微波炉的微波发射装置,主要用来向微波炉内发射微波,对食物进行加热。磁控管的工作需要驱动高压,高压信号驱动电路也是微波发射装置中不可缺少的部分。当它出现故障时, 应对微波发射装置的元件进行检修和代换。
下图所示为微波炉微波发射装置的结构图,从图中可看出,微波炉微波发射装置主要由磁控管、高压变压器、高压电容、高压二极管等构成。
1、磁控管
磁控管是微波发射装置的主要器件,它属于真空器件,在微波炉中主要用来产生和发射微波信号,利用微波信号的能量加热食物,如下图所示,磁控管通常位于微波炉侧端的 顶部,在其磁控管上标有该磁控管的规格。
磁控管主要由天线、固定孔、散热片、阳极外壳、供电端子和垫圈等组成,通过微波天线将由电能转换成微波能的微波信号发射出来,辐射到炉腔中对食物进行加热,图所示为典型磁控管的外形结构图及内部结构图,在其内部主要设有阳极、阴极、灯丝和波导管。
从图中可以看到,在磁控管内部阴极和阳极之间制出了许多谐振腔,谐振腔在圆周上均匀排列。这样,使电子流在谐振腔内形成腔体谐振,其频率约为2450MHz。其谐振的频率与腔体的几何尺寸和形状有关。
在工作时,阳极接地,阴极接负电压(通常负电压达-4000V)。灯丝为阴极加热,阴极受热后会产生电子流飞向阳极。
在磁控管的外部加上强磁场,磁控管中的电子流受到磁场的作用会做圆周运动。由于磁控管内空间的特殊形状,电子在谐振腔内运动时,便会形成谐振,从而产生微波振荡信号。
在磁控管的中心制作有一个圆筒形的波导管,微波信号便从波导管中辐射出来,这就是波导管的作用。这类似于发射天线,因此又称微波天线。
微波的传输特性是沿着波导管的方向辐射,微波炉的炉腔是由金属板制成的。微波遇到金属板会形成反射,微波借助于炉腔金属板的反射作用,可以辐射到炉腔的所用空间。放入的食物在微波的作用下,食物内的分子互相摩擦转换成热量,从而使食物的温度升高,最终将食物加热成熟。
2、高压变压器
高压变压器是微波发射装置的辅助器件,也称做高压稳定变压器,在微波炉中主要用来为磁控管提供高压电压和灯丝电压,如下图所示,高压变压器通常位于微波炉侧端的底部,磁控管的下方。
通过电源输入端输入220V的交流电压,220V的交流电压经过高压变压器输出2000V左右的高压,然后经过 一端连接线将电压送给高压电容和高压二极管,另一端连接线将灯丝电压送入磁控管,其中交流220V电源输入端加到高压变压器的一次绕组上,高压变压器的二次高压绕组为磁控管和高压电容供电,如图所示。
下图所示为高压变压器的结构示意图及电路连接图,从图中可看出,高压变压器包括一次绕组、二次高压绕组、灯丝绕组、铁心和漏磁铁心等,其中一次绕组端连接的是电源, 二次高压绕组连接的是高压电容和高压二极管,经电容为磁控管提供高压驱动电源,同时灯丝绕组为磁控管提供交流低压电源,其中有一条线为磁控管高压和灯丝的公共端,而高压二极管正极与磁控管外壳(地)相连,形成回路。
在高压变压器的顶部可以找到其相应的型号规格,如下图所示,该高压变压器的规格为“220V/50Hz”,其中“220V”表示该高压变压器的输入电压为220 V, “50Hz”表示该高压变压器的额定频率为50Hz。
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