16001C
Титульный экран
5.7 Электрооборудование микроволновой печи
Источником СВЧ излучения является магнетрон, мощность его в современных микроволновых бытовых печах колеблется от 500 до 1100 Вт.
Как известно, к магнетрону подводится напряжение от высоковольтного блока питания. Причем в основном в современных микроволновых печах используется дискретное импульсное регулирование мощности. Когда используется микроволновая печь не на полную мощность, допустим с номиналом 800 Вт используется на 320 Вт, тогда рабочий цикл при 800 Вт равен 22 секунды работы, затем 22 секунды пауза, а при 320 Вт рабочий цикл составляет 10 секунд работы и 22 секунды пауза. Если представить структурное виденье современной микроволновой печи, она будет выглядеть следующим образом (рис. 5.4).
Рисунок 5.4 Структура современной микроволновой печи
СУ - система управления, узлы ввода информации. Датчики - различные от датчика закрытия дверцы, до (в современных микроволновых печах) датчика пара, веса и т.д. МК - микроконтроллер, в нем обычно жестко записана программа выполнения действий при тех или иных условиях. Дисплей - обеспечивает вывод информации. Двигатели - поддона, вентилятора, диссектора. Магнетрон - источник СВЧ излучения. Прочее - гриль (верхний, нижний), конвектор.
В микроволновой печи есть несколько типов источников питания, так как для микроконтроллера необходим постоянный ток малого напряжения 5…9 В, для двигателей, гриля и конвектора питание от 220 В, магнетрон требует специальный высоковольтный блок питания.
В качестве примера рассмотрим схему микроволновой печи «Samsung» изображенной на рис. 5.5.
Рисунок 5.5 Принципиальная электрическая схема микроволновой печи «Samsung»
Чтобы включить СВЧ нагрев, требуется подать напряжение 220 В на первичную обмотку высоковольтного трансформатора ТР1. Это будет происходить, если контакты микропереключателя «Monitor switch» (MS) разомкнуты, это будет при закрытой дверце, а при открытой дверце они замкнуты, а контакты всех остальных элементов цепи замкнуты. Рассмотрим условия, при которых устанавливается требуемое состояние контактов.
Термореле КТР и МТР замкнуты, если температура камеры и магнетрона не превышает допустимой температуры.
Микропереключатели ДП1 и ДП2 осуществляют блокировку включения магнетрона при открытой дверце и замыкаются при ее закрытии. На рис. 5.5. состояние микропереключателей соответствует открытой дверце.
Включение микроволновой печи происходит при установке ручки таймера на заданное время. При этом замыкаются контакты РВ1 и РВ2, находящиеся внутри таймера. На обмотку промежуточного реле 1РП начинает поступать напряжение, и его контакт 1РП замыкается. В результате включаются электродвигатели таймера ТД и вентилятора ВД, на трансформатор подается напряжение через резистор R1 и РВ2.
Микропереключатель МS контролирует исправную работу элементов блокировки дверцы. Если по какой-либо причине микропереключатели ДП1 и ДП2 перестанут размыкаться, то попытка включить печь с открытой дверцей приведет к перегоранию предохранителя ПP. Вследствие этого включение реле 1РП станет невозможным, и генерации СВЧ мощности не произойдет. Следует обратить внимание, что для согласованной работы микропереключатель ДП1 должен замыкаться позже (t1), а размыкаться раньше, чем, соответственно, разомкнутся и замкнутся (t2) контакты MS. Нарушение этого синхронизма приведет к тому, что контакты ДП1 замкнутся до того как разомкнётся MS, или наоборот, контакты MS замкнутся раньше, чем разомкнётся ДП1. В обоих случаях это приведет к кратковременному короткому замыканию по входу с последующим перегоранием предохранителя. К сожалению, подобный асинхронизм в работе микропереключателей явление нередкое, поэтому, если в микроволновой печи без всяких видимых причин при закрытии или открывании дверцы горят предохранители, проблема, скорее всего, именно в несогласованно работе микропереключателей.
Резистор R1 служит для снижения пускового тока и работает лишь несколько миллисекунд до тех пор, пока не сработает реле 2РП, напряжение на которое подается одновременно с началом прохождения тока через резистор. Это происходит в процессе каждого включения.
Необходимость сопротивления вызвана тем, что в начальный момент, высоковольтный конденсатор С разряжен и в положительный полупериод, когда на диод подано прямое смещение, вторичная обмотка трансформатора оказывается замкнута «накоротко». В результате, при включении печи, происходит резкий бросок тока, и она вздрагивает как от испуга, передавая свое душевное состояние окружающим. Сопротивление позволяет ограничить пусковой ток на некоторое время, в течение которого конденсатор постепенно заряжается до номинального значения и печь плавно входит в рабочий режим. В настоящее время большинство развитых стран имеют стандарты, ограничивающие величину пускового тока, поэтому рассматриваемые элементы становятся обязательным атрибутом микроволновых печей с электромеханическим управлением.
Микропереключатель РВ2, установленный на таймере, служит для регулировки мощности. При задании уровня мощности меньше максимального он осуществляет периодическое отключение печи. Фильтр служит для снижения радиопомех, проникающих по цепям питания во внешнюю сеть.
В зависимости от модели микроволновой печи, она может не иметь каких-либо рассмотренных компонентов или, наоборот, иметь дополнительные (например, при использовании комбинированных способов нагрева), однако это не вносит существенных изменений в работу электрической схемы.