第9章 微波炉维修
9.1 微波炉的结构和工作原理
9.1.1 微波炉的结构特点
微波炉是一种靠微波加热食物的厨房电器。图9-1为典型微波炉的内部结构。从功能上划分，微波炉可以分为微波发射装置、烧烤装置、转盘装置、保护装置、控制装置、照明和散热装置。
图9-1 典型微波炉的内部结构
（1）微波发射装置
微波炉的微波发射装置是整机的核心部件，通常安装在微波炉的中心位置，主要由磁控管、高压变压器、高压电容器和高压二极管组成，如图9-2所示。
图9-2 微波发射装置的主要部件
（2）烧烤装置
如图9-3所示，烧烤装置的核心部件是石英管，它通常安装在微波炉顶部的石英管支架上。工作时可通过发射热辐射光线对食物进行烧烤加热。
图9-3 烧烤装置的核心部件
（3）转盘装置
如图9-4所示，微波炉的转盘装置主要包括食物托盘、转盘支架、三角驱动轴和转盘电动机等部件。其中，食物托盘、转盘支架、三角驱动轴安装在微波炉的炉腔内，转盘电动机安装在微波炉的底部。
图9-4 转盘装置的主要部件
（4）保护装置
微波炉中设有多个保护装置，包括对电路进行保护的熔断器、过热保护的温度保护器、防止微波泄漏的门开关组件及实现高压保护的高压熔断器等，如图9-5所示。
图9-5 保护装置的主要部件
（5）控制装置
如图9-6所示，控制装置是微波炉整机工作的控制核心，可对微波炉内各部件进行控制，协调各部件的工作。根据控制方式不同，控制装置分为机械控制装置和微电脑控制装置。
图9-6 微波炉中的控制装置
（6）照明和散热装置
微波炉中通常都设有照明和散热装置，如图9-7所示。照明装置主要由照明灯构成，安装在微波炉的顶部，用于对炉腔内进行照明，方便拿取和观察食物。散热装置主要由散热风扇电动机、扇叶和支架构成，常安装在靠近热源的支架上，主要用于加速微波炉内部与外部的空气流通，确保微波炉良好地散热。
图9-7 照明和散热装置的主要部件
9.1.2 微波炉的工作原理
图9-8为微波炉的整机控制关系。在工作时，由电源供电电路为各单元电路提供工作电压，微处理器通过控制继电器控制微波炉内主要部件的供电。
图9-8 微波炉的整机控制关系
图9-9为定时器控制方式微波炉的电路。高压变压器、高压二极管、高压电容和磁控管是微波炉的主要部件。
图9-9 定时器控制方式微波炉的电路
由图9-9可见，这种电路的主要特点是由定时器控制高压变压器的供电。定时器定时旋钮旋到一定时间后，交流220V电压便通过定时器为高压变压器供电。当到达预定时间后，定时器回零，便切断交流220V供电，微波炉停机。
微波炉的磁控管是微波炉中的核心部件。它是产生大功率微波信号的器件，它在高电压的驱动下能产生2450MHz的超高频信号，由于它的波长比较短，因此这个信号被称为微波信号。利用这种微波信号可以对食物进行加热，所以磁控管是微波炉里的核心部件。
给磁控管供电的重要器件是高压变压器。高压变压器的初级接220V交流电，高压变压器的次级有两个绕组，一个是低压绕组，一个是高压绕组，低压绕组给磁控管的阴极供电，磁控管的阴极相当于电视机显像管的阴极，给磁控管的阴极供电就能使磁控管有一个基本的工作条件。高压绕组线圈的匝数约为初级线圈的10倍，所以高压绕组的输出电压也大约是输入电压的10倍。如果输入电压为220V，高压绕组输出的电压约为2000V，这个高压是50Hz的，经过高压二极管的整流，就将2000V的电压变成4000V的高压。当220V是正半周时，高压二极管导通接地，高压绕组产生的电压就对高压电容进行充电，使其达到2000V左右的电压。当220V是负半周时，高压二极管是反向截止的，此时高压电容上面已经有2000V的电压，高压线圈上又产生了2000V左右的电压，加上电容上的2000V电压大约就是4000V的电压加到磁控管上。磁控管在高压下产生了强功率的电磁波，这种强功率的电磁波就是微波信号。微波信号通过磁控管的发射端发射到微波炉的炉腔里，在炉腔里面的食物由于受到微波信号的作用就可以实现加热。
图9-10为微电脑控制方式微波炉的电路。电脑控制方式微波炉的高压线圈部分和定时器控制方式的微波炉基本相同，所不同的是控制电路部分。
图9-10 微电脑控制方式微波炉的电路
电脑控制方式微波炉的主要器件和定时器控制方式微波炉是一样的，即产生微波信号的都是磁控管。其供电电路由高压变压器、高压电容和高压二极管构成。高压电容和高压变压器的线圈产生2450MHz的谐振。
从图9-10中可以看出，该微波炉的频率可以调整。即微波炉上有两个挡，当微波炉拨至高频率挡时，继电器的开关就会断开，电容C2就不起作用。当微波炉拨至低频率挡时，继电器的开关便会接通。继电器的开关一接通，就相当于给高压电容又增加了一个并联电容C2，谐振电容量增加，频率便有所降低。
该微波炉不仅具有微波功能，而且还具有烧烤功能。微波炉的烧烤功能主要是通过石英管实现的。在烧烤状态时，石英管产生的热辐射可以对食物进行烧烤加热，这种加热方式与微波不同。它完全是依靠石英管的热辐射效应对食物进行加热。在使用烧烤功能时，微波／烧烤切换开关切换至烧烤状态，将微波功能断开。微波炉即可通过石英管加食物进行烧烤。为了控制烧烤的程度。微波炉中安装有两根石英管。当采用小火力烧烤加热时，石英管切换开关闭合，将下加热管（石英管）短路，即只有上加热管（石英管）工作。当选择大火力烧烤时，石英管切换开关断开，上加热管（石英管）和下加热管（石英管）一起工作对食物加热。
在电脑控制方式微波炉中，微波炉的控制都是通过微处理器控制的。微处理器具有自动控制功能。它可以接收人工指令，也可以接收遥控信号。微波炉里的开关、电动机等都是由微处理器发出控制指令进行控制的。
在工作时，微处理器向继电器发送控制指令即可控制继电器工作。继电器的控制电路有5根线，其中一根控制继电器的通断，它是用来控制微波火力的。即如果使用强火力，继电器就一直接通，磁控管便一直发射微波对食物进行加热。如果使用弱火力，继电器便会在微处理器的控制下间断工作，例如可以使磁控管发射30s微波后停止20s，然后再发射30s，这样往复间歇工作，就可以达到火力控制的效果。
第二根线是控制微波／烧烤切换开关，当微波炉使用微波功能时，微处理器发送控制指令将微波／烧烤切换开关接至微波状态，磁控管工作对食物进行微波加热。当微波炉使用烧烤功能时，微处理器便控制切换开关将石英管加热电路接通，从而使微波电路断开，即可实现对食物的烧烤加热。
第三根线是控制频率切换继电器，从而实现对微波炉功率的调整控制。
第四根和第五根线分别控制风扇／转盘继电器和门联动继电器。通过继电器对开关进行控制可以实现小功率、小电流、小信号对大功率、大电流、大信号的控制。同时，将工作电压高的器件与工作电压低的器件分开放置对电路的安全也是一个保证。
在微波炉中，微处理器专门制作在控制电路板上，除微处理器外，相关的外围电路或辅助电路也都安装在控制电路板上。其中，时钟振荡电路是给微处理器提供时钟振荡的部分。微处理器必须有一个同步时钟，微处理器内部的数字电路才能够正常工作。同步信号产生器为微处理器提供同步信号。微处理器的工作一般都是在集成电路内部进行，用户是看不见摸不着的，所以微处理器为了和用户实现人工对话，通常会设置有显示驱动电路。显示驱动电路将微波炉各部分的工作状态通过显示面板上的数码管、发光二极管、液晶显示屏等器件显示出来。这些电路在一起构成微波炉的控制电路部分。他们的工作一般都需要低压信号，因此需要设置一个低压供电电路，将交流220V电压变成5V、12V直流低压，为微处理器和相关电路供电。