夏茜婷:微波炉的原理解说和修理技巧

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．从而完成加热过程。

第二节 微波炉的电路原理

    随着技术的不断提高，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

（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。

2，三个电流回路（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）。

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。

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拆看过的微波炉。怎知道他拆过？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！
  拆开机盖是方便的，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，别丢了。
   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。
   装上盖板可要注意了。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!

（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。

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，击穿无用了。

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） ，有正负极之分。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。换用普通保险管，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。

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’。否则坏了。

6，炉灯
` 炉灯是在炉膛内装个220v15w小电灯，见下面（图3-2-6-1），照亮炉膛，观察食物加热程度。盛食物的园盘是否转动等。
` 电灯的电路符号是园圈里加x（本图里加L），文字符号是L。
` 炉灯装在磁控管左边，见下面（图3-2-6-2）。电灯不亮，右手用尖嘴钳夹住卡子，左手用小一字起子撬出灯座，见下面（图3-2-6-3）。小电灯就连在下面，见下面（图3-2-6-4）。

7，电动机
微波炉里有三个小电动机。电机的电路符号，在本图 里是园圈里加M字。文字符号就是M。三个电机分别在：
` A，电风扇里。大家都好看，好拆。位置见下面（图3-2-7-1）。
` B，定时器里。见下面（图3-2-7-2）。坏了连定时器买个新的，没多少钱。
` C，转盘电机。坏了是这样拆装的：
` 拆：a，取出转盘，向上拔出玻璃盘下面的传动卡子，见（图3-2-7-3和图3-2-7-4）。
` b，竖起炉身，底下有个大园形突出部分，见（图3-2-7-5）。
` c，用斜口钳剪下三个相连部分，见（图3-2-7-6）。
` d，取下园板，见（图3-2-7-7）。拆下转盘电机了，见（图3-2-7-8）。
` 装：a，装上电机。
` b，对准插片和插口，插入之，见（图3-2-7-9）。对准孔眼，上一个粗一点的自攻螺钉，见（图3-2-7-10）。

8，热电断路器
` 热电断路器，也叫热电熔断器，是用来保护磁控管的。如果由于某种原因使磁控管的温度超过145---155度时，热电断路器就自动断开，切断电源。从而保护了磁控管。
` 它在格兰仕WP800---电路里是S6，见（图3-2-8-1）。
` 虽然本图里用S，但通常用文字---SW来表示。实物和电路符号见（图3-2-8-2）。
` 热电断路器在微波炉里紧贴在磁控管上方。见（图3-2-8-3）
` 热电断路器可用万用表电阻档测它通断好坏。熔断后只有换新的。这和保险丝一样。

9，定时器
` 定时器只在机电式微波炉中使用。它的实物外形见（图3-2-9-1）
` 由一只220v电机作动力，带动两组齿轮转动，按照面板上两个旋扭的指示，完成定时和功能的控制作用。它在微波炉中的位置见（图3-2-9-2）。我们细看：定时器背面自上而下，有1234四个接线铜片。它里面的电路原理见（图3-2-9-3）。四组引出线分别通向以下各处：1）棕色线，到S1和220v保险丝（再接到电源L）。2）黄色线，到电灯，电机M2，电机M3。3）兰色线，到S2和S6（再接到电源N）。4）黑色线，到高压变压器。
` 定时器在格兰仕WP800---微波炉电路图 里的位置，见（图3-2-9-4）。
` 定时器及其功能开关，实际上是控制两个开关S4及S5。其实除解冻等必要之外，功能开关尽量置于《高火》档。不然开关S5易烧坏。（图3-2-9-5），便是定时器里，开关S4和S5烧坏的照片。

10，门开关
` 微波炉的门关上，电源接通；门打开，电源断开。保证了微波不外泄。微波炉炉门里面，上下有两个门钩。见（图3-2-10-1）。
` 上门钩带动S1一个开关，下门钩带动S2和S3两个开关。这三个开关都是带触头的单刀双掷开关（俗称三线开关），不碰触头，动点与 常闭点连接，碰到触头，动点与常断点连接，实物见（图3-2-10-2）。电路图见（图3-2-10-3）。
`． 上门钩带动的S1开关，称第一闩锁开关。用动点和常断点引出两根线。关门时上门钩通过杠杆推动“触点”，使第一闩锁开关接通。第一闩锁开关的位置，见（图3-2-10-4）。
` 下门钩 带动第二闩锁开关S2和另一个叫《短路开关》的S3。S2和S3紧排在一起，S2在外S3在里。见（图3-2-10-5）。
` 第二闩锁开关S2，用动点和常断点引出两根线。关门时下门钩通过杠杆推动“触点”，使第二闩锁开关接通。
` 短路开关S3，却和闩锁开关S1、S2不同 ，用动触点和常闭点（注意是——常闭点！）引出两根线，关门时下门钩通过杠杆推动“触点”，使短路开关S3断开！
` 下面（图3-2-10-6），标出 三个门开关在《格兰仕WP800---微波炉电路图》中的位置，和关门状态下的通断情况——闩锁开关闭合，短路开关断开，微波炉工作。
` 开门时，情况和关门时完全相反。
` 下面（图3-2-10-7），标出开门时，三个门开关通断情况——两闩锁开关断开，短路开关闭合，微波炉不工作。而且，即使第一闩锁开关S1漏电或烧穿，也只能使220v保险丝熔断，微波炉不工作的。可靠地防止微波泄漏！







（三）快修技巧
` 实在不好意思，在这里献丑了。《快修》是我们维修者的共同追求，《技巧》是我们争钱的本领。抛砖引玉吧！我们毫无保留地献出共享。大家也在这里拿出来交流好吗？我们为快修，做了下面三点：
` （1）读熟三个电流回路
` 识图，要看清各器件在电路中的位置。读出，要弄懂元器件的串并联关系。读熟，几乎把各元器件的串并联关系背出。下面介绍我们对微波炉里三个电流回路的认识。A，220v市电回路。
` 先来看（图3-3-1-A1），是220v市电流过的部分。
` 我们把（图3-3-1-A1）等效变换成（图3-3-1-A2），再来分析它：
` 炉门关上，定时器打开。短路开关S3被下门钩推动触头而打开，那时在电路里不起作用。干路里电流叫I，各并联支路里电流叫i。I标大箭头，i标小箭头。干路里电流I，从电源L，流经串联着的保险丝FUSE------第一闩锁开关S1------定时开关S4-----五个并联支路-----第二闩锁开关S2-----热电断路开关S6-----回到电源线N。
` 电灯，定时电机，风扇，转盘电机，初级线圈里的电流分别叫：iL，i1，i2，i3，iT。它们与总电流I的关系是：
` I=iL+i1+i2+i3+iT
五个支路里有一个短路，总电流加大，要烧保险丝。变压器短路，iT增大，I增大，烧保险丝的现象最多。串联电路里S1，S4，S2，S6，FUSE，及线路里的许多接插件，只要有一处断开，总电流I就没有，微波炉就不工作。

B，灯丝回路
` 灯丝回路较简单，见（图3-3-1-B），电流从变压器灯丝线圈流出，经接插件，到微波管灯丝，回到灯丝线圈。灯丝线圈线径粗，一般不会烧断的。
` 灯丝回路电压低，元件少，问题不大，好修。一般是磁控管灯丝断路，换个新的磁控管。
` 但也有例外，当心接插件松动，使灯丝电压加不上。磁控管不能热电子发射了。尤其是机内油污多的机子。

C，高压回路
` 高压回路就不那么简单了，正好有个会员朋友要问倍压整流原理，就在这里一起研究吧。
` 看上图（图3-3-1-B），这上面就有微波炉有关高压回路的等效电路。比原图清楚多了。
` 高压回路里高压线圈，是回路的初始能源所在，是提供电能的地方。高压电容器，是储能装置，交流电半个周期里充电，另半个周期里放电。
` 高压线圈里流出的是交流电。假定前半个周期，高压线圈上负下正。看（图3-3-1-C1），线圈上端标兰色的—，线圈下端标兰色的+。电流方向见兰色箭头所示。可见，高压二极管正向导通，整个回路对高压电容器充电。高压电容器上得到一个左正右负的高压电。该图中电容器上，左是兰色+，右是兰色—。电压2000v左右。
` 高压线圈，在交流电后半个周期上正下负。看（图3-3-1-C2），线圈上端标红色的+，线圈下端标红色的—。其电源电动势有效值也是2000v左右。回路中的电流方向见红色箭头所示。可见，高压二极管反向截止。
` 请注意：我在高压电容器上方画一个电池，左正右负，极性和高压电容器充好电的方向一致。再看，在高压线圈旁边也画一个电池，上正下负，极性又和现在交流电下半周的高压线圈极性一致。这两个电池正负正负顺次连着的。就像手电筒里两节1.5v电池串联，组成3v电对小灯泡供电一样。高压电容器的2000v和高压线圈现在半周期的2000v也组成2000v的两倍压（4000v），对磁控微波管供电。电流方向见红色箭头所示。
` 在这个高压回路里，常常发生高压二极管或高压电容器击穿，高压电容对地漏电，磁控管灯丝对外壳漏电，都会造成烧高低压保险丝。修理时要特别注意！

（2）万用表扩大量程
` 普通的万用表，交直流电压档只有500v。500型万用表，高档一点，有交直流扩程插孔，能测2500v交直流电压，但也不够。微波炉的电压高至4000v。必须扩大量程！现以500型万用表为例，介绍扩程的方法：
` 用串联电路分压原理估算，还通过实验，我们将12M欧电阻串联在2500v红棒插孔里，见（图3-3-2）。
` 为了安全，我们将4个3M欧电阻串联后装入一个彩色胶卷壳里。引出用香焦插头插座。严防露线触电伤人！
` 万用表内阻不同（即灵敏度不同），扩程用的串联电阻阻值也不同。可视情况增减。偏转角度超出量程了，电阻要加大；偏转角度太小了，看上去不明显了，电阻要减小。
` 从图中看出，指针在刻度盘中央。这是一次检测顾客送修微波炉4000v直流电压的真实记录。（该炉

直流高压正常，是磁控管坏了）。

3）高压带电检测法
` 测微波炉高压，必须打开盖板。盖板一开，开启电源，微波要泄漏。能有打开盖板，开启电源，没有微波泄漏的办法吗？有！
` 原理：
` 磁控微波管，是一种电子管-——也叫真空管，是热电子发射。注意是“热电子” “发射”！我们拔下一个灯丝插座，叫它不热。再拔下另一个灯丝插座，叫它没地方发射！
` 拆开盖板，拔下两个灯丝插座后，开启微波炉电源，就不会有微波泄漏！大胆地测高压吧！
` 方法（500型万用表为例）：
` A，打开盖板，拔下两个磁控管灯丝插座。见（图3-3-3A）。
` B，红棒插到扩程串联电阻，扩程串联电阻插到2500v插孔中。调好万用表右旋扭，到电压档（交直流V）。
` C， 测直流高压：调好万用表左旋扭，到500直流V档。红棒接地（金属底板），黑棒接灯丝插座，见（图3-3-3C）。接好后脱手，开启电源，观察电表指示。（图3-3-3C）里电表指示直流高压正常。
` D，测交流高压：调好万用表左旋扭，到500交流V档。见（图3-3-3D1）。红棒接地（金属底板），黑棒接高压线包引出线或高压保险丝，或它与高压电容接点， 见（图3-3-3D2）。
` E，千万注意：接好后，人体不要触及高压部件和表笔！
` F，微波炉置高火档，打开定时器，看表针有无高压指示。
` 如果送来检修的微波炉，炉灯亮，电扇转，就是不加热。那先测直流高压和交流高压，就事半功倍！

图3-3-3C）测直流高压

图3-3-3D1 万用表调在测交流高压；

图3-3-3D2 测交流高压时黑棒接点和直流不同。红棒接地不变。