微波炉原理解说和修理技巧-家电-数据之家

微波炉原理解说和修理技巧
第一节微波炉的工作原理
据说，1946年美国斯潘瑟一个偶然的机会，发现微波溶化了糖果。事实证明，微波辐射能引起食物内部的分子振动，从而产生热量。1947年，第一台微波炉问世。但大家用微波来煮饭烧菜还是最近几年的事。微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有"个性"：微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生每秒钟振动频率为24.5亿次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm深，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物"煮"熟这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时，热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上。目前，其他各种炉灶的热效率无法与它相比。
而微波炉由于烹饪的时间很短，能很好地保持食物中的维生素和天然风味。比如，用微波炉煮青豌豆，几乎可以使维生素C一点都不损失。另外，微波还可以消毒杀菌，解冻，干燥。
（一）微波炉的种类和性能
微波炉按控制方式的不同，可分为：机电控制型和电脑控制型。机电控制型，微波通过定时器和功率调节器等机械装置来控制微波加热的时间。电控制型，按设定的程序完成各种操作。
微波炉按功能分，可分为：单一微波加热型和多功能组合型。
单一微波加热型，又分：转盘式和搅拌式两种。
多功能组合型，在单一微波加热的基楚上，增加烘烤装置。
按微波的容量还可划分为17升，18升，20升，23升，24升，26升 28升等微波炉。
微波炉的微波输出功率一般在600w——900w范围内。转换效率一般按30%——60%计算，微波炉的实际消耗功率约为1100w——1400w。
由浅入深，本主题帖主要研究机电控制型单一微波加热的转盘式微波炉。其它的，待后再研究好吗？
(二 )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，主要原因是避免所以使用较多的频率，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。
　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，由磁控管产生２４５０MHz的超短电磁波，通过微小元件发射到炉内各处，经发射、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．由于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，微波能通过波导管传入炉热腔里．由于炉热腔是金属制成的，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
第二节微波炉的电路原理
隋着技术的不断提高，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。国外进入我国市埸的以松下、夏普等公司产品为主。
本讲解以格兰仕WP700----800，机电控制单一加热转盘控制型微波炉为主。

（一）格兰仕WP700----800电路图
2-1 格兰仕WP800--微波炉电路图.JPG

（二）WP700-----800微波炉的简图
上面的图看起来很麻烦，尤其对初学者。它的开关有好多，有的几个联动。好多在电视机电路里没见过。为了逐点学，我把最最主要的几个器件画上。其余的，逐点讲逐点添加好吗？
1，四个部分。见（图2-2-1）：
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，高压电容器等组成。
四，微波产生部分：主要由磁控管和波导装置组成。

2-2-1 格兰仕WP700--简图JPG
2.三个电流回路（见下图2-2-2）：
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）。
2-2-2 格兰仕WP700 三个电流回路.JPG
3，主要器件所在位置
下图（图2-2-3）是打开微波炉机壳后，能看到：市电保险丝，高压保险丝，磁控管，高压变压器等主要器件所在位置。2-2-3 微波炉里器件所在位置.jpg
第三节微波炉的修理技巧
（一）机盖折装
我们修理部常常接收到自已折看过的微波炉。怎知道他折过？因为盖板和机壳的雌雄接口没有对好，露出一条好宽的缝。好在坏了，不然严重微波泄漏伤人
折开机盖是方便的，几个螺钉全在两侧面及后背的左右和上边。不过要看清楚，有的厂家在不同处用两种螺纹不同的螺钉。记好了，装上时别弄错。螺钉要放入固定的盒里，别丢
下了螺钉后，可取下铁皮盖板。方法见（图3-1-1）：
左手按住炉身，右手先将盖板后部向上抬起10----20度角，用力住后拉出。
装上盖板可要注意盖板和炉身结合处是有雌雄口的。下（图3-1-2）是盖板上右侧面上的雌接口（那你再仔细找找炉身上的雄接口）。
第一步，左手按住盖板前上部，右手住前推到底，见（图3-1-3））。从炉身正面看，背部左上角拧一个螺钉（不要太紧）。
第二步,右手微微抬起盖板右边后部,左手按住盖板右侧前下部,右手再将盖板压下前推.使右侧盖板和机身的雌雄接口吻合.见（图3-1-4).拧好右侧螺钉.
第三步,松开第一步拧的螺钉,交换两手,用同样的方法,使左侧盖板和机身的雌雄接口吻合.拧好所有螺钉.装盖完成!
3-1-1
3-1-2
3-1-3
（二）看图识件
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，电路符号见下图右上角。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。见（图3-2-1）。
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。（下面详细介绍，读者千万等待一下，微波泄漏要伤身）
b，在微波炉不工作时检查。先将变压器的连线断开，用万用表的电阻档测。初级绕组2。2欧左右，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附件
3-2-1 高压变压器各部.jpg
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。见下面（图3-2-2-1）。
高压电容器的文字符号是C，电路图符号是两根平行竖线。见下（图3-2-2-2）。
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。见下（图3-2-2-3）。
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x10K欧电阻档，红黑棒调来调去充放电测，阻值在‘无穷大’-----400K欧之间变化，表示电容量正常。
高压电容器也是易损元件。漏电或击穿，会烧高低压保险丝。下面（图3-2-2-4），这个电容器的电阻阻值几乎为0，击穿无用
3-2-2-1 高压电容器在炉中住置.jpg (89.92 KB)

3-2-2-2 电容符号.jpg (83.44 KB)

3-2-2-3 高压电容实物.jpg (60.65 KB)

3，二极管
二极管的文字符号是D，电路符号见下（图3-2-3-1），
3-2-3-1 二极管符号.jpg (86 KB)
有正负之分。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欧，反向电阻几M欧以上，越大越好。
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，实际上有几个二极管串联而成的，内阻较高。正向电阻100k欧左右，见下（图3-2-3-2）。反向电阻‘无穷大’，见下（图3-2-3-3）。
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
熔断丝，俗称保险丝。当流过的电流超过一定数值后，发热熔断，不烧坏整个电路，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。
文字符号是F，电路符号见下（图3-2-4-1）。图里是微波炉专用的高压保险管。
高压保险管装在微波炉的下方，和高压变压器、高压二极管、高压电容器靠在一起。为了防止它触及或靠近其他元件和连线，造成漏电或高压放电，常把高压保险管装进一个塑料硬壳里。见下面（图3-2-4-2）。
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，见下面（图3-2-4-3）。
它们烧断已否用肉眼能看出。也可用万用表电阻档测通断。
常断高压保险丝，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。
3-2-4-1 保险管.jpg (90.1 KB)

3-2-4-2 塑壳里的高压保险管.jpg (87.6 KB)
3-2-4-3 市电保险管在炉里位置.jpg (59.75 KB)

5，磁控管
磁控微波管，是一种电子管，常称磁控管。从外表看，它有微波发射器（波导管）、散热器、灯丝、两个插脚和磁铁等，见下面（图3-2-5-1）。从里面看，下面（图3-2-5-2是它的纵截面图。下面（图3-2-5-3）是它的横截面图。
磁控管里有一个园筒形的阴极，这里是直热式的，灯丝就是阴极。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。阳极上有几个谐振腔，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。为了安全和使用方便，阳极接地。阳极接地作参考点，零电势（0v），那阴极就是加上几千v负高压。另外再有磁铁的作用。热电子从阴极溢出后，在磁埸力和电埸力的共同作用下，沿螺旋状高速飞向阳极，又有谐振腔的作用，电子振荡成微波，并经过天线耦合，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x1欧电阻档测两灯丝，应小于1欧。c，用x10k档测任一灯丝对地（金属机壳）都是‘无穷大’。否则坏
3-2-5-1 磁控管外型.jpg (82.25 KB)

3-2-5-2 磁控管纵截面图.jpg (71.43 KB)

3-2-5-3 磁控管横截面图.jpg (51.42 KB)

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