Схема микроволновки от Samsung и принцип работы: общая схема устройства и электроники, ремонт СВЧ-печи

Обновлено: 23.04.2024

Микроволновые печи с электромеханическим управлением обычно имеют стандартную электрическую схему. Отличия между различными моделями незначительны и не носят принципиального характера.

Силовая часть печей с электронными блоками управления практически не отличается от печей с электромеханическим управлением. На принципиальной схеме эти отличия проявляются лишь в том, что вместо контактов таймера присутствуют контакты реле. Иногда вместо репе ставится симистор, однако режим его работы фактически тот же, что и у таймера.

Такая взаимозаменяемость блоков управления позволяет, в частности, вдыхать новую жизнь в печи с напрочь сгоревшей электроникой путем замены электронного блока управления на электромеханический или на электронный, но от другой модели. Ограничения на подобную замену связаны, в основном, с габаритными размерами, особенностями крепежа и конструкцией механизма открытия дверцы.

В качестве примера рассмотрим схему микроволновой печи «Samsung RE290D», изображенной на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема микроволновой печи «Samsung RE290D»

Чтобы включить СВЧ нагрев, требуется подать напряжение 220 В на первичную обмотку высоковольтного трансформатора. Это будет происходить, если контакты микропереключателя «Monitor switch» (MS) разомкнуты, а контакты всех остальных элементов цепи замкнуты. Рассмотрим условия, при которых устанавливается требуемое состояние контактов.

Термореле «cavity TCO» и «magnetron TCO» замкнуты, если температура камеры и магнетрона не превышает допустимой температуры.

Микропереключатели «primary switch» (PS) и «secondary switch» (SS) осуществляют блокировку включения магнетрона при открытой дверце и замыкаются при ее закрытии. На рисунке состояние микропереключателей соответствует открытой дверце.

Включение микроволновой печи происходит при установке ручки таймера на заданное время. При этом замыкаются контакты «timer switch» (TS), находящиеся внутри таймера. На обмотку страхующего реле «safety relay» начинает поступать напряжение, и его контакты замыкаются. В результате включаются электродвигатели таймера и вентилятора, а на трансформатор через сопротивление «resistor» подается напряжение.

Микропереключатель «monitor switch» контролирует исправную работу элементов блокировки дверцы. Если по какой-либо причине микропереключатели PS и SS перестанут размыкаться, то попытка включить печь с открытой дверцей приведет к перегоранию предохранителя «monitor fuse».

Вследствие этого включение реле SR станет невозможным, и генерации СВЧ мощности не произойдет. Следует обратить внимание, что для согласованной работы микропереключатель PS должен замыкаться позже, а размыкаться раньше, чем, соответственно, разомкнутся и замкнутся контакты MS. Нарушение этого синхронизма приведет к тому, что контакты PS замкнутся до того, как разомкнется MS, или наоборот, контакты MS замкнутся раньше, чем разомкнется PS. 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 несогласованной работе микропереключателей.

Резистор R1 служит для снижения пускового тока и работает лишь несколько миллисекунде процессе каждого включения, до тех пор пока не сработает реле «inrush relay», напряжение на которое подается одновременно с началом прохождения тока через резистор.

Необходимость сопротивления вызвана тем, что в начальный момент, высоковольтный конденсатор 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 « VPS switch», установленный на таймере, служит для регулировки мощности. При задании уровня мощности меньше максимального он осуществляет периодическое отключение печи в соответствии с рисунком

Фильтр «noise filter» служит для снижения радиопомех, проникающих по цепям питания во
внешнюю сеть. Схема содержит также лампу накаливания «lamp» и двигатели таймера «timer motor» и вентилятора «fan motor», назначение которых не требует комментариев.

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.

В отличие от силовой части микроволновых печей, схемы электронных блоков управления имеют гораздо большее разнообразие. Особенно отличаются между собой печи, не имеющие специализированного микроконтроллера, построенные на основе дискретных элементов. Это характерно для первых моделей, которые в настоящий момент не выпускаются, но еще имеются в обиходе. В связи с этим не имеет смысла рассматривать какую-либо из схем в качестве примера.

Вместо этого рассмотрим работу некоторых наиболее часто встречающихся узлов и связанные с ними неисправности.

Схема начальной установки (рис. 2), предназначена для предварительного сброса в «0» ячеек памяти ОЗУ и установки всех имеющихся в схеме триггеров, счетчиков и т.п. в исходное состояние при подаче напряжения на блок управления.

Рис. 2. Схема начальной установки

В момент включения микроволновой печи в сеть конденсатор С разряжен, поэтому напряжение на нем равно «0» и на вход «reset» контроллера поступает сигнал сброса. Через короткий промежуток времени конденсатор зарядится через сопротивление R до напряжения питания, сигнал сброса на входе исчезнет и схема будет готова к дальнейшей работе.

Иногда сигнал сброса формируется не только при включении питания, но и при его снятии. Схема устройства, выполняющего данную функцию, показана на рис. 3.

Рис. 3. Схема начальной установки и контроля питания

Данная схема производит общий сброс и в том случае, если по какой-либо причине напряжение питания на микроконтроллере превысит допустимое.

Генератор тактовых импульсов, как правило, находится внутри микроконтроллера, за исключением источника опорной частоты, в качестве которого обычно используется кварцевый резонатор. Схема его подключения и сигналы на входе (BQ1) и выходе (BQ2) каскада усиления показаны на рис. 4.

Рис. 4. Схема подключения кварцевого резонатора

Формирователь сетевых синхроимпульсов предназначен для привязки времени включения и выключения силового источника питания к моменту прохождения амплитуды сетевого напряжения через ноль. Это позволяет предотвратить нежелательные выбросы тока в момент коммутации. Схема формирователя представлена на рис. 5.

Рис. 5. Схема формирователя импульсов

Он представляет собой транзисторный усилитель ключевого типа. В отрицательный полупериод транзистор закрыт и напряжение на выходе равно нулю. В положительный полупериод транзистор быстро входит в насыщение и амплитуда сигнала на выходе становится равной напряжению питания транзистора. Изменение выходного напряжения на выходе усилителя воспринимается микроконтроллером как момент перехода сетевого напряжения через ноль.

Коммутация элементов силовой цепи, как правило, производится посредством реле, установленных на блоке управления. Схема включения реле показана на рис. 6.

Рис. 6. Схема управления включением реле

Особенностью многих схем аналогичного назначения является невозможность включения силовой цепи (реле RY1) без предварительного включения вентилятора (реле RY2) и при открытой дверце камеры. В рассматриваемом случае это достигается тем, что ток через транзистор Q3, который включает реле RY1, может протекать только при замкнутом микропереключателе «DOOR» и открытом транзисторе Q2, включающем вентилятор, лампу и двигатель столика.

Схема формирования импульсов звуковой частоты предназначена для генерации зуммером звукового сигнала. Во многих случаях эта функция выполняется микроконтроллером с помощью программных средств. Однако в некоторых печах микроконтроллер задает только время звучания сигнала, а генератор звуковой частоты выполнен на дискретных элементах. В качестве примера рассмотрим рис. 7.

Рис. 7. Схема генератора сигнала звуковой частоты

Схема состоит из мультивибратора на транзисторах Q1, Q2 и усилителя на транзисторе Q3.
При отсутствии управляющего сигнала все транзисторы закрыты. При поступлении сигнала управления (+5 В) база транзистора Q2 оказывается под высоким потенциалом и он отпирается. Происходит постепенный заряд конденсатора С1 через резистор R4. В какой-то момент напряжение на нем, а соответственно, и на базе транзистора Q1 превысит напряжение отпирания, транзистор Q1 откроется, в результате чего напряжение на базе транзистора Q2 упадет и он закроется.

Конденсатор начнет разряжаться через сопротивления R1, R2, пока напряжение на нем не упадет до такого значения, при котором закроется транзистор Q1. После этого весь цикл будет повторяться до тех пор, пока не исчезнет управляющий сигнал. В те моменты, когда открыт транзистор Q1, будет открываться и транзистор Q3, в результате чего на вход зуммера будет поступать переменный сигнал звуковой частоты.

Схема контроля питания (рис. 8) производит общий сброс микроконтроллера, в том случае, если питающее напряжение на нем превышает допустимый уровень.

Рис. 8. Схема контроля питания

Напряжение стабилизации на стабилитроне чуть меньше напряжения питания, поэтому в обычном режиме падение напряжения на резисторе R1 и соответственно на базе транзистора составляет доли вольта. Транзистор закрыт, но находится на грани открытия. Прирост напряжения выше номинального полностью падает на резисторе R1, поэтому даже относительно небольшое увеличение напряжения питания, свидетельствующее о неполадках в схеме стабилизации, приводит к быстрому отпиранию транзистора и формированию сигнала сброса.

Подключение клавиатуры осуществляется в мультиплексном режиме (рис. 9).

Рис. 9 Схема подключения клавиатуры

На линии сканирования от микроконтроллера поочередно поступают короткие импульсы, синхронно смещенные относительно друг друга по времени.

При нажатии одной из кнопок последовательность импульсов, проходящих по подключенной к ней линии сканирования, поступает на соответствующую ей линию отклика и возвращается обратно в микроконтроллер, на один из его входов. Номер входа, по которому вернулись импульсы, и время их прибытия позволяют микроконтроллеру однозначно определить, какая из кнопок в данный момент нажата.

Поскольку подключение клавиатуры во многом аналогично рассмотренному ранее подключению знакосинтезирующих индикаторов, то в обоих случаях можно использовать одни и те же линии сканирования.

Диоды D1 — D4 служат для предотвращения замыкания выходов микроконтроллера при одновременном нажатии нескольких кнопок. Резисторы R1 — R4 фиксируют состояние логического «0», если ни одна из кнопок на данной линии отклика не нажата.

В рассматриваемом случае активным является низкий уровень напряжения, поэтому резисторы подключены к шине питания «-5 В».

Источники питания для цепей блока управления, как правило, имеют несколько выходных напряжений. Например, на рис. 10 показан источник питания, используемый во многих микроволновых печах компании «Samsung».

Рис. 10. Типовая схема питания блока управления микроволновой печи

В цепи накала люминесцентного индикатора используется переменное напряжение 2,5 В.

Анодное напряжение — -31 В создается схемой удвоения на диоде D2 и конденсаторе С2,-работа которой аналогична работе силового блока питания. Питание репе и зуммера осуществляется от стабилизированного напряжения -12 В, формируемого выпрямителем на диоде D1, управляющим транзистором Q, источником опорного напряжения на стабилитроне ZD и резисторе R1 и сглаживающими фильтрами на конденсаторах С1 и С3.

Дополнительный стабилизатор на интегральной микросхеме IC1 осуществляет питание микроконтроллера. На вход IC1 подается напряжение -12 В, с выхода снимается хорошо стабилизированное напряжение -5 В.

Параллельно первичной обмотке трансформатора иногда включается варистор, полупроводниковый прибор на основе окиси цинка. Назначение варистора состоит в том, чтобы предохранить блок питания от скачков напряжения (которые могут происходить при отключении мощной нагрузки, например магнетрона).

Вольт-амперная характеристика варистора напоминает аналогичную характеристику двунаправленного стабилитрона (рис. 11).

Рис. 11. Внешний вид, условное обозначение и вольт-амперная характеристика варистора

Скачок напряжения на входе трансформатора приводит к резкому снижению сопротивления варистора и, как следствие, к выравниванию напряжения. Поскольку при этом через варистор протекает большой ток, то длительное воздействие повышенного напряжения приводит к его перегоранию.

При выходе варистора из строя замену ему можно не искать, достаточно выпаять его останки из платы и зачистить обугленные места. С учетом того, что в России повышенное напряжение в сети явление нередкое, в микроволновые печи, поставляемые в нашу страну, варистор, как правило, не ставится.

В некоторых печах (например, «Moulinex») используются бестрансформаторные блоки питания (рис. 12).

Рис. 12. Схема бестрансформаторного блока питания

Вместо трансформатора в данной схеме используется делитель напряжения, основными элементами которого являются конденсаторы С1 и СЗ и резистор R2. Сетевое напряжение, выпрямленное диодом D1, делится на перечисленных элементах пропорционально их сопротивлениям.

Реактивное сопротивление конденсатора обратно пропорционально его емкости и может быть вычислено по формуле:

Если частота f измеряется в герцах, а емкость С в фарадах, то размерностью сопротивления Хс будут Омы. По сравнению с обычным резистивным делителем емкостной обладает тем преимуществом, что преобразует напряжение практически без потерь мощности.

Диод D1, помимо основной своей функции, связанной с выпрямлением напряжения, не позволяет разряжаться конденсатору С3, когда напряжение на нем превышает напряжение на входе. В итоге на конденсаторе С3 накапливается заряд, создающий постоянное напряжение величиной около 30 В.

В дальнейшем оно с помощью цепочки стабилитронов преобразуется в ряд стабилизированных напряжений, необходимых для работы блока управления. Резистор R1 служит для разрядки конденсатора С1 после отключения печи из сети. Характерной особенностью аналогичных блоков питания является то, что общая шина связана не с корпусом печи, а с одним из выводов сетевого напряжения.

Если в розетке, к которой подключена микроволновая печь, нулевой и фазовый провод перепутаны местами, то все элементы блока управления могут находиться под напряжением 220 В. Это никак не отражается на работе самого блока управления, но требует осторожности при проведении ремонтных работ.

Схема микроволновки Samsung мало отличается от аналогичных устройств. Ознакомиться с ее описанием будет интересно многим. Это полезно для владельцев СВЧ от Самсунг и других производителей. Одним просто любопытно знать, как работает то или иное устройство. Другим знание конструкции поможет не совершать ошибок при эксплуатации. Третьи интересуются схемой, чтобы самостоятельно починить печь.

Конструкция микроволновки

Одна из важнейших деталей, которые превращают компактную камеру в СВЧ-печь, — магнетрон. Так называют вакуумную лампу, способную воспроизводить сверхвысокочастотные волны. Именно СВЧ-волны разогревают пищу. Электромагнитные волны с частотой 2,45 гигагерц воздействуют на молекулы воды в пище, заставляя их двигаться быстрее и увеличивая трение между ними. От этого пища разогревается изнутри. Тесно связана с принципом работы микроволновой печи схема устройства.

В микроволновке один из самых крупных элементов — металлическая камера, в которую ставят пищу. Дверца оборудована специальным стеклом, которое отражает высокочастотные волны. Для более равномерного разогрева пищи используется вращающаяся платформа. В движение она приводится электрическим моторедуктором.

Схема СВЧ-печи также включает в себя следующие элементы:

вентиляционные отверстия;
корпус;
металлическая камера;
дверца;
дверные защелки;
отверстия воздуховода;
стеклянная подставка;
направляющий ролик;
нагревательный элемент;
сцепляющая муфта;
панель управления;
дисплей.

В любой микроволновке есть блокировочные отверстия дверных защелок, ведь прямое воздействие высокочастотных волн негативно сказывается на любом организме.

СВЧ-излучение воспроизводится магнетроном, а в камеру поступает через прямоугольный волновод. При этом устройство нагревается. Для охлаждения в корпусе есть вентилятор, который нагнетает холодный воздух к магнетрону. После нагревания он попадает в камеру с пищей. Излишки воздуха и водяной пар выходят через отверстия. Они тоже оборудованы так, чтобы не выпускать излучение.

Часть моделей из линейного ряда любого ведущего производителя оборудована диссектором. Он устанавливается внутри камеры сверху. Хотя внешне устройство больше похоже на вентилятор, оно необходимо для равномерного прогрева пищи. Это достигается за счет правильного распределения сверхвысокочастотных волн.

Электрическая схема

В микроволновых печах используются разные электрические схемы, но общий макет один. Части электроники можно разделить на управляющую и исполнительную. В первую входят такие элементы:

микроконтроллер;
панель управления;
дисплей;
электромагнитные реле;
зуммеры.

При их объединении получается своеобразный «мозг» микроволновой печи — плата питания и контроля. Для электроснабжения управляющей части используется понижающий трансформатор небольших габаритов. Микроконтроллер использует транзисторы для управления тремя электромагнитными реле. Их включение и выключение напрямую управляет алгоритмом работы устройства.

Магнетрон микроволновой печи относится к исполнительной части. А также к ней относится мотор стеклянной подставки, охлаждающий вентилятор, лампа подсветки и другие элементы. Один из важнейших участников цепи — высоковольтный трансформатор. Это самый крупный элемент микроволновки, которые способен принимать мощность в 1,5−2 тыс. ватт. Из них около 500−850 — полезная часть. Магнетрон состоит из таких частей:

антенна;
оплетка;
шасси;
радиатор;
разъем.

На первичную обмотку трансформатора поступает переменный ток с напряжением 220 вольт, а к накальной обмотке магнетрона поступает уже исходящее напряжение 3,15 вольта. Из-за этого происходит эмиссия электронов. Сила потребляемого тока может достигать десяти ампер.

А также есть вторичная обмотка. Вместе со схемой удвоения напряжения, в которой участвует высоковольтный конденсатор и диод, она образует ток с показателем 4 кВт, которым питается магнетрон. Сила у него небольшая — примерно 0,3 А.

Произведенные накальной обмоткой электроны начинают двигаться в вакууме по особой траектории. Так возникает СВЧ-излучение, которое поступает из магнетрона в камеру через антенну и прямоугольный волновод. Сама камера в этой несложной схеме играет роль резонатора. Сверхвысокочастотные волны много раз отражаются от стенок, снова проходя через пищу.

Отчасти управляющими элементами можно назвать защитные механизмы. Например, термовыключатели предотвращают возможный перегрев. Нормальная рабочая температура — от 80 до 100 градусов. Один из термовыключателей устанавливается на магнетрон. Еще два контролируют температуру воздуховода и гриля.

Если один из датчиков распознает критическое значение, то термовыключатель размыкает цепь. Электричество перестает поступать на магнетрон. Обычно это происходит при 120−145 градусах — такая температура все еще безопасна.

В правый торец камеры микроволновки, напротив которого расположена дверца, встроены три переключателя. Главный и вторичный замыкают контакты при закрытии печи, а контрольный размыкает. Если хотя бы один переключатель выйдет из строя, то сработает плавкий предохранитель, и устройство не будет включаться.

Для снижения помех, происходящих в электросети, есть сетевой фильтр.

Дополнительные элементы

В микроволновке есть несколько дополняющих частей. Зачастую СВЧ-печь оснащается грилем в виде нагревательных дуг или инфракрасных кварцевых ламп. В паре с ним работает конвектор. Эти элементы довольно надежны и ломаются в исключительных случаях.

Инфракрасный нагреватель обычно выполняется в виде двух последовательно включенных кварцевых ламп. При их мощности в 500−600 ватт они потребляют ток с напряжением 115 вольт. В отличие от микроволнового варианта нагрева, гриль делает это от верхних слоев ко внутренним. Хотя на это тратится больше времени, иначе поджарить корочку не получится.

Конвектор необходим для правильной циркуляции воздуха. Это помогает пище равномерно разогреться.

Особые части

В цепи питания магнетрона есть особые элементы, свойства которых нужно обязательно учитывать при самостоятельном ремонте. В первую очередь это касается высоковольтного конденсатора. В него встроен резистор, необходимый для разряда. Конденсатор во время работы находится под напряжением до 2 кВ. Однако после окончания работы он может не разрядиться. Это случится при условии, что внутренний резистор перегорел. Поэтому существует важная предохранительная мера: перед началом ремонта микроволновой печи надо принудительно разрядить конденсатор.

Большой высоковольтный диод состоит из множества маленьких. Благодаря их последовательному подключению комбинированный элемент может работать с большим напряжением. Однако это исключает возможность проверки диода стандартной методикой, ведь устройство имеет высокое сопротивление как при прямом, так и при обратном включении.

Для многих диодов наибольшее возможное прямое напряжение — 11 вольт, оно достигается путем последовательного соединения десятка более мелких частей. При такой комбинации максимальное постоянное обратное напряжение достигает 12 киловольт.

Двунаправленный высоковольтный супрессор — защитный диод, устанавливаемый параллельно высоковольтному конденсатору. Он необходим для защиты от повышенного напряжения, но часто выходит из строя. Однако микроволновка будет работать даже без него — во время ремонта защитный диод можно просто удалить. По возможности лучше заменить его на новый — так высоковольтный конденсатор будет служить дольше.

Подробную схему микроволновой печи конкретного производителя лучше искать в родной инструкции. Найти ее можно на сайте производителя. Руководство должно содержать рекомендации по проверке элементов, список входящих деталей, схемы и порядок разбора.

Правила безопасности

При использовании и ремонте любой бытовой техники нужно соблюдать правила безопасности. Их нарушение может не только вывести устройство из строя, но и навредить здоровью или жизни человека.

Правильно пользоваться микроволновкой легко:

Если дверца открыта, то включать печь нельзя. Такое возможно при повреждении волновода или системы блокировки дверцы.
Нельзя подключать снятый магнетрон, это опасно для жизни.
Не стоит эксплуатировать печь со сломанными вентилятором, иначе это приведет к поломке магнетрона.
Какие-либо действия с деталями микроволновки допустимы лишь после выключения из сети и полной принудительной разрядки высоковольтного конденсатора.
Когда ремонт завершен, из волновода нужно удалить все предметы вне зависимости от их размера.
Нельзя включать печь без нагрузки. Если нужно отработать ее в холостом режиме, то необходимо обязательно поставить какую-нибудь пищу. Ее можно заменить на емкость с водой.

При разборке следует фотографировать каждый шаг. Если возникнут проблемы со сборкой, то можно будет воспользоваться имеющимися фотографиями. Желательно запечатлеть изначальное положение и крепление всех деталей с помощью мобильных телефонов или цифровых фотоаппаратов.

Особенности ремонта

Одна из самых частых неисправностей связана с тем, что микроволновка никак не реагирует на открытие дверцы и действия с панелью уравнения. Не реже случается так, что печь не греет, хотя и демонстрирует признаки работоспособности: лампочки горят, стеклянный столик вращается.

Если нет реакции на запуск

Сначала нужно проверить, поступает ли ток на сетевой фильтр. Для этого кожух снимают, а высоковольтный конденсатор принудительно разряжают. Мультиметром проверяют шнур питания. Все провода, идущие от розетки до клемм, должны прозваниваться. Клемма заземления должна прозваниваться на корпус.

Если провод цел, то надо проверить состояние сетевого предохранителя. Его можно найти на плате фильтра. В случае неисправности придется поставить такой же. Важно учитывать, что к сгоранию предохранителя привела более серьезная неисправность — не будет лишним осмотреть микроволновку.

При визуальном осмотре лучше пользоваться фонариком и лупой. О проблеме сигнализируют такие факторы:

пробои и аномальные отверстия в элементах;
потемнения, похожие на гарь;
вздутые конденсаторы или деформация других элементов.

Диагностировать неисправность поможет обоняние. Запахи горелой изоляции, вышедших из строя печатных плат или трансформаторного масла довольно яркие, поэтому легко определяются. Если понять, откуда исходит запах, то можно локализовать проблему.

Свет без обогрева

Зачастую к такой ситуации приводят неисправности с высоковольтной цепью или магнетроном. Но перед проверкой этих компонентов надо осмотреть камеру. Нужно убедиться, что нигде нет прожженных отверстий, загрязнений и стертой эмали. Прямоугольную пластину из радиопрозрачного диэлектрика, расположенную слева, надо снять и особо внимательно рассмотреть. Для этого придется промыть его спиртом.

Если на пластине есть сквозные отверстия или потемнения, то ее придется заменить. Скорее всего, это случилось из-за того, что внутрь печи ставили металлическую посуду либо забывали про своевременную чистку.

В цепи магнетрона надо проверить предохранительный диод. Если он сгорел, то достаточно просто поставить новый. Деталь должна иметь оригинальные параметры.

Прогоревший колпачок антенны говорит о необходимости замены магнетрона. То же касается и пробоев в корпусе. Если микроволновая печь служила дольше пяти лет, то ремонт может быть нецелесообразен — экономически выгоднее купить новую технику.

Микроволновка работает практически в каждой современной квартире. Этот удобный бытовой прибор умеет подогревать, размораживать, запекать. Некоторые модели способны поджаривать на гриле и выполнять сложные программы для изготовления внутри готовых блюд. Принцип действия микроволновки не поменялся с момента ее изобретения. Но благодаря достижениям технического прогресса выросла безопасность оборудования, а электрическая схема способна осуществлять комплексное управление и точный контроль параметров работы.

Общий принцип действия микроволновой печи

Физика процесса нагрева содержимого микроволновки достаточно проста. СВЧ излучение воздействует на молекулы продуктов, и благодаря их взаимному трению выделяется тепло. Но это слишком простое объяснение.

На самом деле, колебаниям подвергаются только молекулы воды. Но если поставить в микроволновку идеально чистый стакан с дистиллированной жидкостью, то ее температура при стандартном времени работы печи изменится достаточно мало. Так почему же нагреваются продукты? Это происходит благодаря трению молекул на границе сред, то есть, разных веществ. А так как строение любого материала, будь то съедобный продукт или кусок дерева, велико и обязательно имеет в структуре воду, возникают разноамплитудные колебания.

Важно! Частота микроволновой печи рассчитана так, чтобы оказывать максимальное воздействие на молекулы жидкости. Именно они своим интенсивным колебанием и трением об соседей способствуют выделению большого количества тепла. Материалы сухие и чистые по химическому составу нагреваются очень медленно, но таких в природе мало.

В микроволновку нельзя класть металлы. При воздействии на них СВЧ излучения образуются поверхностные токи и происходят искровые, дуговые пробои на стенки внутреннего отделения печи. Однако технический прогресс нашел выход. Сегодня множество компаний, например, Daewoo, выпускают микроволновки, в которые можно ставить металлические предметы. Также во многих моделях разрешено использование замкнутых контуров, в частности, тарелок с тиснением фольгой по краю или декоративных блюд с металлическим бортом.

Какие элементы есть в конструкции микроволновки

Устройство микроволновой печи только на первый взгляд кажется сложным. Владельца этого прибора вводит в заблуждение количество кнопочек, индикаторов, средств программирования. На самом деле, любая печь, с механическим управлением, сенсорной панелью, пультом, гибридным электронным контролем, состоит из одинаковых функциональных блоков:

блок генерации СВЧ излучения, магнетрон и волноводы;
система преобразования напряжения, главный модуль — повышающий высоковольтный трансформатор;
средства контроля в составе группы датчиков;
система вторичной защиты;
управляющая схема микроволновки.

Важно! В зависимости от сложности модели печи, в нее могут включаться самые разные опции. Например, гриль, вторичные рассеиватели волн, дополнительные узлы СВЧ генерации.

Стоит рассмотреть работу каждого блока отдельно, в порядке их задействования в стандартной схеме использования микроволновки.

Управляющая схема

Главная электросхема микроволновки, с которой имеет дело пользователь — это блок управления. В нем при помощи кнопок, механических переключателей, регуляторов задаются граничные параметры. То есть рабочая мощность или режим, время исполнения программы и так далее.

Схема управления может быть как угодно сложной. Самый простой вариант представляет собой круговые регуляторы, один из которых — реле таймера. С их помощью устанавливается мощность режима и время работы. Еще один знакомый пользователям вариант — гибридный, с кнопками. По сути, его функционал ненамного шире механической регулировки.

Сенсорная панель, в большинстве случаев, ничем по принципу действия не отличается от кнопок. Она просто более надежна и не требует обслуживания. Продвинутые схемы электронного управления включают программирование, то есть переключение по заданному алгоритму мощности излучения и времени ее выдачи.

Система преобразования напряжения

Микроволновка состоит из группы узлов, которые очень опасны для человека. Главный из них — повышающий трансформатор. Когда схема управления дает команду на включение режима, он выдает до 4 КВ напряжения. При этом рабочий ток может достигать 10А и выше. Такие параметры работы электросети представляют огромную опасность для человека.

Важно! Повышающий трансформатор — ключевой и самый дорогой узел системы преобразования напряжения. Он питает магнетрон, элемент, без которого невозможно реализовать основной принцип работы микроволновой печи.

Блок генерации СВЧ излучения

Магнетрон — это сердце микроволновки. По сути, это обычная вакуумная лампа, похожая на те, которые использовались в кинескопах старых телевизоров. Только магнетрон генерирует интенсивную электромагнитную волну высокой частоты, образуемой при прохождении электронов через магнитное поле.

Блок генерации излучения состоит не из одного СВЧ источника. Для, так сказать, подачи волн в рабочую зону печи устанавливаются волноводы. Именно они находятся за слюдяной пластиной, которую каждый видел на боковой стенке микроволновки, когда ставил в нее тарелку с завтраком.

Системы основной и вторичной защиты

Роль контрольных датчиков вполне понятна. Они следят, чтобы ни один из ключевых элементов электронной и аппаратной части не вышел в критический режим работы. Датчики гарантируют безаварийное функционирование прибора и предотвращают опасные сбои. Но у микроволновки есть системы защиты, разработанные для человека. Ниже будут подробно описаны их функции.

Схемы распределения СВЧ волн

Сначала стоит остановиться на работе блока генерации СВЧ. Строение магнетрона представляет собой излучающий элемент и обмотку, генерирующую магнитное поле. Эта лампа, грубо говоря, постоянно изнашивается. Все сталкивались с ситуацией, когда с ходом эксплуатации микроволновка разогревает все слабее и слабее. Это нормальное явление, каждая модель рано или поздно требует замены магнетрона.

В печах разных производителей (или уровня сложности) может использоваться отличные друг от друга схемы распределения СВЧ волн. В стандартном варианте решения, который применяет компания LG и множество других производителей, от магнетрона в область продуктов идет только один волновод. Он закрыт слюдяной пластиной, чтобы предотвратить попадание мусора и пара.

Важно! В моделях с одним волноводом, который излучает достаточно локализованный поток волн, используется отражатель на противоположной стороне отсека продуктов. Это вогнутая зона стенки. Она помогает более равномерно распределить СВЧ излучение по рабочему объему.

В некоторых микроволновках компании Samsung используется другой принцип: устанавливается основной волновод и несколько щелевых антенн. Это позволяет равномерно распределять поток энергии, формировать так называемое 3D излучение. Кроме этого, печь, варьируя мощность магнетрона, добивается плавного нагрева продуктов по всему объему.

Но самое главное в генерации волн СВЧ — их параметры. Частота излучения магнетрона в микроволновке составляет 2.45 ГГц — именно это значение является резонансным для молекул воды, заставляя их колебаться с большой амплитудой. Происходит нагрев продукта. Тепло от поверхностных слоев постепенно распространяется по всему объему продукта.

Есть некоторые решения, позволяющие ускорить разогрев пищи в рабочей области печи. Это так называемые диссекторы. По внешнему виду такой конструкционный элемент похож на вентилятор на потолке камеры микроволновки. Однако он делает другую работу, а именно рассеивает СВЧ волны.

Другие функциональные элементы печи имеют вполне понятное назначение. Например, микроволновка с грилем действует на пищу не только СВЧ, но и инфракрасным излучением. Она позволяет добиться на продуктах красивой запеченной корочки. Отдельные модели печей могут оснащаться дополнительными вентиляторами для отвода тепла.

Как работает система защиты

Также стоит подробно осветить функционирование систем безопасности. Они делятся на две значимые группы.

Контроль параметров аппаратной части. Это датчик температуры магнетрона, предохранители, охлаждающие вентиляторы. Они решают задачу блокировки потенциально аварийных ситуаций и поддержания нормированных показателей работы электроники
Защита человека от поражения электротоком и СВЧ излучением.

С системами защиты от электротока сталкивался каждый, кто хоть раз разбирал корпус своей микроволновки. В ключевых точках монтажа размещены микровыключатели. Сняв крышку, печку уже нельзя включить. Этого просто не позволит система защиты.

Но более интересна схема нейтрализации СВЧ волн. Стоит понимать, что излучение даже теоретически не может быть локализовано внутри камеры печи. Волны отражаются, в том числе от продуктов. Поэтому на передней дверке устанавливается стекло с нанесенной на него тонкой металлической решеткой. Это антенный модуль. Он подключен к разряднику, который отдает накопленную энергию бросками в основные электросети прибора.

Важно! Микроволновка генерирует помехи проводки. В некоторых домах это можно зафиксировать по работе других приборов (в частности, Wi-Fi роутеров), особенно, если эксплуатируется откровенно дешевая печь с плохим шумоподавителем.

Электрическая схема СВЧ

На основании изложенного выше нетрудно понять, как микроволновая печь устроена, просто рассматривая ее снаружи, заглядывая в камеру и в тыл. Но если захочется что-то починить, полезно в общих чертах понимать, как узлы взаимодействуют между собой. В этом поможет принципиальная схема микроволновой печи. Ее строение только на первый взгляд кажется сложным. Однако любая схема состоит из базовых блоков. В качестве примера стоит посмотреть на устройство модели с механическим аналоговым управлением.

Из схемы ясно видно, как преобразуется энергия и работают системы безопасности. Одним из самых первых контуров всегда выступает шумоподавитель (NOISE FILTER). Именно он гасит колебания, которые формирует разрядник энергии в дверке, защита человека от высокочастотного излучения.

Затем идет система основной безопасности. Это блок контактов в дверке, один отслеживает прилегание к корпусу, второй положение защелки, третий позицию ручки. При незамкнутом состоянии любого из них печь не будет работать.

Третий функциональный блок — приводы и подсветка. Здесь все просто. На двигатель, который крутит тарелку, на вентилятор и лампу, подается постоянное напряжение. Таймер размыкает цепь при окончании установленного временного интервала.

Последний рабочий контур — повышающий трансформатор, датчик контроля температуры магнетрона, его система защиты от пробоя и плавкий предохранитель. И заканчивается схема всегда одинаково. Главным рабочим органом печи, магнетроном.

В качестве заключения

Несмотря на то, что микроволновка может показаться крайне сложным и даже опасным устройством, ее рекомендуется регулярно обслуживать. Это безопасно и просто. Вскрывать корпус, чтобы удалить пыль с аппаратной части, не стоит. Достаточно держать в чистоте поверхность стенок отсека для продуктов, стекло дверки. Периодически аккуратно снимать и протирать слюдяную пластину, закрывающую волновод. И тогда микроволновка будет сохранять стабильные параметры весь срок, заявленный производителем.

Читайте также: