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微波炉不仅能快速除霜解冻、解冻食物，而且具有煲、蒸、煮、炆、炖、烤、炒、灭菌、消毒等功能。与传统炉具相比，微波炉有操作简便、烹调迅速、省时省力、耐用、寿命长、安全、节能、卫生、无污染等优点，所以微波炉作为现代厨具迅速走进千家万户。

微波炉的基础知识

微波是频率大约在300MHz～3000GHz或波长在1m～0.1mm范围内的电磁波。微波炉一般采用2450MHz±25MHz的微波。

一、微波炉的特点

微波的特点如下：

一是微波能穿透食物达5㎝深，并使食物中的水分子也随之做热运动，导致食物的温度升高，于是食物“煮熟”。

二是微波能穿透陶瓷、玻璃、木器、竹器、纸合等绝缘材料，而微波遇到金属就会反射，所以微波炉器皿采用绝缘材料构成，而微波炉炉腔采用钢板、不锈钢板等金属材料构成，以便于微波反复穿透食物，提高了热效率。

三是2450MHz的微波过量后，容易损伤人的眼睛等部位。因此，使用时要注意安全。

二、微波炉的工作原理

如图10-2所示，首先，220V市电电压通过高压变压器进行升压，再通过高压整流电路产生4000V左右的直流电压，该电压加到磁控管的阴极后，磁控管产生2450MHz的微波。微波传入炉内，通过炉腔的反射，不断的穿透食物，最终将食物煮熟。

三、微波炉的构成及作用

1.构成

微波炉由磁控管、波导管、搅动器、炉腔、炉门、炉门联锁开关、转盘、外壳、控制电路等构成，如图10-3所示。其中，炉门联锁开关、转盘未画出。

图10-2　微波炉工作原理示意图

图10-3　微波炉构成示意图

2.作用

(1)磁控管

磁控管是微波炉的心脏，它主要由管芯和磁铁两大部分组成。从外观上看，它主要由微波能量输出器(微波发射器或天线)、散热器、磁铁、灯丝、插脚等构成，如图10-4(a)所示。而它内部还有一个圆筒形的阴极，如图10-4(b)所示。

提示　第1章已经对磁控管的检测进行了介绍，此处不再介绍。

图10-4　磁控管的构成示意图a

图10-4　磁控管的构成示意图b

1)灯丝

灯丝采用钍钨丝或纯钨丝绕制成螺旋状，其作用是加热阴极使其发射电子。

2)阴极

阴极采用发射电子能力很强的材料制成。它分为直热式和间热式两种。直热式的阴极和灯丝组合在一体，采用此种方式的阴极只需10～20s的延时，就可以进行工作;间热式的阴极做成圆筒状，灯丝安装在圆筒内，加热灯丝间接地加热阴极而使其发射电子。阴极被加热后，就开始发射电子。

3)阳极

阳极由高导电率的无氧铜制成。阳极上有多个谐振腔，用以接收阴极发射的电子。谐振腔也是由无氧铜制成，一般采用孔槽式和扇形式，它们是产生高频振荡的选频谐振回路。而谐振频率的大小取决于空腔的尺寸。为了方便安装和使用安全，它的阳极接地，而阴极输入负高压，这样在阳极和阴极之间就形成了一个径向直流电场。

4)天线

天线也叫微波能量输出器或微波能量发射器，它的作用是将管芯产生的微波能量输送到负载上用来加热食物。

5)磁铁(磁路系统)

磁控管正常工作时要求有很强的恒定磁场，其磁感应强度一般为数千特斯拉。工作频率越高，所加磁场越强。

磁控管的磁铁就是产生恒定磁场的装置。磁路系统分永磁和电磁两大类。永磁系统一般用于小功率管，磁钢与管芯牢固合为一体构成所谓包装式。大功率管多用电磁铁产生磁场，管芯和电磁铁配合使用，管芯内有上、下极靴，以固定磁隙的距离。磁控管工作时，可以很方便的靠改变磁场强度的大小，来调整输出功率和工作频率。另外，还可以将阳极电流馈入电磁线圈以提高管子工作的稳定性。

(2)波导管

波导管的作用就是保证磁控管输出的微波都能进入炉腔，不外泄。它多采用导电性能较好的金属制成，为矩形空心管。波导管一端接磁控管的微波输出口，另一端接炉腔。

(3)搅动器

搅动器的作用是使炉腔内的微波场均匀分布。它由导电性能好、机械强度高的硬质合金材料构成，多安装在炉腔顶部波导管输出口处。它之所以能够旋转是利用小电机或发射气流带动的。

(4)炉腔

炉腔是盛放需要加热食物的空间。实际上，它是一个微波谐振腔，由钢板喷涂或不锈钢板冲压而成。

(5)炉门

炉门是取放食物的和观察的部件。一般由不锈钢框架镶嵌玻璃构成，玻璃窗中夹着金属多丝孔网板，以防止微波泄漏。

(6)炉门联锁开关

为了确保使用安全，微波炉的炉门上安装了联锁开关。当炉门没有关闭或未关好时，联锁开关会切断供电回路，使微波炉不能工作，以免微波泄漏。

炉门联锁开关由初级门锁开关(又称为门锁第一级开关、主开关)、次级门锁开关(又称为门锁第二级开关、副开关)、监控开关、门钩等构成，如图10-5所示。

图10-5　炉门联锁开关

(a)构成图

图10-5　炉门联锁开关

(b)原理图

当炉门关闭时，联锁开关上的两个门钩插入炉腔的长方形孔内，按下微动开关，使门锁初、次级门锁开关闭合，而使监控开关断开，微波炉进入准备工作状态，如图10-5(b)所示。当打开炉门时，初、次级门锁开关断开，而监控开关接通，使微波炉停止工作。

(7)转盘

转盘安装在炉腔底部，由一只微型电机带动，以5～8r/min的转速旋转，使转盘上的食物的各部位周期性不断处于微波场的不同位置，确保食物能够均匀的加热。

(8)电源电路

普通微波炉的电源电路仅为磁控管提供3.3V灯丝电压和为高压整流电路提供2000V左右的交流电压，再通过高压电容C和高压二极管VD组成半波倍压整流电路，产生4000V的负压，为磁控管的阴极供电。而电脑控制型微波炉的电源电路还为电脑电路提供12V、5V等工作电压。

(9)控制电路

控制电路由定时器、功率控制器、过热保护器等构成。

普通微波炉采用电机驱动定时器，由定时器控制微波炉的工作时间，定时时间一到，定时器的触点就会断开，切断微波炉的电源。电脑控制型微波炉的定时由电脑进行控制。

机械控制型微波炉的功率控制器多由定时器电机驱动，通过功率控制器选择旋钮带动凸轮机构来控制功率开关的闭合。为了满足烹调、加热食物的不同需要，微波炉一般可选择的功率有五挡。功率控制器采用百分率定时方式，也就是在一个固定循环周期为30s时，选择最大功率挡位，功率控制器的开关接通时间就是30s，而选择最小功率挡位，功率控制器的开关接通时间就是5s左右。电脑控制型微波炉的功率由电脑进行控制。

无论机械控制型微波炉，还是电脑控制型微波炉，为了防止磁控管过热损坏，通常需要设置过热保护器。该保护器多采用双金属片型过热保护器。

机械控制型微波炉故障分析与检修

典型的机械控制型微波炉的控制系统采用了机械定时器，如图10-6所示。

FU—熔断器;S1—副联锁开关;S2—联锁监控开关;S3—主锁锁开关;S4—过热保护器;

S5—定时器开关;S6—功率调节器开关;MD—定时器电机;M—转盘电机;MF—风扇电机;

MV—功率调节器电机;T—高压变压器;MT—磁控管;C—电容;VD—高压二极管;H—炉灯

图10-6　机械控制型微波炉电气原理图(图中开关处于关门状态)

一、工作原理

关闭炉门时，联锁机构随之动作，使联锁监控开关S2断开，主联锁开关S3和副锁开关S1闭合，此时微波炉处于准备工作状态。将定时器置于某一时间挡后，定时器开关S5即闭合，炉灯H的供电回路被接通，H开始发光;再将功率调节器设定在某一挡次上，此时220V市电电压不仅为定时器电机MD、转盘电机M、风扇电机MF供电，使它们开始运转，而且加到高压变压器T的初级绕组，使它的灯丝绕组和高压绕组输出交流电压，其中，灯丝烧组向磁控管的灯丝提供3.3V左右的工作电压，点亮灯丝为阴极加热，高压绕组输出的2000V左右的交流电压，通过高压电容C和高压二极管VD组成半波倍压整流电路，产生4000V的负压，为磁控管的阴极供电，使阴极发射电子。磁控管形成的2450MHz的微波能，经波导管传入炉腔，通过炉腔反射，刺激食物的水分子使其以每秒24.5亿次的高速振动，互相摩擦，从而产生高热，将食物煮熟。

二、常见故障检修

(1)熔断器FU熔断

熔断器FU熔断的故障原因主要有三种：第一种是自身损坏;第二种有元件击穿或漏电，使其过流熔断;第三种是联锁监控开关S2的触点粘连，使它过流熔断。该故障检修流程如图10-7所示。

图10-7　熔断器FU熔断故障检修流程

提示　目前，大部分微波炉的高压变压器T与高压电容C之间串联了一只高压熔断器，当高压电容C、高压二极管VD击穿或磁控管损坏时，导致该熔断器熔断，产生转盘转但不加热的故障。维修时，该电容不能用导线短接，否则C、VD击穿后可能会导致高压变压器T损坏。

(2)熔断器FU正常，炉灯不亮且不加热

熔断器FU正常，炉灯不亮且不加热的故障原因主要有三种：第一种是过热保护器S4开路;第二种是定时器开关S5内的触点开路;第三种是线路开路。该故障检修流程如图10-8所示。

(3)炉灯亮，但不加热

炉灯亮但不加热的故障有两种情况：一种是转盘能够旋转;另一种是转盘不能旋转。转盘不能旋转的故障原因主要是联锁开关或供电线路异常，转盘旋转但不加热的故障原因是功率调节器开关、高压形成电路或磁控管异常。该故障检修流程如图10-9所示。

图10-8　熔断器FU正常，但炉灯不亮且不加热故障检修流程

图10-9　炉灯亮，但不加热故障检修流程

注意　由于变压器T的次级绕组、高压整流滤波电路输出的电压，以及磁控管输入的电压超过2000V，所以维修时最好不要测量电压，而采用测量电阻等方法进行判断，以免被高压电击，发生危险，并且检查高压电容时，即使在断电的情况下，也要先对其放电，再进行测量。

(4)能加热，但转盘不转

能加热但转盘不转的故障主要原因是转盘电机或其供电线路开路。检测该故障时，先用万用表的交流电压挡测转盘电机的接线端子上有无220V市电电压，若有，需要修复或更换电机;若没有，查供电线路即可。

提示　能加热但不能排风或能加热但炉灯不亮的故障，和能加热但转盘不转的故障检修方法是一样的，不再介绍。

电脑控制型微波炉故障分析与检修

电脑控制型微波炉的控制系统采用了电脑控制电路，下面以格兰仕WD700A/WD800B和上菱WP650、安宝路MB-23型微波炉为例进行介绍。

一、格兰仕WD700A/WD800B型微波炉

格兰仕WD700A/WD800B型微波炉的电气原理图如图10-10所示，控制电路如图10-11所示。

图10-10　格兰仕WD700A/WD800B型微波炉电气原理图

1.电源电路

如图10-11所示，为微波炉通上市电电压后，市电电压通过变压器T101降压后，输出6V和16V两种交流电压，其中，6V交流电压经D1、D2全波整流，C1滤波产生6.6V直流电压，为显示屏供电;16V交流电压通过D6半波整流产生19V左右的直流电压。该电压一路通过限流电阻R1、稳压管DZ1、调整管Q1组成的5V稳压器稳压输出5V电压，为CPU等电路供电;另一路通过限流电阻R2、稳压管DZ2、调整管Q2组成的12V稳压器稳压输出12V电压，为继电器等供电。

图10-11　格兰仕WD700A/WD800B型微波炉控制电路

2.微处理器电路

如图10-11所示，该机的微处理器电路由微处理器TMP47C400RN(IC01)为核心构成。

(1)TMP47C400RN的引脚功能

TMP47C400RN的引脚功能如表10-1所示。

表10-1 TMP47C400RN的引脚功能

(2)CPU工作条件电路

5V供电：插好微波炉的电源线，待电源电路工作后，由其输出的5V电压经电容滤波后，加到微处理器IC01的供电端[42]、[34]、[35]脚，为IC01供电。

复位：该机的复位电路由微处理器IC01和三极管Q16、稳压管DZ3等元件构成。开机瞬间，由于5V电源在滤波电容的作用下是逐渐升高。当该电压低于4.8V时，Q16截止，Q16的c极输出低电平电压，该电压经R52、C3积分后加到IC01的[33]脚，使IC01内的存储器、寄存器等电路清零复位。随着5V电源电压的逐渐升高，当其超过4.8V后，Q16导通，由它的c极输出高电平电压，该电压加到IC01的[33]脚后，IC01内部电路复位结束，开始工作。

时钟振荡：IC01得到供电后，它内部的振荡器与[31]、[32]脚外接的晶振OSC和移相电容通过振荡产生4.19MHz的时钟信号。该信号经分频后协调各部位的工作，并作为IC01输出各种控制信号的基准脉冲源。

3.炉门开关控制电路

如图10-10、图10-11所示，关闭炉门时，联锁机构相应动作，使联锁开关S1～S3接通。S1、S3接通后，接通变压器T、加热器H与熔断器FUSE的线路。S2接通后，不仅将Q6的c极通过D10接地，而且通过R6使Q3导通。Q3导通后，它的c极输出的电压通过R8限流，加到微处理器IC01的[13]脚，被IC01检测后识别出炉门已关闭，微波炉进入待机状态。反之，若打开炉门后，联锁开关S1～S3断开，切断市电到T、H的回路。同时，IC01的[13]脚没有高电平信号输入，IC01判断炉门被打开，不再输出微波或烧烤的加热信号，而由[2]脚输出低电平信号，该信号通过R4限流，使Q7导通，为继电器RY1的线圈提供导通电流，线圈产生的磁场使它内部的触点吸合，为炉灯供电，使炉灯发光，以方便用户取、放食物。

4.微波加热控制电路

首先，按下面板上的微波键，再选择好时间后，按下启动键，产生的高电平控制电压依次通过连接器T103进入电脑控制电路，送给微处理器IC01进行识别。其中，T103的[6]脚输入的控制电压不仅加到IC01的[14]脚，而且经D11使Q13、Q14组成的模拟晶闸管电路工作，为Q6的b极提供低电平的导通电压，使Q6始终处于导通状态。IC01的[14]脚输入启动信号后，IC01从内存调出烹饪程序并控制显示屏显示时间，同时控制[2]脚和[15]脚输出低电平控制信号。[2]脚输出的低电平控制信号通过R4限流，使Q7导通，为继电器RY1的线圈提供导通电流，线圈产生的磁场使它内部的触点吸合，为炉灯、转盘电机、风扇电机供电，使炉灯发光，并使转盘电机和风扇电机开始旋转。[15]脚输出的低电平信号通过R17限流，使Q4导通，为继电器RY3的线圈提供导通电流，RY3内的触点吸合，接通高压变压器T的初级回路，使它的灯丝绕组和高压绕组输出交流电压。其中，灯丝烧组向磁控管的灯丝提供3.4V左右的工作电压，点亮灯丝为阴极加热，高压绕组输出的2000V左右的交流电压，通过高压电容C和高压二极管D组成半波倍压整流电路，产生4000V的负压，为磁控管EA的阴极供电，使阴极发射电子，磁控管产生的微波能经波导管传入炉腔，通过炉腔反射，最终产生高热，将食物煮熟。

5.烧烤加热控制电路

烧烤加热控制电路与微波加热控制电路的工作原理基本相同，不同的是使用该功能时需要按下面板上的烧烤键，被微处理器IC01识别后，IC01控制[2]脚和[12]脚输出低电平控制信号。如上所述，[2]脚输出的低电平控制信号使炉灯发光，并使转盘电机和风扇电机开始旋转。[12]脚输出的低电平信号通过R15限流，使Q5导通，为继电器RY2的线圈提供导通电流，RY2内的触点吸合，接通烧烤石英管加热器的的供电回路，使它开始发热，将食物烤熟。

6.常见故障检修

(1)熔断器熔断

市电输入回路的熔断器熔断的故障原因一是自身损坏;二是高压变压器T、转盘电机、风扇电机或炉灯短路，使其过流熔断。检修方法与机械式微波炉相同。

(2)熔断器正常，但整机不工作

熔断器正常，但整机不工作的故障原因一是过热保护器S4开路;二是电源电路异常;三是微处理器电路异常。该故障检修流程如图10-12所示。

提示　复位电路、振荡器异常有时会产生操作键失效，继电器连续吸合、释放，并且显示屏乱闪的故障。

(3)显示屏亮，但不加热且转盘不转

显示屏亮，但不加热且转盘不转故障原因主要有三种：第一种是联锁开关内的触点开路;第二种是15V供电异常;第三种是微处理器IC01异常。该故障检修流程如图10-13所示。

(4)炉灯亮，但不加热、不能烧烤

炉灯亮，但不加热、不能烧烤的故障原因主要有四种：第一种是监控开关S3、门第二联锁开关开路;第二种是启动电路开路;第三种是门开关检测电路异常;第四种是微处理器IC01异常。该故障检修流程如图10-14所示。

(5)能烧烤，但不加热

能烧烤，但不加热的故障原因主要有四种：第一种是加热供电电路异常;第二种是高压形成电路异常;第三种是磁控管异常;第四种是微处理器IC01异常。该故障检修流程如图10-15所示。

图10-12　熔断器正常，但整机不工作故障检修流程

图10-13　显示屏亮，但不加热且转盘不转故障检修流程

图10-14　炉灯亮，但不加热故障检修流程

注意　由于高压变压器的次级绕组、高压整流滤波电路输出的电压，以及磁控管输入的电压均超过2000V，所以维修时最好不要测量电压，而应采用测量电阻等方法进行判断，以免被高压电击，发生危险，并且检查高压电容时，即使在断电的情况下，也要先对其放电，再进行测量。

图10-15　能烧烤，但不加热故障检修流程

(6)微波能加热，但不能烧烤

微波能加热，但不能烧烤的故障原因主要有三种：第一种是石英加热管开路;第二种是石英加热管的供电电路异常;第三种是微处理器IC01异常。该故障检修流程如图10-16所示。

图10-16　微波能加热，但不能烧烤故障检修流程

(7)能加热，但转盘不转、炉灯不亮

能加热但转盘不转、炉灯不亮的主要故障原因是供电控制电路异常。

测微处理器IC01的[2]脚能否为低电平，若不能查IC01;若能，查Q7、RY1、R4。

(8)炉灯不亮，其他正常

炉灯不亮，其他正常的主要故障原因是炉灯或其供电线路异常。

直观检查炉灯的灯丝是否开路或用万用表的电阻挡测量灯丝的阻值，就可以确认灯丝是否正常;若灯丝正常，查供电线路。

提示　能加热但不能排风或能加热转盘不转的故障，和能加热但炉灯不亮的故障检修方法是一样的，不再介绍。

变频型微波炉故障分析与检修

一、变频型微波炉的特点

变频微波炉的特点：一是变频微波炉的变频电路可以将50㎐的220V市电电压转换成20㎑～45㎑的高频率脉冲电压，因此通过改变脉冲电压的频率就可以改变磁控管的功率输出，自由地控制火力的强弱从而保留了食物的营养，食物的口感自然也格外好。二是采用了体积轻巧的变频器取代了传统的高压变压器，不仅减轻了质量，而且增大了内部炉腔容量，使烹饪空间得以拓展。另外，采用其变频组合烧烤功能烧烤食物，大大缩短了烧烤时间，最大程度上保留了食物内的水分和营养，烤出的食物美味可口。

二、典型变频微波炉故障分析与检修

以松下变频微波炉为例，其代表机型有NN-K5540M、NN-K5541F、NN-K5542MF、NN-K5544MF、NN-K5640MF、NN-K5740MF、NN-K5741JF、NN-K5840SF、NN-K5841JF等。松下变频微波炉的电气原理图如图10-29所示，控制电路如图10-30、图10-31所示。

1.电源电路

如图10-30所示，为微波炉通上市电电压后，市电电压通过电源变压器T10降压后，从S1-S2绕组输出15V左右交流电压。该电压通过D10～D13桥式整流，再经C10滤波产生18V左右的直流电压。该18V电压不仅为继电器等电路供电，而且通过Q10、R10、R11和ZD10组成的5V稳压器输出5V电压，为微处理器等电路供电。

市电输入回路的压敏电阻D25用于市电过压保护。当市电异常升高时，它过压击穿，使10A熔断器过流熔断，切断市电输入回路，以免电源变压器T10等元器件过压损坏。

图10-29　松下变频微波炉电气原理图

2.微处理器工作条件电路

(1)5V供电

如图10-30所示，插好微波炉的电源线，待电源电路工作后，由其输出的5V电压经电容C12滤波后，加到微处理器IC1(MN101C54CFX)的供电端[17]、[19]、[29]、[47]脚，为IC1供电。

(2)复位

如图10-31所示，开机瞬间，由复位电路产生的低电平复位信号加到微处理器IC1的[18]脚，使IC1内的存储器、寄存器等电路清零复位。当复位电路为IC1的[18]脚提供高电平电压后，IC1内部电路复位结束，开始工作。

(3)时钟振荡

如图10-31所示，微处理器IC1得到供电后，它内部的振荡器与[12]、[13]脚外接的晶振CX320和移相电容C320、C321通过振荡产生6MHz的时钟信号。该信号经分频后协调各部位的工作，并作为IC1输出各种控制信号的基准脉冲源。

3.炉门开关控制电路

如图10-29、图10-30所示，关闭炉门时，联锁机构相应动作，使初级碰锁开关和次级碰锁开关接通，而使短路开关(门监控开关)断开。初级碰锁开关接通后，转盘电机、变频器供电电路、加热器、风扇电机与10A熔断器的线路接通;次级碰锁开关接通后，18V电压通过连接器CN4的[3]、[1]脚输入后，不仅能够为继电器供电，而且通过R290、R228分压后，加到微处理器IC1的[45]脚，使[45]脚电位由低变高，该变化被IC1检测后识别出炉门已关闭，由[41]脚输出低电平信号，使Q223截止，继电器RY2的线圈无导通电流，它内部的触点释放，使炉灯熄灭，微波炉进入待机状态。打开炉门后，初级碰锁开关断开，切断市电到转盘电机、加热器、变频器的供电电路。同时，IC1的[45]脚电位变为低电平，IC1判断炉门被打开，不再输出微波或烧烤的加热信号，而由[41]脚输出高电平信号，使带阻三极管Q223导通，为继电器RY2的线圈提供导通电流，线圈产生的磁场使它内部的触点吸合，为炉灯供电，使炉灯发光，以方便用户取、放食物。

4.微波加热控制电路

如图10-31、图10-30所示，在待机状态下，首先选择微波加热功能，再选择好时间后按下启动(START开始)键，产生的高电平信号通过R223、R224限流使Q225、Q226组成的模拟晶闸管电路导通，不仅接通了Q220的发射极回路，而且使微处理器IC1的[40]脚电位变为低电平，被IC1识别后，IC1从内存中调出烹饪程序并控制显示屏显示的时间，同时控制[39]脚、[41]脚输出高电平控制信号。[41]脚输出的高电平控制信号使继电器RY2内的触点吸合，为炉灯、转盘电机供电，使炉灯发光，并使转盘电机开始旋转;[39]脚输出的高电平信号使带阻三极管Q220导通，为继电器RY1的线圈提供导通电流，RY1内的触点吸合，接通风扇电机、变频器的供电回路，使风扇电机开始旋转。同时变频器获得供电后开始工作，由它输出的电压使磁控管产生微波能，微波能经波导管传入炉腔，通过炉腔反射，最终产生高热，将食物煮熟。

5.烧烤加热控制电路

烧烤加热控制电路与微波加热控制电路的工作原理基本相同，不同的是使用该功能时需要按下面板上的烧烤键，被微处理器IC1识别后，IC1控制[39]、[41]、[42]脚输出高电平控制信号。如上所述，[39]、[41]脚输出的高电平控制信号使炉灯发光，转盘电机和风扇电机开始旋转，并使磁控管产生微波。而[42]脚输出的高电平控制信号使带阻三极管Q222导通，为继电器RY3的线圈提供导通电流使RY3内的触点吸合，接通烧烤加热器的供电回路，使它开始发热，在微波的配合下快速将食物烤熟。