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微波炉的工作原理_微波炉的电原理图_微波炉的修理技巧

时间:2018-03-29 11:41 来源:电工之家

微波炉的工作原理_微波炉的电原理图_微波炉的修理技巧
第一节 微波炉的工作原理
1. 微波的特性
微波是一种频率为 300MHZ~300GHZ 的电磁波,它的波长很短,具有可见光的性质,沿直线传播。微波在遇到金属材料时能反射,遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料可以穿透,在遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收,并将微波的电磁能量变为热能。由于微波的频率较高,它的传输需要用高导电率的 波导管来传输。
微波的频段虽然很宽,但是真正用于微波加热的频段却很窄,主要原因是避免使用较多的无线电频率,防止对微波通讯造成干扰。国际上,家用微波炉有 915MHz 和 2450MHz 两个频率, 2450MHz 用于家庭烹调炊具, 915MHz 用于干燥、消毒等工业,医疗行业等。
2. 微波加热原理
被加热的介质一般可分为 无极性分子电介质和有极性分子电介质 。有极性分子在没有外加电场时不显示极性。如果将这种介质放在外加电场中,每个极性分子会沿着电场力的方向形成有序排列,并在电介质表面会感应出相反的电荷,这一过程称为极化。外加电场越强,极化作用也越强。当外加电场改变方向时,极性分子也随之以相反的方向形成有序排列。若外加的是交变电场和磁场,极性分子将被反复交变磁化,交变电场的频率越高,极性分子反复转向的极化也就越快。此时,分子热运动的动能增大,也就是热量增加,食物的温度也随之升高,便完成了电磁能向热能的转换。
家用微波炉的频率是2450MHz ,电场方向每秒钟变化24.5 亿次,其生成的热量之大是可想而知的。微波炉是用微波来烹调食物的,它是由一种电子真空管——磁控管,产生2450MHz 的超短波电磁波,通过微波传导元件——波导管,发射到炉内各处,通过发射、传导、被食物吸收,引起食物内的极性分子(如水、脂肪、蛋白质、糖等)以每秒 24.5 亿次的极高速振动.并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热,将食物烹熟.
3. 微波炉的工作过程
电控系统将 220V 交流电压通过高压变压器和高压整流器,转换成4000V左右的直流电压,送到微波发生器产生微波,微波能量通过波导管传入炉内腔里.由于炉内腔是金属制成的,微波不能穿过.只能在炉腔里反射,并反复穿透食物,加热食物.从而完成加热过程
第二节 微波炉的电原理图
随着电子技术的不断提高,适合不同需要的各种品牌的微波炉相继投入市埸。国内产品以格兰仕、 LG 、蚬华、美的、飞跃、海尔等品牌为主流。国外进入我国市场的以松下、夏普等公司产品为主。
本文介绍的以格兰仕 WP700~800 ,机电控制单一加热转盘控制型微波炉工作原理及常用维修方法。
微波炉的工作原理_微波炉的电原理图_微波炉的修理技巧
结合上面的图我们可以看出:
1、四个单元部分
一、市电供给部分:由电源插头,市电保险丝FUSE ,开关和电线等组成。
二、升压部分:主要由升压变压器T组成。
三、整流部分:由高压保险丝H.V.FUSE、高压二极管D,高压电容器C等组成。
四、微波产生部分:主要由磁控管MAG和波导装置(没有画出)组成。
2 ,三个电流回路
一、市电回路: 220V 交流电自插座流经保险丝,升压变压器初级,许多开关,流回插座。
二、灯丝回路:升压变压器第一组很粗的线圈,提供几伏交流电加热磁控管灯丝。磁控管,实际上是磁控微波管,是一种电子管。电子管只有热电子才发射。要靠灯丝加热阴极,阴极才能发射电子。这里的磁控管是灯丝当阴极的,叫直热式电子管。上面两个回路流的是交流电;而下面回路里,流的是高频高压脉动直流电。
三、高压回路:磁控管阳极(屏极)接地,地是高压正端,电流方向是从地(磁控管阳极)流到阴极,再流到电容器(与二极管正极相联的那端,是负高压)。
要说明的是:电子流方向正好相反,负高压的电子,从与二极管正极相联的电容器那端,流到灯丝,在磁控管里流到屏极,流到地(微波炉机壳),再由高压线圈,回到电容器的另一端(正高压)。
第三节 微波炉的修理技巧
下面以格兰仕 WP700---900 微波炉为例,结合电路图中的电路符号和实物,讲解各元器件物理性能和在电路中的作用,以及好坏的检测方法。根据我们的经验,认为只有对电路和元器件认识充分,才能在修理中得心应手。
1 、高压变压器
变压器的文字符号是 T ,高压变压器的作用是给磁控管提供工作电压。高压变压器初级通市电 220V 交流电,次级有两组,一组提供 3.4V 灯丝电压,另一组提供 2000V 左右高压。 判断高压变压器好坏的方法有两种:
a 、在微波炉工作时检查。(待后详细介绍,微波泄漏要伤身的 !!! )
b 、在微波炉不工作时检查。先将变压器的连线断开,用万用表电阻档测。初级绕组 2.2 欧,高压绕组 130 欧左右,为正常。高压绕组一端通地的,要测高压绕组的电阻,将一个表笔接在底板上;另一表笔接与高压二极管的连线上。灯丝绕组太粗太短,不好测,也不常坏。
高压变压器是贵重元件,又是易损元件。很有可能出现:高压线漏电,短路,烧断。我们还在修理中发现,初级线竟用铝包线做的,与插片的焊接点常有接触不良毛病。
2,高压电容器
高压电容器在微波炉里的位置,是固定在微波炉的底板上。和高压二极管,高压保险丝靠得很近
高压电容器的文字符号是 C ,电路图符号与普通电容的符号是一样的。
高压电容器的耐压是交流 2100V ,容量1微法。里面有个放电电阻,是一个特殊的电容器。不要买错啊。
高压电容器的好坏检测方法,跟电扇电容和洗衣机电容的检测方法一样的:
a 、不能在路测量,要拔了接插线。
b 、如果事先通过电,还要先将电容两极短路放电。
c 、用500型万用表×10K 欧电阻档,红黑棒调来调去充放电测,阻值在“无穷大‘∝'~ 400KΩ”之间变化,表示电容量正常。(见下图)
微波炉的工作原理_微波炉的电原理图_微波炉的修理技巧
高压电容器也是易损元件。漏电或击穿,会烧高低压保险丝。当测量这个电容器的电阻阻值几乎电容器的电阻阻值几乎为 0时 ,说明这个电容巳击穿无用了。
3 、二极管
二极管的文字符号是 D ,电路符号见下图 ,有正负极之分。机电控制型微波炉只有高压二极管,符号一样。
测量二极管好坏,用万用表的电阻档,断开电路单独测。因为万用表的红棒通表里电池负极。所以用红棒接二极管负极,黑棒接二极管正极,才能导通(指针转向低欧姆)。普通二极管,正向导通 4 ~ 5k Ω,反向电阻几 M Ω以上,越大越好。
高压二极管,实际上有几个二极管串联而成的,内阻较高。正向电阻 100k Ω左右(见下图 2 ),反向电阻 ‘ 无穷大 ' 。
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这里的高压二极管工作在 4000V 电路里,峰值和余量考虑在内,耐压要求更高。这种微波炉高压二极管有关商店里专门有售,负极有圆环可接底板,正极有套脚可插在高压电容器上,使用方便.
高压二极管击穿,会烧断高压保险丝。高压二极管内部烧断,会只有交流高压,没有直流高压。
4 、保险管
保险管又称 熔断丝,或称保险丝。当流过的电流超过一定数值后,发热熔断,不会烧坏整个电路,起保险作用。熔断丝装在两头有金属帽的玻璃管里,就是保险管。微波炉里有两个保险管:一个高压保险管,一个低压保险管。参见第二节(图1) 。
微波炉里的 220V 市电保险管,是彩电里一样的延迟保险丝。常见规格有 8A、10A、15A。换用普通保险管,要用额定电流大一点的,否则经常断保险。它的位置在微波炉的上方(见下图 3 )。它们烧断已能用肉眼能看出。也可用万用表电阻档测通断。
经常烧断高压保险丝,原因除了变压器、二极管、电容电机等元器件漏电短路外,云母片太脏,烧的食物太少(如不足鸡蛋大)等,也是常见原因。
5 、磁控管
磁控管也称微波发生器,磁控微波管,是一种电子管,主要由管芯和磁铁两大部分组成。是微波炉的心脏,从外表看,它有微波发射器 ( 波导管)、散热器、灯丝的两个插脚和磁铁等(见下图 1 )。从里面看, ( 它的纵截面图和横截面图 ) 。有一个园筒形的阴极,阴极外面包围着一个高导电率的无氧铜制成的阳极。阳极用来接收阴极发射的电子。
1 .管芯
管芯由灯丝、阴极、阳极和微波能量输出器组成。
(1) 灯丝:采用钍钨丝或纯钨丝绕制成螺旋状,其作用是用来加热阴极。
(2) 阴极:阴极采用发射电子能力很强的材料制成。它分为直热式 ( 阴极和灯丝合为一体,采用此种方式只需 10 ~ 20s 的延时,就可加阳极电压进行工作 ) 和间热式 ( 阴极做成圆筒状,灯丝安装在圆筒内,加热灯丝间接地加热阴极而使其发射电子 ) 两种。阴极被加热后其表面迅速发射足够的电子以维持磁控管正常工作所需的电流。
(3) 阳极:阳极上有几个谐振腔,多采用孔槽式和扇形式,用无氧铜制成,用以接收发射的电子。它们是产生高频振荡的选频谐振回路。谐振频率主要由空腔的尺寸决定的。阳极块上腔口对着阴极,一般有偶数个。为使用安全、安装方便,阳极接地,阴极上接负高压,这样在阳极和阴极之间就形成了一个径向直流电场。
(4) 微波能量输出器:将磁控管产生的微波能量耦合出来,输送到负载上用来加热食物。
2 .磁铁
磁铁的作用是供给与阳极轴线平行的强磁场,一般采用简装式结构,用永久磁铁制成。
3 .磁控管工作原理
在阳极与阴极之间加上—定的直流电压,阴极发射的电子受阳极正电位影响而飞向阳极,另外再有磁铁的作用 , 在空间上存在方向与电场垂直的磁场,因而电子在磁场力和电场力作用下作轮摆运动。因阳极谐振腔内存在高频电场,因而就会形成绕阳极旋转的“电子云”;当旋转速度与高频磁场同步时,电子将所有的能量交给高频磁场,从而维持高频振荡。这种高频能量经微波能量输出器输出,由波导管传输到微波炉腔里加热食物。
磁控管好坏测量方法:
a ,关机后,使高压电容放电,拔下磁控管灯丝两个插头。
b ,用万用表×1Ω电阻档测两灯丝,应小于1Ω。
c ,用×10k 档测任一灯丝对地(金属机壳)都是 ‘ 无穷大 ' 。否则就是坏了