Устройство микроволновой печи схема и принцип работы

Микроволновая печь прочно вошла в обиход и стала одним из незаменимых атрибутов любой квартиры. Этот бытовой прибор позволяет за считаные минуты разогреть или приготовить пищу при помощи невидимого для глаза излучения.

Но чтобы узнать, откуда берется это излучение и насколько оно безопасно для человека, необходимо понимать устройство и принцип работы магнетрона микроволновой печи, который и является генератором высокочастотных волн.

Что такое микроволны и как они нагревают пищу

Микроволновым называется электромагнитное излучение с длиной волны от 1 мм до 1 м. Данный вид излучения используется не только в бытовых целях, но также в системах навигации и радиолокации, а кроме того обеспечивает работу сотовой связи и спутникового телевидения.

Микроволны могут генерироваться как искусственным, так и естественным способом (например, на Солнце). Другое название микроволн – это излучение сверхвысокой частоты, или СВЧ.

Во всех типах бытовых микроволновок установлена единая частота излучения, равная 2450 МГц. Данная величина является международным стандартом, которого производители бытовой техники должны строго придерживаться, чтобы их продукция не создавала помехи в работе других микроволновых устройств.

Тепловое воздействие СВЧ-излучения было обнаружено американским физиком Перси Спенсером в 1942 году. Именно он запатентовал применение устройства, генерирующего микроволны, для приготовления пищи, тем самым положив начало использования микроволновых печей в быту.

В последующие несколько десятилетий эта технология была доведена до совершенства, что позволило наладить массовый выпуск простых и недорогих устройств для быстрого разогрева пищи.

Чтобы нагреть какой-либо материал в микроволновой печи, необходимо присутствие в его составе дипольных молекул, то есть молекул, имеющих противоположные электрические заряды на обоих концах.

В пищевых продуктах главным их источником является вода. Под воздействием излучения сверхвысокой частоты эти молекулы начинают выстраиваться вдоль силовых линий электромагнитного поля, меняя свое направление около 5 миллиардов раз в секунду. Возникающее между ними трение сопровождается выделением тепла, которое и нагревает пищу.

Однако микроволны не способны проникнуть глубже, чем на 2-3 см от поверхности продукта, поэтому все, что находится под этим слоем, прогревается за счет теплопроводности от нагретых участков.

Устройство магнетрона и его применение

В большинстве видов микроволновой техники генератором сверхвысокочастотных колебаний является магнетрон. Устройства, похожие по своему принципу действия – клистроны и платинотроны, не получили настолько широкое распространение. Впервые магнетрон был применен в СВЧ-печах в 1960 году. Наиболее часто в технике используется многорезонаторный магнетрон, состоящий из нескольких компонентов:

1. Анод. Представляет собой медный цилиндр, разделенный на сектора с толстыми металлическими стенками. Эти объемные полости и являются резонаторами, создающими кольцевую систему колебаний. На анод подается напряжение порядка 4000 вольт.
2. Катод. Расположен в центральной части магнетрона и представляет собой цилиндр, внутри которого находится нить накаливания. В этой части устройства происходит эмиссия электронов. На подогреватель (нить накала) подается напряжение 3 вольта.
3. Кольцевые магниты. Электромагниты или постоянные магниты большой мощности, расположенные в торцевых частях прибора, необходимы для создания магнитного поля, направленного параллельно оси магнетрона. Движение электронов также осуществляется в этом направлении.
4. Проволочная петля. Она соединена с катодом, закреплена в резонаторе и выведена к антенне-излучателю. Петля служит для вывода сверхвысокочастотного излучения в волновод, после которого оно попадает прямо в камеру микроволновки.

Благодаря простоте конструкции и невысокой стоимости магнетроны нашли применение во многих сферах, но наибольшее распространение они имеют:

• В СВЧ-печах. Помимо быстрого приготовления и размораживания пищи в бытовых печах, магнетроны позволяют также выполнять производственные задачи. Промышленная микроволновая печь может осуществлять нагрев, сушку, плавление, обжиг и многое другое. При этом важно помнить, что микроволновку нельзя включать пустой, поскольку в этом случае излучение не будет ничем поглощаться и вернется обратно на волновод, что может привести к его поломке.
• В радиолокации. Антенна радара, подключенная к волноводу, фактически является коническим облучателем и используется совместно с параболическим отражателем (тарелкой). Магнетрон вырабатывает мощные короткие импульсы энергии с малой длиной волны, часть которой, отражаясь, снова поступает на антенну и далее на чувствительный приемник, обрабатывающий сигнал и выводящий его на экран.

Принцип работы магнетрона

Работа микроволновой печи основана на преобразовании электрической энергии в электромагнитное излучение сверхвысокой частоты, которое приводит в движение молекулы воды, находящиеся в пище. Дипольные молекулы, постоянно меняющие направление, вырабатывают тепло, которое и позволяет быстро нагреть продукты, при этом сохраняя их полезные свойства. Устройством, которое генерирует микроволны, является магнетрон.

Магнетрон, по сути, является электровакуумным диодом, в работе которого применяется явление термоэлектронной эмиссии.
нное явление возникает в процессе нагрева поверхности эмиттера или катода. Под действием высокой температуры наиболее активные электроны стремятся покинуть его поверхность, но это будет происходить только тогда, когда на анод подается напряжение. При этом возникает электрическое поле, и электроны начинают движение к аноду, направляясь вдоль его силовых линий. Если электроны оказываются в зоне действия магнитного поля, то их траектории отклоняются в сторону направления силовых линий.

Анод магнетрона имеет форму цилиндра с системой полостей, или резонаторов, внутри которого находится катод с нитью накаливания. Два кольцевых магнита, расположенных по краям анода, создают внутри анода магнитное поле, благодаря которому электроны не движутся напрямую от катода к аноду, а меняют свою траекторию, вращаясь вокруг катода. Вблизи резонаторов электроны отдают им часть своей энергии, что приводит к образованию в их полостях мощного сверхвысокочастотного поля, которое выводится наружу с помощью проволочной петли, подключенной к антенне-излучателю.

Чтобы привести в действие магнетрон, необходимо подать на анод высокое напряжение порядка 3-4 тысяч вольт. Поэтому подключение магнетрона к бытовой электросети осуществляется посредством высоковольтного трансформатора. Помимо этого схема включения микроволновой печи включает в себя волновод, передающий излучение внутрь камеры, цепь коммутации, блок управления, а также элементы защиты и охлаждения. Кроме того, внутренние стенки камеры и тонкая металлическая сетка на дверце устройства препятствуют выходу излучения за его пределы.

Как магнетрон влияет на мощность СВЧ

Большинство современных производителей микроволновых печей предлагают возможность выбора мощности прибора. От этого параметра, в свою очередь, зависит режим работы (разморозка или нагрев) и скорость нагрева пищи. Однако конструктивные особенности магнетрона не позволяют уменьшить его мощность, поэтому для снижения интенсивности нагрева питание на него подается через определенные промежутки времени. Эти паузы в работе магнетрона можно заметить, если включить микроволновку на средней мощности и прислушаться к звуку ее работы.

Не так давно некоторые производители бытовой техники заявили о появлении ряда моделей микроволновых печей с инверторной схемой питания. Применение этой схемы позволило не только увеличить объем полезного пространства в камере за счет уменьшения габаритов излучателя, но и снизить энергопотребление устройства. В отличие от обычных моделей, температура нагрева в печах инверторного типа меняется плавно, однако их стоимость на порядок выше.

Охлаждение и защита магнетрона

Во время работы магнетрон выделяет большое количество тепла, поэтому на его корпус устанавливается радиатор. Поскольку перегрев является основной причиной выхода из строя магнетрона, то для его защиты применяются и другие методы:

1. Термореле. Данное устройство используется для защиты магнетрона, а также гриля, если он имеется в модели. Термопредохранитель оснащен биметаллической пластиной, которая может быть настроена под определенную температуру. При превышении этого значения она изгибается и размыкает цепь питания.


2. Вентилятор. Он не только обдувает прохладным воздухом радиатор магнетрона, но и выполняет ряд других полезных функций, таких как охлаждение электронных компонентов устройства, циркуляция воздуха внутри камеры во время работы гриля, а также отвод горячего пара наружу через специальные отверстия.
3. Система блокировки. Несколько микропереключателей контролируют положение дверцы микроволновки, не позволяя магнетрону включаться при ее открытом положении.

Можно ли заменить магнетрон

Главное преимущество современных магнетронов для бытовых микроволновых печей в их взаимозаменяемости. На различные модели микроволновок будут подходить магнетроны производства других фирм, поэтому при необходимости их можно менять. При этом единственным необходимым требованием будет соответствие по мощности. Купить магнетрон можно во многих магазинах электроники, однако чтобы сделать правильный выбор, необходимо разобраться в его параметрах и маркировке. Наиболее часто в микроволновках устанавливаются следующие модели магнетронов:

• 2М 213 (600 Вт номинальной мощности и 700 Вт под нагрузкой);
• 2М 214 (1000 Вт);
• 2М 246 (1150 Вт – наибольшая мощность).

Даже изучив все необходимые параметры этого устройства, производить замену магнетрона в домашних условиях не рекомендуется. Во-первых, снять его самостоятельно будет довольно тяжело, а во-вторых, обеспечить его безопасную работу после установки сможет только квалифицированный специалист.

Диагностика неисправностей и причины их появления

Замена магнетрона может потребовать довольно существенных финансовых затрат, поэтому прежде чем покупать новое устройство, необходимо произвести диагностику старого, чтобы убедиться, что оно действительно неисправно. Проверка может быть выполнена в домашних условиях с помощью обычного тестера. Для этого потребуется:

1. Отключить микроволновку от электросети.
2. Снять защитную крышку и провести визуальный осмотр детали.
3. «Прозвонить» основные элементы печатной платы при помощи тестера или «мультиметра».
4. Провести осмотр термореле.

По окончании диагностики можно сделать выводы о неисправности тех или иных деталей. К основным причинам выхода из строя магнетрона можно отнести следующие:

• Неисправность колпачка вакуумной трубки. Его можно заменить самостоятельно, просто подобрав аналогичный колпачок с другого магнетрона. Посадочные места таких колпачков имеют стандартную конфигурацию.
• Обрыв подогревателя. При включении пустой микроволновки или ее неправильной загрузке магнетрон будет перегреваться, что может привести к чрезмерному накаливанию нити и ее обрыву. Для ее диагностики необходимо измерить сопротивление между ножками конденсатора. Если его значение находится в пределах 5-7 Ом, то подогреватель исправен.
• Пробой проходного конденсатора. Если тестер не показывает «бесконечное» значение сопротивления между его контактами, то конденсатор необходимо заменить.

Источник: TechnoSova.ru

Ремонт микроволновой печи своими руками на примере микроволновой печи Samsung M1974NR

Искрение и треск внутри микроволновых печей — это самые частые явления, возникающие при их поломке. Почему же так происходит? 
Знающий об этом производитель, не внёс вовремя изменения в проектирование оных или нарушаются правила по их эксплуатации пользователем? Подтверждается и то, и другое.

Но так как печь приобретена и уже используется по назначению, то необходимо не допускать второй причины и неуклонно придерживаться правила: «Мы в ответе за того, кого приручаем».

Для того чтобы понять процессы, происходящие при работе СВЧ-печей и их поломках, чтения этой страницы будет мало.
Постараюсь, как можно кратко изложить суть одной, но часто возникающей проблемы. Итак, ремонт микроволновой печи своими руками — примером послужит, появившаяся на столе ремонта, микроволновая печь Samsung M1974NR.

Для начала рассмотрим основной принцип работы СВЧ-печи.

Напряжение ~220 вольт через специальную схему управления подается на первичную обмотку силового трансформатора. Далее с помощью силового трансформатора (который выполняет также роль стабилизатора) напряжение подается на схему удвоения напряжения собранную на VD1, C1 (Рис.2).

Рис.2 Блок питания магнетрона

Сопротивление R1 имеет номинал от 1 до 10 Мом и нужно для того чтобы обеспечивать разряд конденсатора С1 при выключенной печи.
В импортных конденсаторах резистор монтируется внутри.

Предохранительный диод VD2 служит для защиты трансформатора от перегрева в случае замыкания в магнетроне или чрезмерном повышении напряжения на конденсаторе С1.

При замыкании резко повышается ток во вторичных обмотках, что ведёт к увеличению тока в первичных обмотках и перегорает предохранитель.

Данным диодом можно пренебречь, т.е. не устанавливать его, но в этом случае необходимо устанавливать предохранитель строго по номиналу.

Если замерить напряжение на катоде магнетрона оно будет равно -4000 вольт (отрицательное), значит, на аноде относительно катода напряжение будет равно +4000 вольт.
Блок питания магнетрона обеспечивает выработку питающих напряжений:
Анодное напряжение Uа = 4000 вольт A = 300 мА.
Напряжение накала U = 3,15 вольт А = 10 Ампер.

Магнетрон

Магнетрон (Рис.3) — это вакуумный диод, анод которого выполнен в виде медного цилиндра.
Магнетрон крепится непосредственно на волноводе.
1. Металлический колпачок насажан на керамический изолятор 2.
3. Внешний кожух магнетрона.
4. Фланец с отверстиями для крепления.
5 Кольцевые магниты служат для распределения магнитного поля.
6. Керамический цилиндр для изоляции антенны.
7. Радиатор служит для лучшего охлаждения.
8. Коробочка фильтра.
9. Узел соединения магнетрона с источником питания содержит переходные конденсаторы, которые вместе с дросселями образуют СВЧ фильтр для защиты от проникновения СВЧ излучения из магнетрона.
10. Выводы питания.

Рис.3 Магнетрон

Дефекты магнетронов:

1. При пробое прокладки часто бывают случаи, когда колпачок расплавляется. Можно заменить колпачком с другого магнетрона.

2. Как любая лампа он может терять свою эмиссию, вследствие долгой работы или из-за включения магнетрона на пустую камеру, в результате чего значительно сокращается мощность энергии и увеличивается время приготовления. Можно увеличить продолжительность срока службы магнетрона, добавив напряжения накала.
Для этого необходимо домотать 0,5 виток накальной обмотки. (В некоторых случаях удается продлить срок службы до 3 лет).
К сожалению, не каждый трансформатор позволяет проделать такую манипуляцию.

3. Пробой переходных конденсаторов можно обнаружить с помощью тестера. Пробой происходит на корпус магнетрона. Лечится путем замены узла 9 (см рисунок).

При замене магнетрона необходимо строго соблюдать правила.

1. Диаметр антенны и крепеж должны точно совпадать с оригиналом.
2. Магнетрон должен плотно соприкасаться с волноводом.
3. Длина антенны должна точно соответствовать оригиналу.
4. Мощность магнетрона должна совпадать.

В некоторых источниках говорится о том, что колпачок с антенны можно не ставить, но при этом, если прогорит, то уже сама антенна (прищемленный конец трубки) и магнетрон придется выкинуть. Лучше покупать магнетроны на фирмах где дадут возможность обменять его, если, например, не подойдет посадочное место.

В тех печах, где производитель располагает магнетрон с коротким волноводом можно наблюдать такой дефект как пробой слюдяной крышки (Рис.4).

Рис.4 Пробой слюдяной крышки.
Первая и основная причина — это включение при недостаточной загрузке или вовсе без нее.
Какими бы малыми ни были поглощающие свойства крышки, но, если в камере печи больше нет объектов, где бы микроволновая энергия могла продемонстрировать свою мощь, она начинает перегреваться, а из-за повышенной напряженности электрического поля, существующей при недостаточном объеме загрузки, на ее поверхности возникают пробои.
Результатом таких пробоев будет обугливание некоторой части крышки, поэтому в дальнейшем процесс может лавинообразно нарастать, даже если последующие включения печи производить в соответствии с правилами.

Вторая причина, приводящая к аналогичным последствиям, может служить чрезмерная загрязненность крышки. Диэлектрические свойства грязи далеки от идеальных, поэтому она будет поглощать энергию и перегреваться.
При определенных условиях температура загрязнений может дойти до такого значения, при котором они начнут обугливаться.
В нашем случае были видны следы жира, затекшего между слюдяной крышкой и корпусом и вытекшем прямо на середину окна (Рис.4).
Явное короткое замыкание и вызвало уже прогорание колпачка (Рис.5).

Если процесс обугливания не зашел слишком далеко, восстановить работоспособность микроволновой печи можно, сняв крышку и удалив загрязненные и обуглившиеся места.

Выражение «не слишком далеко» означает, что в процессе зачистки вы удалили все лишнее и при этом не дошли до сквозных отверстий.

Рис.5 Прогоревший колпачок.
Качество своей работы вы легко можете проверить, посмотрев крышку на просвет. Обугленные участки менее прозрачны и поэтому затемнены.

В нашем случае слюдяную крышку-прокладку я протёр бензином и поставил прогоревшим местом вниз — перевернул.

Колпачок тоже перевернул прогаром вниз, так как с нижней части колпачка расстояние до корпуса намного больше. Вот и всё.
Samsung M1974NR — это микроволновая печь с электронным управлением.
Схема соединений печи приведена на Рис.6., ниже.

Обозначение микроволновых печей фирмы Samsung

М	1	9	7	4	N	R	—	S
[1]	[2]	[3]	[4]	[5]	[6]	[ ]	[ ]	[7]

[1] — тип печи: М — печь работает только в режиме микро;
СЕ — печь с покрытием из биокерамической эмали (модели работают с грилем или с грилем и конвекцией); СК — печь с грилем и конвекцией.
[2] — тип печи: 1 — печь работает только в режиме «Микро»; 2 — печь с грилем.
[3] — объем камеры: 6 — 17 л; 8 —23 л; 9 —28 л.
[4] — тип управления: 1 — механическое; 2 — механическое с поворотным переключателем «Easy dial»; 3 — сенсорное; 7 — тактовое.
[5] — стиль дизайна
[6] — N новая модель
[7] — цвет корпуса: S — серебристый; BL — сине-белый; RD — красно-белый;
GN — зелено-белый; BS — сине-серебряный; ТВ — сине-белый перламутровый.

Схема соединения магнетронного блока, общая для всех печей фирмы Samsung, приведена на схеме соединений.

Предупреждение!
Для обеспечения постоянной, надежной защиты от микроволнового излучения производите замену частей запорного механизма в соответствии с принципиальной электрической схемой печи.

Используйте только указанные производителем типы выключателей.
В первую очередь это касается первичного, дверного (или вторичного в разных типах печей) и защитного выключателей.

Если возникла необходимость заменить хотя бы один из этих выключателей, следует заменять их все три одновременно. После чего следует произвести настройку положения переключателей в соответствии с изложенной ниже процедурой.

Высоковольтный трансформатор
Измеряемая цепь	Сопротивление
Первичная обмотка	1,45 Ом
Вторичная обмотка	114 Ом + 10%
Накальная обмотка	Менее 0,1 Ом

Проверка специфических компонентов печи
Высоковольтный трансформатор. Отключить все провода и измерить следующие сопротивления (Таблица.1).

Таблица.2

Основные неисправности, связанные с работой дверцы.

В некоторых печах, особенно старых типов конструкции, наблюдается повышенное фоновое излучение. В большинстве случаев это вызвано увеличением зазора между дверцей и лицевой плоскостью камеры.
Нормальный зазор соизмерим с толщиной листа машинописной бумаги. Поэтому вышеупомянутый лист может служить своеобразным инструментом, с помощью которого мы достаточно легко можем определить, соответствует ли зазор требуемым параметрам.

Если между дверцей и камерой лист проходит с усилием или не проходит вообще, значит, все в порядке, если же лист входит свободно, значит, необходимо уменьшить зазор. Измерение величины зазора необходимо проводить по всему периметру дверцы.

Сразу оговоримся, что регулировку дверцы можно проводить только при наличии приборов, позволяющих измерить величину фонового излучения. Делать это вслепую не только бессмысленно, но и опасно. Если не для жизни, то для зрения.

Имеются лишь две точки, где есть возможность регулировки зазора.

Во-первых, в месте крепления дверцы к камере. Если повышенный фон наблюдается со стороны крепления, нужно ослабить винты, крепящие дверцу, придвинуть ее к камере, чтобы устранить зазор, и зажать винты.

Все операции лучше производить при закрытой дверце, иначе можно переусердствовать и, устранив большой зазор с одной стороны, получить еще больший, с противоположной. Со стороны блока управления регулировку зазора можно осуществить смещением механизма защелки вглубь корпуса. Для этого нужно ослабить винты, крепящие указанный механизм, сместить его в нужную сторону и вновь зажать винты.

В принципе, защелка не имеет каких-либо пазов, позволяющих двигать ее в произвольном направлении, но, поскольку величина требуемого смещения не превышает нескольких десятых миллиметра, существующий люфт между винтами и отверстиями под них позволяет это сделать. Здесь также важно не перестараться и следить за тем, чтобы после всех манипуляций дверца хорошо закрывалась, и оба запора включали блокировочные микропереключатели.

В некоторых печах российского производства увеличение зазора бывает связано с перекосом дверцы. При этом бывает, что в одном или двух углах зазор выше допустимого, а в остальных нормальный. Любая регулировка дверцы приводит только к тому, что ситуация зеркально меняется. Такой перекос иногда удается устранить.
Для этого нужно отжать винты, крепящие перфорированное металлическое окно, слегка выгнуть дверцу в противоположном перекосу направлении и, не отпуская дверцы, зажать винты.

Наибольшая часть неисправностей дверцы связана с работой запоров, механизма фиксации и механизма открывания дверцы. Как правило, это чисто механические поломки и ремонт сводится к изготовлению и замене сломанной детали.

Иногда между дверцей и стенками камеры возникает искрение. Причина этого кроется в повреждении эмали на внутренней поверхности дверцы. Устранить это довольно просто, необходимо лишь закрасить поврежденный участок тонким слоем лака или эмали.

Схема микроволновой печи SAMSUNG на плате управления RA-TBMO/RC-TBMO

Схема микроволновой печи ROLSEN с механическим управлением

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С МИКРОВОЛНОВЫМИ ПЕЧАМИ

1. Нельзя включать печь с открытой дверцей либо сеткой.
2. Нельзя делать отверстия в корпусе.
3. Не оставляйте монтажный мусор в волноводе.
   Мусор приведет к нарушению распространения СВЧ волн в волноводе,
   и в результате чего, СВЧ печь будет давать излучение.
4. Всегда разряжайте ёмкость (конденсатор) в цепях питания магнетрона куском изолированного провода (резистор иногда выходит из строя).

Использованы материалы книги Саулова А. Ю. «Современные микроволновые печи»

Ванюшин Михаил (eleczon.ru/elektrik/40-mikrovolnovaya-pech.html)

— н а в и г а т о р —

Источник: www.MasterVintik.ru

Устройство и конструкция СВЧ-печи

Главная деталь в любой СВЧ печи – это магнетрон. Магнетрон – это такая специальная вакуумная лампа, которая создаёт СВЧ-излучение. СВЧ-излучение весьма интересным образом воздействует на обычную воду, которая содержится в любой пище.

При облучении электромагнитными волнами частотой 2,45 ГГц молекулы воды начинают колебаться. В результате этих колебаний возникает трение. Да, обычное трение между молекулами. За счёт трения выделяться тепло. Оно то и разогревает пищу изнутри.  Вот так вкратце можно объяснить принцип действия микроволновки.

Конструкция микроволновки.

Конструктивно микроволновая печь состоит из металлической камеры, в которой приготавливается пища. Камера снабжена дверцей, которая не позволяет излучению выйти наружу. Для равномерного разогрева пищи внутри камеры установлен вращающийся столик, который приводится в движение мото-редуктором (мотором), который сокращённо называется T.T.Motor (Turntable motor).

СВЧ-излучение генерируется магнетроном и через прямоугольный волновод подаётся в камеру. Для охлаждения магнетрона во время работы служит вентилятор F.M (Fan motor), который прогоняет холодный воздух через магнетрон. Далее нагретый воздух от магнетрона через воздуховод направляется в камеру и также используется для нагрева пищи. Через специальные неизлучающие отверстия часть нагретого воздуха и водяной пар выводится наружу.

В некоторых моделях СВЧ-печей для формирования равномерного нагрева пищи используется диссектор, который устанавливается в верхней части камеры микроволновки. Внешне диссектор напоминает вентилятор, но он предназначен для создания определённого типа СВЧ-волны в камере так, чтобы осуществлялся равномерный прогрев пищи.

Электрическая схема микроволновки.

Давайте взглянем на упрощённую электрическую схему рядовой микроволновки (кликните для увеличения).

Как видим, схема состоит из управляющей части и исполнительной. Управляющая часть, как правило, состоит из микроконтроллера, дисплея, кнопочной или сенсорной панели, электромагнитных реле, зуммера. Это "мозги" микроволновки. На схеме всё это изображено отдельной платой с надписью Power and Control Curcuit Board. Для питания управляющей части микроволновки используется небольшой понижающий трансформатор. На схеме он отмечен как L.V.Transformer (показана только первичная обмотка).

Микроконтроллер через буферные элементы (транзисторы) управляет электромагнитными реле: RELAY1, RELAY2, RELAY3. Они включают/выключают исполнительные элементы СВЧ-печи в соответствии с заданным алгоритмом работы.

Исполнительные элементы и цепи — это магнетрон (Magnetron), мото-редуктор столика T.T.Motor (Turntable motor), охлаждающий вентилятор F.M (Fan Motor), ТЭН гриля (Grill Heater), лампа подсветки O.L (Oven Lamp).

Особо отметим исполнительную цепь, которая является генератором СВЧ-излучения.

Начинается эта цепь с высоковольтного трансформатора (H.V.Transformer). Он самый здоровый в микроволновке. Собственно, это и не удивительно, ведь через него нужно прокачать мощность в 1500 — 2000 Вт (1,5 — 2 kW), необходимых для магнетрона. Выходная же (полезная) мощность магнетрона 500 — 850 Вт.

К первичной обмотке трансформатора подводится переменное напряжение сети 220V. С одной из вторичных обмоток снимается переменное напряжение накала 3,15V. Оно подводится к накальной обмотке магнетрона. Накальная обмотка необходима для генерации (эмиссии) электронов. Стоит отметить, что ток, потребляемый этой обмоткой, может достигать 10A.

Другая вторичная обмотка высоковольтного трансформатора, а также схема удвоения напряжения на высоковольтном конденсаторе (H.V.Capacitor) и диоде (H.V. Diode) создаёт постоянное напряжение в 4kV для питания анода магнетрона. Ток анода небольшой и составляет где-то 300 мА (0,3A).

В результате электроны, эмитированные накальной обмоткой, начинают своё движение в вакууме.

Особая траектория движения электронов внутри магнетрона создаёт СВЧ-излучение, которое и нужно нам для нагрева пищи. СВЧ-излучение отводится из магнетрона с помощью антенны и поступает в камеру через отрезок прямоугольного волновода.

Вот такая несложная, но весьма изощрённая схема является неким СВЧ-нагревателем. Не стоит забывать, что сама камера СВЧ-печи является элементом данного СВЧ-нагревателя, так как представляет, по сути, резонатор, в котором возникает электромагнитное излучение.

Кроме этих элементов в схеме микроволновой печи есть множество защитных элементов (см. термовыключатели KSD и аналоги.). Так, например, термовыключатель контролирует температуру магнетрона. Его штатная температура при работе где-то 80⁰ – 100⁰C. Этот термовыключатель крепится на магнетроне. По умолчанию он не показан на упрощённой схеме.

Другие защитные термовыключатели подписаны на схеме, как OVEN THERMAL CUT-OUT (устанавливается на воздуховоде), GRILL THERMAL CUT-OUT (контролирует температуру гриля).

При наличии нештатной ситуации и перегреве магнетрона термовыключатель размыкает цепь, и магнетрон перестаёт работать. При этом термовыключатель выбирается с небольшим запасом — на температуру отключения 120 – 145⁰С.

Весьма важными элементами микроволновой печи являются три переключателя, которые встроены в правый торец камеры СВЧ-печи. При закрытии передней дверцы два переключателя замыкают свои контакты (PRIMARY SWITCH – главный выключатель, SECONDARY SWITCH– вторичный выключатель). Третий – MONITOR SWITCH (контрольный выключатель) – размыкает свои контакты при закрытии дверцы.

Неисправность хотя бы одного из этих выключателей приводит к неработоспособности микроволновки и срабатыванию плавкого предохранителя (Fuse).

Чтобы снизить помехи, которые поступают в электросеть при работающей СВЧ-печи, имеется сетевой фильтр — NOISE FILTER.

Дополнительные элементы микроволновки.

Кроме базовых элементов конструкции, микроволновка может быть оснащена грилем и конвектором. Гриль может быть выполнен в виде нагревательного элемента (ТЭН’а) или инфракрасных кварцевых ламп. Эти элементы микроволновки очень надёжны и редко выходят из строя.

Нагревательные элементы гриля: металло-керамический (слева) и инфракрасный (справа).

Инфракрасный нагреватель представляет собой 2 последовательно включенные инфракрасные кварцевые лампы на 115V (500 — 600W).

В отличие от микроволнового нагрева, который происходит изнутри, гриль создаёт тепловое излучение, которое разогревает пищу снаружи внутрь. Гриль разогревает пищу медленнее, но без него невозможно приготовить поджаристую курочку .

Конвектор — это, не что иное, как вентилятор внутри камеры, который работает в паре с нагревателем (ТЭН’ом). Вращение вентилятора обеспечивает циркуляцию горячего воздуха в камере, что способствует равномерному прогреву пищи.

Источник: go-radio.ru

Поиск поломки

Поиск поломки в микроволновой печи осуществляется на основе «симптомов». Это позволяет постепенно исключить возможные причины и найти настоящую. Итак, если печь вовсе не включается, то стоит проверить следующие моменты:

• Целостность сетевого шнура
• Положение дверцы и систему ее закрытия
• Состояние сетевого предохранителя и термореле

В первом случае ситуация элементарна — нет питания из-за повреждения сетевого шнура. Схожая ситуация бывает при повреждении розетки или ее перегрузке. В таком случае достаточно заменить этот элемент, с самой микроволновкой все в порядке. Далее стоит проверить работу и положение дверцы. Дело в том, что работа микроволновой печи при открытой дверце опасна для окружающих. Поэтому конструкция предусматривает возможность работы только при ее полном закрытии. Если же на дверце сломалась защелка, система блокировки или проверяющий элемент, то система защиты не даст запустить устройство. Последние моменты также касаются защитных систем печи. Предохранитель предотвращает поломку устройства из-за скачков напряжения в сети, а термореле обеспечивает полное отключение системы при открытой дверце. Оба могут выйти из строя, заменить их довольно просто. Также стоит проверить напряжение в сети и количество подключенных приборов в розетку. Микроволновка весьма требовательна к питанию, поэтому его незначительные отклонения могут помешать работе прибора.

Разборка микроволновой печи самостоятельно

Если же вышеперечисленные причины не подтвердились, то нужно разбирать устройство для поиска неполадок. Перед этим обязательно нужно выключить печь из сети и подождать пару минут.

На что стоит обращать при поиске поломок? Есть несколько основных элементов, часто выходящих со строя:

• Предохранители
• Конденсатор
• Диод
• Трансформатор
• Магнетрон

Эти элементы напрямую задействованы в работе устройства и упоминались ранее. Для начала нужно проверить исправность предохранителей. Их поломку видно сразу, ведь при сгорании проводник внутри разрушается. Если же такого не произошло, то стоит искать далее. Для дальнейшей проверки нужно взять мультиметр, ведь внешне найти поломку на остальных деталях крайне трудно. Для проверки конденсатора нужно переключить устройство в режим омметра, после чего подключить к детали. Если сопротивление отсутствует, то деталь подлежит замене. Высоковольтный диод проверить тестером невозможно. Рекомендуется заменить его при поломке других деталей, ведь нередко удар приходится и по нему. Его проверку можно осуществить немного другим методом — подключив в сеть на пути к лампочке. Если лампочка горит слабо или мигает, то деталь исправна. Если же она ярко горит или же вовсе не включается, то диод подлежит замене. Важно соблюдать технику безопасности, ведь этот элемент способен держать заряд на протяжении долгого времени. Для разрядки исправного трансформатора понадобится несколько минут, а при поломке разряжающего резистора — гораздо дольше. Стоит разрядить его о корпус или вовсе не дотрагиваться, если отсутствует опыт работы с подобной техникой. Далее проводится проверка обмоток трансформатора.

Как проверить трансформатор микроволновки:

Нужно снять клеммы и поочередно проверить выводы устройства омметром. Сначала проверяется первичная обмотка, для которой норма варьируется от 2 до 4,5 Ом. Для вторичной обмотки пределами являются 140 и 350 Ом. Также стоит проверить накальную обмотку, присоединив клеммы, ведущие к магнетрону, к мультиметру. Норма здесь варьируется от 3,5 до 8 Ом. Все предыдущие тесты не дали результата, то проблема может заключаться в магнетроне. Для проверки магнетрона достаточно подсоединить тестер к его клеммам питания. Тестер переключается в режим омметра. Если сопротивление равняется 2-3 Омам, то это означает поломку устройства. Та же ситуация, если на тестере значится бесконечность. В обоих случаях устройство подлежит замене. Перечисленные элементы — наиболее частые виновники поломки микроволновой печи. Однако нередко выход устройства из строя связан с другими неполадками вроде проблем с электронным блоком управления, таймером и прочими электронными деталями. Здесь простые проверки посредством мультиметра не помогут, необходима помощь квалифицированного мастера. Хотя гораздо проще попросту заменить деталь, если вы уверены в ее поломке.

Разрушение колпачка на магнетроне

Нередки случаи поломки, связанные с разрушением колпачка на магнетроне. Тонкий алюминиевый корпус попросту не выдерживает нагрузок и разрушается под действием СВЧ волн. Такая проблема часто встречается в старых устройствах, возраст которых превышает несколько лет. Явными симптомами в таком случае является шум и искры в процессе работы устройства.Для проверки достаточно снять трансформатор, ведь колпачок расположен по направлению к пищевой камере. Если колпачок разрушен, то есть 2 варианта:

• Замена колпачка
• Переворот колпачка

Первый вариант приоритетен, достаточно заказать замену или отдать магнетрон на ремонт. Второй вариант считается временной альтернативой, позволяющей продлить жизнь устройства на неопределенный срок. Достаточно лишь прокрутить колпачок на 180 градусов вокруг оси, ведь нагрузка приходится лишь на одну половину.

Ремонт неисправностей микроволновки самостоятельно

Если проблема заключается в поломке одного из составляющих элементов печи, то наиболее простое и верное решение – его замена. Суть в том, что большинство деталей этого устройства не подлежит ремонту, а лишь полной замене на новую. Особенно это относится к предохранителям, диодам и конденсаторам — главным причинам выхода устройства из строя. Замена деталей осуществляется в несколько шагов:

1. Микроволновка отключается от сети.
2. Происходит разрядка трансформатора (5 минут).
3. От дефектной детали отсоединяются клеммы, ее извлекают.
4. Подключается работоспособная деталь на то же место.

При замене детали нужно учитывать два важных фактора. Первый из них — соответствие схеме. Важно помнить, что каждая деталь имеет свои характеристики, подобранные для работоспособности всей электрической схемы. Если после замены этот нюанс не учтен, то это приводит к новым поломкам. Это особенно касается трансформатора и конденсатора. Второй важный фактор — подключение детали. Необходимо правильно подключить замену, сохранив прежнее расположение клемм. Если подсоединить устройство в обратном порядке, то это может вывести его из строя, а также несколько других деталей в системе. Это позволит восстановить свою микроволновую печь в большинстве случаев. Если же поломка связана с электронной частью устройства, то стоит обратиться к профессионалам. Это обеспечит качественный ремонт и продлит работу устройства на долгий срок.

Коды ошибок СВЧ Whirlpool

ERR0	Не подключен или короткое замыкание датчика температуры в системе конвекции
ERR1	Неисправно реле магнетрона или перепутаны провода подходящие к нему
ERR2	Проблема с платой управления (как вариант одна из кнопок зажата больше одной минуты)
ERR3	Ошибка датчика температуры
ERR4	Ошибка датчика температуры магнетрона
ERR5	Ошибка импульсного источника питания (проблема с платой питания)
ERR6	Не была выполнена калибровка датчика веса
ERR7	Ошибка датчика влаги
ERR8	ошибка микроконтроллера
ERR9	Перед запуском не были заданы параметры на панели управления
ERRB	Нет сигнала от датчика веса или он работает не корректно
ERRC	Неисправен датчик температуры
ERRD	Сработала защита от перегрева магнетрона