您的位置:首頁>財經>正文

即將發生在廚房中的革命:固態RF功率放大器實現的數位化烹飪設備

圖1、即將引發的廚房革命

智慧, 連接, 可程式設計的烹飪設備即將上市, 通過利用烹飪食物的有關電器的數位化, 以使便利性,

品質一致性的形式為消費者提供價值。 固態射頻RF能源(Solid state RF energy)正在成為可程式設計能源的主要形式, 可以實現這些烹飪優勢。

家用電器市場

家電市場規模龐大(> 2.7億台/年), 增長相對緩慢(年均複合增速3-4%), 烹飪設備可以分為三大類:

烤爐(如爐灶和內置爐灶), 每年的全球出貨量為5700萬台

微波爐, 全球年出貨量7400台;

小家電, 年出貨量約為1.38億台;

圖2、Miele 的Dialog烤箱

圖2:新上線的非傳統電器包括Miele 的Dialog烤箱, 該烤箱採用射頻能量並通過WiFi連接到專有應用程式(Courtesy Miele)中。

食物作為數位內容?

是的, 食物以線上食譜, 營養資訊, 原產地來源和新鮮度的形式被“數位化”。 作為數位內容的食譜現在幾乎已經在網上普遍存在了, 因為互聯網的廣泛使用, 因為消費者和美食家聚集到網上提供從最新的新鮮美食到日常晚餐等一切的資訊。 在過去的幾年中, 新的公司和服務已經出現, 為消費者帶來更多的數位食品內容, 並正在努力直接向烹飪設備提供相同的資訊。 這些公司將食品和食譜的組成成份分解成不同的元素,

並提供有關卡路里, 脂肪含量, 鈉含量等資訊, 以及食譜中使用的食材, 食譜本身以及廚師或者廚具資訊 - 這一切都是為了如何最好地烹飪食物。

圖3、自我調整烹飪過程

在很多方面這種轉變類似於電視內容從類比信號向數位信號的轉變, 以及相當於電視從真空管(類比)向固態(LCD,

OLED等)格式的過渡。 想像一下, 這種轉變將會如何實現一系列潛在的新用途和服務, 包括但不限於引導烹飪配方的準備和執行, 食譜的個性化, 庫存管理和減少食物浪費, 以及具有自動化功能的設備來按照食譜充分執行烹飪。

這一領域正在形成熱點

所有的烹飪設備中的一個共同點是它們提供至少一種熱量(能量)來完成其基本任務:烹飪。 在幾乎每種烹飪器具中, 熱源都是某種形式的電阻元件。

電阻元件可以非常快地升高到溫度, 但是必須隨著時間的推移將環境溫度逐步升高到與配方中要求使用的目標溫度一致。 一旦環境溫度升高, 食物必須經受來自周圍環境的能量轉移, 以升高其溫度。

將腔體體積加熱至配方起始溫度所需的時間對整個烹飪所需要的時間是有影響的, 並且這個過程通常是浪費能量。 正如電阻元件需要花費時間來增加環境溫度一樣, 降低環境溫度也需要很長時間, 並且還要依靠監視烹飪過程的人來人工作業。 這使得最終的烹飪效果成為一種非常主觀的結果。 電阻元件的性能也會隨著時間的推移而降低, 導致它們變得更低效並且降低總體輸出的溫度。 給定配方的烹飪時間增加以及確保合理結果所需的注意力會給烹飪者或者廚師們帶來壓力和負擔。

而另一方面, 固態射頻烹飪解決方案由於射頻能量能夠穿透材料並通過偶極子(dipole )效應來傳播熱量, 因此能夠立即開始加熱食物, 而不需要首先加熱食物周圍的環境。因此,在烹調開始之前不需要等待環境空腔加熱到合適的溫度,這可以明顯地減少烹飪時間。並且當烹飪的過程中,採用數位閉環控制電路來實施烹飪,射頻能量可以精確地根據需要增加或者減少,並且對食物立即產生影響,由此導致人們具有精確控制最終烹飪效果的能力。

圖4、LDMOS固體功率管

圖4:用於加熱效率和速度的最大可用功率以及高RF增益和效率是滿足烹飪設備需求的RF元件的特徵之一。

另外,固態器件本質上是可靠的,因為不存在隨著時間的推移性能會下降的移動部件或元件。固態射頻功率電晶體(例如恩智浦半導體的固態射頻功率電晶體)採用矽橫向擴散金屬氧化物半導體(LDMOS)製造,可以在不降低性能或功能的情況下具有20年的使用壽命。 RF元件可以專門設計用於消費者和商業烹飪設備市場,以便為烹飪器具應用提供特定的最佳性能和功能。這包括用於加熱效率和速度所需要的最大可用功率,用於高效率系統的高RF增益和高效率,以及用於緊湊且具有經濟高效的PCB設計的RF IC。

數位烹飪設備

在設備層面,一個顯著的趨勢是從支持烹飪方法的傳統類比設備的轉變 - 向可以使用設定溫度,設定時間和不斷自動檢查烹飪進度的數位烹飪設備轉換。這些傳統家電幾十年來在性能或功能方面基本保持不變,生產的這些家電的OEM廠家在很大程度上受到持續的利潤壓力,這在很大程度上是由於其相對的商品性質所造成的。然而,更新穎的創新設備正在上市,其利用數位烹飪方法,利用感測器提供測量和回饋,以及可程式設計烹飪食譜,其能夠訪問諸如食譜,製備方法和食物成分資訊等深度資訊池以驅動智慧演算法,實現自動化和差異化的烹飪效果。 Miele最近發佈其突破性的Dialog Oven,除了對流和輻射熱之外還使用了RF能量,還有一個WiFi連接用於連接Miele的專有應用程式(圖5)。

圖5、(a)Miele的Dialog Oven

圖5(b)Miele最近發佈其突破性的Dialog Oven

圖5、Miele最近發佈其突破性的Dialog Oven,Miele 帶來的 Dialog Oven 烤箱從原理上都做了一些調整,它用電磁波的方式來加熱,你可以想像這就是一個大號的微波爐,這相比傳統烤箱的輻射熱區別不小,這讓人很可以期待它的工作效率。同時它可以連接 Wi-Fi,和各種智慧家居平臺進行互動,通過 app 可以流覽食譜並發送指令給烤箱,然後它就能按照計畫來工作了,不需要我們隨時去關心它的工作狀況。除開遠端操作的部分,菜譜這個環節還有點像去年我們體驗過方太升級版的蒸微一體機。Dialog Oven 將在 2018 年開始從德國率先發售,定價 7990 歐元(約合人民幣 62300 元)。

固態射頻烹飪子系統參考設計和架構(如恩智浦的MHT31250C)提供了在烹飪設備中創建和分配的能量(熱量)的可程式設計即時閉環控制機制。諸如此類的固態RF烹飪子系統必須提供來自信號發生器,RF放大器,RF測量,數位控制的必要功能,以及通過應用程式設計介面(API)與子系統介面或通信的實現手段。目前業界正在通過技術協會(如RF Energy Alliance,RF能源聯盟(rfenergy.org))來解決將固態RF烹飪解決方案廣泛應用於家用電器的新標準,該協會正在跨行業的基礎上開發所建議的標準體系結構以支援固體固態RF烹飪解決方案。

圖6、RF Energy Alliance,RF能源聯盟致力於推廣固態PA的應用

通過對功率,頻率和其他指令引數的完全可程式設計控制,固態RF烹飪子系統可以在多達四個模組上工作。它可以提供總共1000W的加熱功率,從而可以實現區分烹飪的精度水準,並使用多個能量饋送來分配能量,以獲得更均勻的烹飪溫度。

圖7、採用數位化的廚具設備普通人也能成為大廚

固態RF烹飪子系統在烹飪過程中連續提供射頻功率測量,從而使烹飪器具能夠即時適應實際的烹飪過程以及將要進行的過程。增加感測器或測量輸入也可以幫助改善電器對烹飪配方的執行效果。這種即時控制加即時測量功能可以在烹飪設備中實現自我調整功能。這對於烹飪設備適應食物組成成份的變化是至關重要的,並且能夠對從基於雲的服務提供者或者由OEM自己提供的食譜進行修改,替換和添加。通過訪問越來越多的關於待烹飪食物的數位細節,設備可以在確定的最佳參數範圍執行以實現期望的烹飪結果。

(完)

而不需要首先加熱食物周圍的環境。因此,在烹調開始之前不需要等待環境空腔加熱到合適的溫度,這可以明顯地減少烹飪時間。並且當烹飪的過程中,採用數位閉環控制電路來實施烹飪,射頻能量可以精確地根據需要增加或者減少,並且對食物立即產生影響,由此導致人們具有精確控制最終烹飪效果的能力。

圖4、LDMOS固體功率管

圖4:用於加熱效率和速度的最大可用功率以及高RF增益和效率是滿足烹飪設備需求的RF元件的特徵之一。

另外,固態器件本質上是可靠的,因為不存在隨著時間的推移性能會下降的移動部件或元件。固態射頻功率電晶體(例如恩智浦半導體的固態射頻功率電晶體)採用矽橫向擴散金屬氧化物半導體(LDMOS)製造,可以在不降低性能或功能的情況下具有20年的使用壽命。 RF元件可以專門設計用於消費者和商業烹飪設備市場,以便為烹飪器具應用提供特定的最佳性能和功能。這包括用於加熱效率和速度所需要的最大可用功率,用於高效率系統的高RF增益和高效率,以及用於緊湊且具有經濟高效的PCB設計的RF IC。

數位烹飪設備

在設備層面,一個顯著的趨勢是從支持烹飪方法的傳統類比設備的轉變 - 向可以使用設定溫度,設定時間和不斷自動檢查烹飪進度的數位烹飪設備轉換。這些傳統家電幾十年來在性能或功能方面基本保持不變,生產的這些家電的OEM廠家在很大程度上受到持續的利潤壓力,這在很大程度上是由於其相對的商品性質所造成的。然而,更新穎的創新設備正在上市,其利用數位烹飪方法,利用感測器提供測量和回饋,以及可程式設計烹飪食譜,其能夠訪問諸如食譜,製備方法和食物成分資訊等深度資訊池以驅動智慧演算法,實現自動化和差異化的烹飪效果。 Miele最近發佈其突破性的Dialog Oven,除了對流和輻射熱之外還使用了RF能量,還有一個WiFi連接用於連接Miele的專有應用程式(圖5)。

圖5、(a)Miele的Dialog Oven

圖5(b)Miele最近發佈其突破性的Dialog Oven

圖5、Miele最近發佈其突破性的Dialog Oven,Miele 帶來的 Dialog Oven 烤箱從原理上都做了一些調整,它用電磁波的方式來加熱,你可以想像這就是一個大號的微波爐,這相比傳統烤箱的輻射熱區別不小,這讓人很可以期待它的工作效率。同時它可以連接 Wi-Fi,和各種智慧家居平臺進行互動,通過 app 可以流覽食譜並發送指令給烤箱,然後它就能按照計畫來工作了,不需要我們隨時去關心它的工作狀況。除開遠端操作的部分,菜譜這個環節還有點像去年我們體驗過方太升級版的蒸微一體機。Dialog Oven 將在 2018 年開始從德國率先發售,定價 7990 歐元(約合人民幣 62300 元)。

固態射頻烹飪子系統參考設計和架構(如恩智浦的MHT31250C)提供了在烹飪設備中創建和分配的能量(熱量)的可程式設計即時閉環控制機制。諸如此類的固態RF烹飪子系統必須提供來自信號發生器,RF放大器,RF測量,數位控制的必要功能,以及通過應用程式設計介面(API)與子系統介面或通信的實現手段。目前業界正在通過技術協會(如RF Energy Alliance,RF能源聯盟(rfenergy.org))來解決將固態RF烹飪解決方案廣泛應用於家用電器的新標準,該協會正在跨行業的基礎上開發所建議的標準體系結構以支援固體固態RF烹飪解決方案。

圖6、RF Energy Alliance,RF能源聯盟致力於推廣固態PA的應用

通過對功率,頻率和其他指令引數的完全可程式設計控制,固態RF烹飪子系統可以在多達四個模組上工作。它可以提供總共1000W的加熱功率,從而可以實現區分烹飪的精度水準,並使用多個能量饋送來分配能量,以獲得更均勻的烹飪溫度。

圖7、採用數位化的廚具設備普通人也能成為大廚

固態RF烹飪子系統在烹飪過程中連續提供射頻功率測量,從而使烹飪器具能夠即時適應實際的烹飪過程以及將要進行的過程。增加感測器或測量輸入也可以幫助改善電器對烹飪配方的執行效果。這種即時控制加即時測量功能可以在烹飪設備中實現自我調整功能。這對於烹飪設備適應食物組成成份的變化是至關重要的,並且能夠對從基於雲的服務提供者或者由OEM自己提供的食譜進行修改,替換和添加。通過訪問越來越多的關於待烹飪食物的數位細節,設備可以在確定的最佳參數範圍執行以實現期望的烹飪結果。

(完)

Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示