Устройство микроволновки
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 80 0 – 100 0 C. 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 – 145 0 С.
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.
Про фьюз-диод, высоковольтный конденсатор и диод.
Элементы в цепи питания магнетрона обладают интересными свойствами, которые нужно учитывать при ремонте микроволновки.
Так, по умолчанию, высоковольтный конденсатор (H.V.Capacitor) имеет встроенный резистор.
Он служит для разряда конденсатора. Дело в том, что конденсатор находится под высоким напряжением (2 кВ), и поэтому после выключения СВЧ-печи требуется его разряд. Это предохранительная мера. Также бывает, что резистор внутри конденсатора перегорает, и конденсатор не разряжается. Поэтому перед проведением ремонта микроволновки рекомендуется принудительно разряжать конденсатор на корпус.
Внешний вид высоковольтного конденсатора 1.0µF * 2100V AC.
Высоковольтный диод (H.V. Diode) является комбинированным элементом и состоит из целой вереницы последовательно включенных диодов. Это позволяет составному диоду работать с высоким напряжением. Но в этом кроется подвох. Дело в том, что протестировать такой диод стандартной методикой проверки не удастся. Мультиметр просто не сможет «открыть» такой диод из-за того, что пороговое (прямое) напряжение отпирания (VF) диодов складываются. В результате в прямом и обратном включении высоковольтный диод будет иметь высокое сопротивление.
Так, например, для диода HVR-1X3 максимальное прямое напряжение (VF) составляет 11V. Если учесть, что обычно падение напряжения на переходе в прямом включении (VF) у кремниевых диодов составляет 1 — 1.1V, то получается, что в диоде HVR-1X3 ориентировочно смонтировано 10 последовательно включенных диодов.
Максимальное постоянное обратное напряжение такого диода — 12kV!
В некоторых микроволновых печах параллельно высоковольтному конденсатору устанавливается фьюз-диод (защитный диод). По сути, фьюз-диод — это двунаправленный высоковольтный супрессор. Он служит для того, чтобы защитить конденсатор от завышенного рабочего напряжения, которое чревато выходом из строя последнего. Но на практике чаще бывает так, что он сам и выходит из строя. В таком случае ремонтники просто удаляют его из цепи, как ненужный аппендикс. На деле оказалось, что микроволновки прекрасно работают и без такого диода.
Для тех, кто желает более детально разобраться в устройстве СВЧ-печей, подготовлен архив с сервисными инструкциями микроволновых печей (Daewoo, SANYO, Samsung, LG). В инструкции приведены принципиальные схемы, схемы разборки, рекомендации по проверке элементов, список комплектующих.
Также рекомендуем ознакомиться с книгой «Ремонт микроволновых печей».
Магнетрон в микроволновке: зачем нужен, как проверить и починить
Быстрый нагрев, который сделал микроволновую печь такой популярной, возможен благодаря магнетрону. Когда он ломается, выходит из строя вся печь. Если вы можете найти магнетрон в микроволновке, любознательны и любите проверять сервисные центры на честность и компетентность, то эта статья для вас.
Что такое магнетрон
Это генератор сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения в печи. Электромагнитные волны, которые он излучает, нагревают продукты, приводя в движение молекулы воды в пище. Получается, что еда разогревается без теплового влияния извне. Поэтому рабочая температура в микроволновке не может превышать 100°С — точку кипения воды.
Как устроен
Тут можно вспомнить школьного физика, который справедливо говорил, что наука пригодится.
Принцип работы и схема этого электровакуумного диода напоминает обычную электрическую лампочку. Высокое напряжение подаётся к корпусу, который является катодом. Подключается питание, элементарные частицы — электроны — устремляются к аноду.
Из чего состоит анод? Медная гильза (цилиндр, трубка, лампа) с вакуумными секциями внутри и вольфрамовой нитью накала. По бокам расположены магниты, создающие магнитное поле и задающие спиралевидную траекторию движения частицам. Электроны, перемещаясь по резонатору с бешеной скоростью, возбуждают высокочастотные токи. Возникает мощный СВЧ-поток, который выходит в духовой шкаф через волновод (антенну). Защита устройства от перегревания обеспечивается алюминиевыми пластинами радиатора.
Если пища не греется, необходимо проверить магнетрон.
Основные неисправности
Во многих случаях магнетрон не поддаётся ремонту. Но прежде чем покупать новый, необходимо разобраться в причинах поломки. Возможно, удастся сэкономить, заменив всего одну деталь.
- Разгерметизация. Требуется замена прибора. Без вакуума работать не будет.
- Обрыв нити накала. Это как в лампочке — если перегорела, то навсегда.
- Прогорел колпачок на антенне. Можно отремонтировать.
- Вышла из строя магнитная система. Случается редко, но если лопнул верхний магнит, его можно заменить.
- Закончился срок службы. Если прибор износился, его лучше поменять.
- Нарушена ёмкость переходного конденсатора. Сервисные службы при такой поломке советуют замену всего магнетрона. Но, имея нужные инструменты, вы найдёте, чем заменить эту деталь.
Как видите, поправимых случаев мало, но они есть. Прежде чем начать ремонт, проверьте систему на работоспособность.
Диагностика
Внимание! Ни в коем случае не включайте в сеть прибор, который вы вытащили из корпуса печки! Это может нанести непоправимый вред вашему здоровью и окружающим. Перед тем как разобрать микроволновку, проверьте, как работает источник питания. Возможно, виновато слабое напряжение в электрической сети. Если питание соответствует норме, проведите тщательный осмотр с тестером.
Первая проверка на исправность — визуальная. Посмотрите, не сгорел ли колпачок антенны, нет ли деформации, пробоин, следов гари на корпусе, фильтре. Обратите внимание на целостность магнитов. Это поможет определить, где находится причина поломки. Если внешних признаков повреждения нет, можно прозвонить магнетрон мультиметром.
- Включите тестер, установите режим 200 Ом. Прикоснитесь щупами к выводам. Целостная обмотка оказывает низкое сопротивление (приблизительно 0,5 Ом), вы услышите писк или звон.
- Ничего не происходит — значит, оборвалась нить накала.
- Чтобы прозвонить проходной конденсатор тестером, настройте самый большой режим измерения. Одним щупом прикоснитесь к любому из контактов, а вторым — к корпусу. Если всё в порядке — ничего не произойдёт, прибор покажет «∞» — бесконечность.
Заряд пробивает на корпус? Скорее всего, повреждена ёмкость конденсатора.
Важно! Применение специальных аппаратов для диагностики не всегда гарантирует точность данных.
Как починить в домашних условиях
Самостоятельно вы можете поменять такие детали:
- колпачок антенны;
- проходной конденсатор.
Замена колпачка
Эту деталь можно купить на любом радиорынке, сделать самостоятельно из подходящего по диаметру электролитического конденсатора или напёрстка. Как это сделать:
- Обесточьте печь, аккуратно снимите вилку питания.
- Отсоедините крепления, вытащите устройство.
- Проверьте колпачок. Если есть нагар, очистите мелкозернистой наждачной бумагой.
- Колпачок пробит током, сгорел — нужно заменить.
- Снимите его с антенны, проверьте её целостность. Если анод в порядке, прибор можно починить.
- Установите новую деталь, вставьте магнетрон на место.
Меняем конденсатор
- Снимите крышку фильтра.
- Откусите кусачками контакты дросселей.
- Сверлом (3 мм в диаметре) рассверлите отверстия вокруг конденсатора.
- Достаньте из корпуса фильтра.
- Отмотайте по одному витку у каждого дросселя. Это увеличит длину контакта.
- Зачистите контакты с помощью наждачной бумаги, ножа.
- Вставьте новый конденсатор в корпус фильтра на место старого, прикрутите болтами.
- Соедините контакты так, чтобы не прикасались к стенкам коробки.
- Закройте крышку.
Готово! Мы рассмотрели поломки, которые вы в состоянии исправить без вмешательства профессионалов. Но если магнетрон не подлежит ремонту, его нужно менять.
Как подобрать новый магнетрон
Прежде чем купить новый magnetron, изучите технические характеристики старого. На внешней стенке устройства есть этикетка с необходимой информацией: названием модели, мощностью, частотой, расположением клемм питания. Полную совместимость можно получить, выбирая модель, которая соответствует модели вашей СВЧ-печи. Потому что, если у вас «Самсунг » — то генератор марки LG не подойдёт по многим параметрам.
| Модель | Мощность (Вт) | Размеры (мм) | Рабочая частота (МГц) |
| 2м218 | 900 | 86*106,5*133,6 | 2 458 |
| 2м259 | 1 000 | 86*106,5*133,6 | 2 459 |
| Rм228 | 900 | 86*106,5*133,6 | 2 459 |
| 2м254 | 900 | 86*106,5*133,6 | 2 459 |
| 2м248 | 900 | 86*106,5*133,6 | 2 459 |
| Samsung | |||
| OM52S | 600 | 72,8*110*121 | 2 465 |
| OM75S | 900 | 73,2*109*126 | 2 465 |
| OM75P | 900 | 80*127*133 | 2 465 |
| OM80S | 1 000 | 80*111*133 | 2 465 |
| Panasonic | |||
| 2м236-M42 | 900 | 93,2*127*133 | 2 460 |
| 2м261-M32 | 900 | — | 2 460 |
| 2м211A-M1 | 700 | — | 2 460 |
| 2м211A-M2 | 700 | — | 2 460 |
| LG | |||
| 2м213 | 700 | 73,2*109*126 | 2 460 |
| 2м214 | 900 | 80*127*133 | 2 460 |
| 2м226 | 900 | 93,2*127*133 | 2 460 |
| 2м236 | 900 | 93,2*127*133 | 2 460 |
| 2м246 | 1 100 | 93,2*127*133 | 2 460 |
| 2м257 | 1 500 | 93,2*127*133 | 2 460 |
| 2м278 | 2 000 | 120*128*170 | 2 460 |
| 2м285 | 3 000 | 120*128*192 | 2 460 |
| 2м286 | 1 100 | 93,2*127*133 | 2 460 |
| 2м290 | 3 000 | 120*128*192 | 2 460 |
| Witol | |||
| 2м217 | 600 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м218 | 900 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м219 | 950 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м301 | 200 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м311 | 200 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м312 | 300 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м313 | 300 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м315 | 600 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м319 | 1 050 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м339 | 950 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м343 | 1 500 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м363 | 1 500 | 86*106,5*133 | 2 460 |
| 2м369 | 1 050 | 86*106,5*133 | 2 460 |
Теперь у вас есть все данные, чтобы найти в поисковике браузера нужную модель, узнать, сколько стоит и где купить.
Подключение
- Вставьте новое устройство на место старого.
- Надёжно вкрутите крепёжные болты (саморезы).
- Соедините провода.
- Прикрутите заднюю стенку печи.
Обладая необходимыми знаниями и умениями, можно починить даже сложную, на первый взгляд, электромагнитную систему. Но если вы чувствуете, что вам не хватает компетентности, — не рискуйте, доверьтесь профессионалам.
Источник