第6讲 微波炉
一、基础知识
微波炉选用的微波频率一般为915MHz和2450MHz。915MHz微波炉多用于工业部门烘烤、干燥和消毒等，而家用微波炉多为2450MHz。
微波炉的工作过程为：微波炉产生2450MHz的微波，并把它发射到炉内腔体各处。食物受到微波照射后，它的分之会激烈地振动起来，而且振动频率可达每秒钟上百亿次之高，因而可以使食物在很短的时间内产生足够的热量。也就是说，微波炉可以将微波能转变为热能，以达到烹饪的目的。
微波炉具有电磁波共有的特性，还具有由频率和波长所决定的固有特性，例如，微波炉传播中遇到铜、铁、不锈钢金属可被反射到另一方向，为此可利用金属材料制作微波炉，防止微波炉泄漏；又如，微波炉可穿透玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料，为此可用这些材料盛放被烹饪食物，它们在烹饪食物的过程中基本不发热；再如，肉类、脂肪、淀粉、蔬菜、水果等食物含有大量水分，都能均匀而大量的吸收微波，并且将微波能转化为热能实现微波加热。
二、结构 1、磁控管
家用微波炉使用的是一种连续波磁控管，它是一个真空器件。它有一个可发射电子的圆柱状的阴极，外面套一个用高电导率的无氧铜制成的阳极，阳极上有偶数个谐振腔，腔口正对着阴极，每个谐振腔就是一个微波谐振器。上部和下部还装有一对永久磁铁，它产生一个与轴向平行的磁场。磁控管中还有一个3V电源供电的灯丝，对阴极加热，使之发射电子。为了使用上的安全，要将阳极接地。磁控管通电工作后，阴极发射的电子在横向电场和轴向磁场的作用下沿正向阳极边作圆周运动，形成轮辐状的电子云。磁控管的结构尺寸满足电子云与高频电磁波同步的条件，每当电子云的“轮幅”经过谐振腔口时，把从直流高压电场获得的能量不断地传给高频电磁场，使微波振荡建立起持续稳定的能量，并通过天线、波导管送到炉腔。
2、波导
常用金属导体做微波炉的箱体而防止微波泄漏，用绝缘体做食具直接放入微波炉中烹任。家用微波炉中的波导多为矩形截面的空心金属管。为了减少微波损耗，常在波导的内壁上镀一层电导率很高的金属。波导的作用是将微波限制在管内，不向各个方向散射，只能沿轴向传播。波导的尺寸和微波波长之间要满足一定的比例关系，如果波导的长边为a，短边为b，波长为λ，则a＝2b，λ/2＜a＜λ。
3、变压器
家用微波炉用的电源变压器一般有三个绕组：初级绕组、次级低压绕组和次级高压绕组，有的变压器还有功率调整绕组。在次级低压绕组上产生3.2V或3.4V的交流电，经倍压整流后，得到业4KV左右的直流高压，加到磁控管的两极间，为阴极提供一个负高压。为了稳定磁控管的工作电压，变压器常采用漏磁变压器，以减小由于电源电压波动对磁控管的影响。
4、谐振腔
炉腔也叫谐振腔，是放置食物进行烹调的地方，由金属内层涂有非磁性材料制成，尺寸、结构是经过严格规范设计和制造的。炉腔边长为λ/2的整数倍，以建立三维驻波场。
5、双重主副联锁开关
主联锁开关也称炉门安全开关，当炉门关闭时，触动弹簧片，推动主联锁开关闭合，微波炉才能工作。
副联锁开关也叫起动开关，由起动按钮控制，它也是一个常开微动开关。只有当炉门关闭时起动按钮才能按下，副联锁微动开关才能闭合。
联锁监控开关是个常闭微动开关，与炉门联动，属于短路保护开关。当双重联锁开关失灵或由于意外情况使得炉门未关闭时误起动，联锁监控开关应电源短路，熔断保险丝。
6、过热保护器
安装在磁接管上防止磁控管道热而损坏。当磁控管的冷却风扇损坏或气道堵塞，以及空载和轻载运行时，使磁控管过热，则过热保护器开关断开。
三、普通微波炉工作原理
这一电路中共有三只电动机，分别是转盘定时器动力电动机M1，鼓风机电动机M2，风扇电动机M3；Sl是过热保护器中的融点开关，在微波炉正常温度下工作时，呈接通状态，当有故障出现过流、过温升时自动断开而切断电源；S2是定时器的触点开关，其动作受定时器控制。S3-1、S3-2是两组联动开关，它由炉门的把手控制，是微波炉的一个重要开关，当门未关好或打开时，它呈断开状态，以切断电源；S4是烹调开关(按钮)，由手动操作，在需要加热时按下。
1K1一1K3是三组烹调继电器触点开关，它们的开关动作由继电器控制，即当有电流流过继电器时，它们呈接通状态，断电时它们呈断开状态。S5是炉门开关，当炉门未关好时呈断开状态，当炉门关好后通过机械装置使S5接通。
使用时，将炉门关好，S5接通，连锁开关S3-1、S3-2接通，设定时间(S2随之接通)，再按下烹调开关S4，这样220V电压经S1、S2、S3-1、烹调继电器线圈、S3-2、S4回路，继电器动作，使lKl-1K3接通。
1K1代替S4接通，给烹调继电器提供维持1K 2、1K 3接通的电流，S4操作后便断开，这样220v电压加到电源变压器T一次绕组，二次绕组2输出的3.2V(或3.4V)交流电压直接加到磁控管的灯丝上，给阴极加热。同时，二次绕组1输出的1900V(或2000V)交流电压加
到C、VD构成的倍压整流电路中，Wl是升压绕组，C、VD是负极性整流电路，所以输出约4000V的负电压，它加到磁控管的阴极，这样磁控管板极与阴极之间为正4000v电压，使磁控管工作，发出2450MHz的微波，以供加热。
当定时器走到顶定时间时，S2自动断开，使烹调继电器线圈断电，1K1一1K3恢复到常开状态，使T一次绕组无电流而停止工作。
电路中，lK2、1K3并联运用，以提高开关寿命。照明灯用来提供照明之用，鼓风机电动机的作用是产生炉内气流流动、风扇电动机带动叶片使气流均匀，使微波均匀反射到炉腔各处。
四、飞跃牌WP600电脑控制型微波炉的电路 1、电路组成
采用的是美国摩托罗拉8位MC68705R3型单片机，MC68705R3的PAo—PA3为键盘输入端口，PA4为门开关检测输入端口，PA5为蜂鸣器控制电压输出端口，PA6为定时器控制输出信号端口，PA7为功率控制信号输出端口，PC0—PC6为线段显示输出端口，PB0—PB5为键盘、位线显示共用输出端口。端口输入低电乎为0—0.8V、输入高电乎为2.0一5.0V，输出低电乎≦0.4V、输出高电平≧2.4V。
整机电路中，SAl、SA2为炉门联锁开关；SA3为炉门检测开关，SA4为炉门监控开关；KAl为功率控制继电器触点开关；KA2为定时控制继电器触点开关；SA5为热继电器，SA 6为轻按键开关组。
飞跃牌WP600电脑控制型微波炉的整机电路图
第6讲 微波炉 一、基础知识 微波炉选用的微波频率一般为915MHZ和
