微波爐的工作原理及修理技巧（高壓部分）

第一節(jié) 微波爐的工作原理

1. 微波的特性
微波是一種頻率為 300MHZ~300GHZ 的電磁波，它的波長(zhǎng)很短，具有可見光的性質(zhì)，沿直線傳播。微波在遇到金屬材料時(shí)能反射，遇到玻璃、塑料、陶瓷等絕緣材料可以穿透，在遇到含有水分的蛋白質(zhì)、脂肪等介質(zhì)可被吸收，并將微波的電磁能量變?yōu)闊崮堋Ｓ捎谖⒉ǖ念l率較高，它的傳輸需要用高導(dǎo)電率的 波導(dǎo)管來(lái)傳輸。
微波的頻段雖然很寬，但是真正用于微波加熱的頻段卻很窄，主要原因是避免使用較多的無(wú)線電頻率，防止對(duì)微波通訊造成干擾。國(guó)際上，家用微波爐有 915MHz 和 2450MHz 兩個(gè)頻率， 2450MHz 用于家庭烹調(diào)炊具， 915MHz 用于干燥、消毒等工業(yè)，醫(yī)療行業(yè)等。

２. 微波加熱原理
被加熱的介質(zhì)一般可分為 無(wú)極性分子電介質(zhì)和有極性分子電介質(zhì) 。有極性分子在沒有外加電場(chǎng)時(shí)不顯示極性。如果將這種介質(zhì)放在外加電場(chǎng)中，每個(gè)極性分子會(huì)沿著電場(chǎng)力的方向形成有序排列，并在電介質(zhì)表面會(huì)感應(yīng)出相反的電荷，這一過(guò)程稱為極化。外加電場(chǎng)越強(qiáng)，極化作用也越強(qiáng)。當(dāng)外加電場(chǎng)改變方向時(shí)，極性分子也隨之以相反的方向形成有序排列。若外加的是交變電場(chǎng)和磁場(chǎng)，極性分子將被反復(fù)交變磁化，交變電場(chǎng)的頻率越高，極性分子反復(fù)轉(zhuǎn)向的極化也就越快。此時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大，也就是熱量增加，食物的溫度也隨之升高，便完成了電磁能向熱能的轉(zhuǎn)換。

家用微波爐的頻率是2450MHz ，電場(chǎng)方向每秒鐘變化24.5 億次，其生成的熱量之大是可想而知的。微波爐是用微波來(lái)烹調(diào)食物的，它是由一種電子真空管——磁控管，產(chǎn)生2450MHz 的超短波電磁波，通過(guò)微波傳導(dǎo)元件——波導(dǎo)管，發(fā)射到爐內(nèi)各處，通過(guò)發(fā)射、傳導(dǎo)、被食物吸收，引起食物內(nèi)的極性分子（如水、脂肪、蛋白質(zhì)、糖等）以每秒 24.5 億次的極高速振動(dòng)．并由振動(dòng)所引起的摩擦使食物內(nèi)部產(chǎn)生高熱，將食物烹熟．

３. 微波爐的工作過(guò)程
電控系統(tǒng)將 220V 交流電壓通過(guò)高壓變壓器和高壓整流器，轉(zhuǎn)換成4000Ｖ左右的直流電壓，送到微波發(fā)生器產(chǎn)生微波，微波能量通過(guò)波導(dǎo)管傳入爐內(nèi)腔里．由于爐內(nèi)腔是金屬制成的，微波不能穿過(guò)．只能在爐腔里反射，并反復(fù)穿透食物，加熱食物．從而完成加熱過(guò)程

第二節(jié)　微波爐的電原理圖

隨著電子技術(shù)的不斷提高，適合不同需要的各種品牌的微波爐相繼投入市埸。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品以格蘭仕、 LG 、蜆華、美的、飛躍、海爾等品牌為主流。國(guó)外進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)的以松下、夏普等公司產(chǎn)品為主。

 本文介紹的以格蘭仕 WP700～800 ，機(jī)電控制單一加熱轉(zhuǎn)盤控制型微波爐工作原理及常用維修方法。

結(jié)合上面的圖我們可以看出：
1、四個(gè)單元部分
一、市電供給部分：由電源插頭，市電保險(xiǎn)絲FUSE ，開關(guān)和電線等組成。
二、升壓部分：主要由升壓變壓器T組成。
三、整流部分：由高壓保險(xiǎn)絲H.V.FUSE、高壓二極管D，高壓電容器C等組成。
四、微波產(chǎn)生部分：主要由磁控管MAG和波導(dǎo)裝置(沒有畫出)組成。
2 ，三個(gè)電流回路
一、市電回路： 220V 交流電自插座流經(jīng)保險(xiǎn)絲，升壓變壓器初級(jí)，許多開關(guān)，流回插座。
二、燈絲回路：升壓變壓器第一組很粗的線圈，提供幾伏交流電加熱磁控管燈絲。磁控管，實(shí)際上是磁控微波管，是一種電子管。電子管只有熱電子才發(fā)射。要靠燈絲加熱陰極，陰極才能發(fā)射電子。這里的磁控管是燈絲當(dāng)陰極的，叫直熱式電子管。上面兩個(gè)回路流的是交流電；而下面回路里，流的是高頻高壓脈動(dòng)直流電。
三、高壓回路：磁控管陽(yáng)極（屏極）接地，地是高壓正端，電流方向是從地（磁控管陽(yáng)極）流到陰極，再流到電容器（與二極管正極相聯(lián)的那端，是負(fù)高壓）。
要說(shuō)明的是：電子流方向正好相反，負(fù)高壓的電子，從與二極管正極相聯(lián)的電容器那端，流到燈絲，在磁控管里流到屏極，流到地（微波爐機(jī)殼），再由高壓線圈，回到電容器的另一端（正高壓）。

微波爐磁控管的認(rèn)識(shí)與檢測(cè)，磁控管好壞判斷

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微波爐的工作原理和原理圖解析

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第三節(jié)　微波爐的修理技巧

下面以格蘭仕 WP700---900 微波爐為例，結(jié)合電路圖中的電路符號(hào)和實(shí)物，講解各元器件物理性能和在電路中的作用，以及好壞的檢測(cè)方法。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為只有對(duì)電路和元器件認(rèn)識(shí)充分，才能在修理中得心應(yīng)手。

1 、高壓變壓器
變壓器的文字符號(hào)是 T ，高壓變壓器的作用是給磁控管提供工作電壓。高壓變壓器初級(jí)通市電 220V 交流電，次級(jí)有兩組，一組提供 3.4V 燈絲電壓，另一組提供 2000V 左右高壓。 判斷高壓變壓器好壞的方法有兩種：
a 、在微波爐工作時(shí)檢查。（待后詳細(xì)介紹，微波泄漏要傷身的 !!! ）
b 、在微波爐不工作時(shí)檢查。先將變壓器的連線斷開，用萬(wàn)用表的電阻檔測(cè)。初級(jí)繞組 2.2 歐，高壓繞組 130 歐左右，為正常。高壓繞組一端通地的，要測(cè)高壓繞組的電阻，將一個(gè)表筆接在底板上；另一表筆接與高壓二極管的連線上。燈絲繞組太粗太短，不好測(cè)，也不常壞。
高壓變壓器是貴重元件，又是易損元件。很有可能出現(xiàn)：高壓線漏電，短路，燒斷。我們還在修理中發(fā)現(xiàn)，初級(jí)線竟用鋁包線做的，與插片的焊接點(diǎn)常有接觸不良毛病。

 
2，高壓電容器
高壓電容器在微波爐里的位置，是固定在微波爐的底板上。和高壓二極管，高壓保險(xiǎn)絲靠得很近

高壓電容器的文字符號(hào)是 C ，電路圖符號(hào)與普通電容的符號(hào)是一樣的。
高壓電容器的耐壓是交流 2100V ，容量1微法。里面有個(gè)放電電阻，是一個(gè)特殊的電容器。不要買錯(cuò)啊。
高壓電容器的好壞檢測(cè)方法，跟電扇電容和洗衣機(jī)電容的檢測(cè)方法一樣的：
a 、不能在路測(cè)量，要拔了接插線。
b 、如果事先通過(guò)電，還要先將電容兩極短路放電。
c 、用500型萬(wàn)用表×10K 歐電阻檔，紅黑棒調(diào)來(lái)調(diào)去充放電測(cè)，阻值在“無(wú)窮大'∝'～ 400KΩ”之間變化，表示電容量正常。(見下圖)

高壓電容器也是易損元件。漏電或擊穿，會(huì)燒高低壓保險(xiǎn)絲。當(dāng)測(cè)量這個(gè)電容器的電阻阻值幾乎電容器的電阻阻值幾乎為 0時(shí) ，說(shuō)明這個(gè)電容巳擊穿無(wú)用了。

3 、二極管
二極管的文字符號(hào)是 D ，電路符號(hào)見下圖 ，有正負(fù)極之分。機(jī)電控制型微波爐只有高壓二極管，符號(hào)一樣。
測(cè)量二極管好壞，用萬(wàn)用表的電阻檔，斷開電路單獨(dú)測(cè)。因?yàn)槿f(wàn)用表的紅棒通表里電池負(fù)極。所以用紅棒接二極管負(fù)極，黑棒接二極管正極，才能導(dǎo)通（指針轉(zhuǎn)向低歐姆）。普通二極管，正向?qū)��?4 ～ 5k Ω，反向電阻幾 M Ω以上，越大越好。
高壓二極管，實(shí)際上有幾個(gè)二極管串聯(lián)而成的，內(nèi)阻較高。正向電阻 100k Ω左右（見下圖 2 ），反向電阻 ' 無(wú)窮大 ' 。

這里的高壓二極管工作在 4000V 電路里，峰值和余量考慮在內(nèi)，耐壓要求更高。這種微波爐高壓二極管有關(guān)商店里專門有售，負(fù)極有圓環(huán)可接底板，正極有套腳可插在高壓電容器上，使用方便.
高壓二極管擊穿，會(huì)燒斷高壓保險(xiǎn)絲。高壓二極管內(nèi)部燒斷，會(huì)只有交流高壓，沒有直流高壓。

4 、保險(xiǎn)管
保險(xiǎn)管又稱 熔斷絲，或稱保險(xiǎn)絲。當(dāng)流過(guò)的電流超過(guò)一定數(shù)值后，發(fā)熱熔斷，不會(huì)燒壞整個(gè)電路，起保險(xiǎn)作用。熔斷絲裝在兩頭有金屬帽的玻璃管里，就是保險(xiǎn)管。微波爐里有兩個(gè)保險(xiǎn)管：一個(gè)高壓保險(xiǎn)管，一個(gè)低壓保險(xiǎn)管。參見第二節(jié)(圖1) 。
微波爐里的 220V 市電保險(xiǎn)管，是彩電里一樣的延遲保險(xiǎn)絲。常見規(guī)格有 8A、10A、15A。換用普通保險(xiǎn)管，要用額定電流大一點(diǎn)的，否則經(jīng)常斷保險(xiǎn)。它的位置在微波爐的上方（見下圖 3 ）。它們燒斷已能用肉眼能看出。也可用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)通斷。
經(jīng)常燒斷高壓保險(xiǎn)絲，原因除了變壓器、二極管、電容電機(jī)等元器件漏電短路外，云母片太臟，燒的食物太少（如不足雞蛋大）等，也是常見原因。

5 、磁控管
磁控管也稱微波發(fā)生器，磁控微波管，是一種電子管，主要由管芯和磁鐵兩大部分組成。是微波爐的心臟，從外表看，它有微波發(fā)射器 ( 波導(dǎo)管）、散熱器、燈絲的兩個(gè)插腳和磁鐵等（見下圖 1 ）。從里面看， ( 它的縱截面圖和橫截面圖 ) 。有一個(gè)園筒形的陰極，陰極外面包圍著一個(gè)高導(dǎo)電率的無(wú)氧銅制成的陽(yáng)極。陽(yáng)極用來(lái)接收陰極發(fā)射的電子。

1 ．管芯
管芯由燈絲、陰極、陽(yáng)極和微波能量輸出器組成。
(1) 燈絲：采用釷鎢絲或純鎢絲繞制成螺旋狀，其作用是用來(lái)加熱陰極。
(2) 陰極：陰極采用發(fā)射電子能力很強(qiáng)的材料制成。它分為直熱式 ( 陰極和燈絲合為一體，采用此種方式只需 10 ～ 20s 的延時(shí)，就可加陽(yáng)極電壓進(jìn)行工作 ) 和間熱式 ( 陰極做成圓筒狀，燈絲安裝在圓筒內(nèi)，加熱燈絲間接地加熱陰極而使其發(fā)射電子 ) 兩種。陰極被加熱后其表面迅速發(fā)射足夠的電子以維持磁控管正常工作所需的電流。
(3) 陽(yáng)極：陽(yáng)極上有幾個(gè)諧振腔，多采用孔槽式和扇形式，用無(wú)氧銅制成，用以接收發(fā)射的電子。它們是產(chǎn)生高頻振蕩的選頻諧振回路。諧振頻率主要由空腔的尺寸決定的。陽(yáng)極塊上腔口對(duì)著陰極，一般有偶數(shù)個(gè)。為使用安全、安裝方便，陽(yáng)極接地，陰極上接負(fù)高壓，這樣在陽(yáng)極和陰極之間就形成了一個(gè)徑向直流電場(chǎng)。
(4) 微波能量輸出器：將磁控管產(chǎn)生的微波能量耦合出來(lái)，輸送到負(fù)載上用來(lái)加熱食物。
2 ．磁鐵
磁鐵的作用是供給與陽(yáng)極軸線平行的強(qiáng)磁場(chǎng)，一般采用簡(jiǎn)裝式結(jié)構(gòu)，用永久磁鐵制成。

3 ．磁控管工作原理
在陽(yáng)極與陰極之間加上—定的直流電壓，陰極發(fā)射的電子受陽(yáng)極正電位影響而飛向陽(yáng)極，另外再有磁鐵的作用 , 在空間上存在方向與電場(chǎng)垂直的磁場(chǎng)，因而電子在磁場(chǎng)力和電場(chǎng)力作用下作輪擺運(yùn)動(dòng)。因陽(yáng)極諧振腔內(nèi)存在高頻電場(chǎng)，因而就會(huì)形成繞陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)的“電子云”；當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度與高頻磁場(chǎng)同步時(shí)，電子將所有的能量交給高頻磁場(chǎng)，從而維持高頻振蕩。這種高頻能量經(jīng)微波能量輸出器輸出，由波導(dǎo)管傳輸?shù)轿⒉�爐腔里加熱食物。
磁控管好壞測(cè)量方法：
a ，關(guān)機(jī)后，使高壓電容放電，拔下磁控管燈絲兩個(gè)插頭。
b ，用萬(wàn)用表×1Ω電阻檔測(cè)兩燈絲，應(yīng)小于1Ω。
c ，用×10k 檔測(cè)任一燈絲對(duì)地（金屬機(jī)殼）都是 ' 無(wú)窮大 ' 。否則就是壞了