微波炉磁控管结构和原理与检测

微波炉磁控管原理介绍
微波炉加热、烹饪食物所需的微波能量是由核心元件——磁控管产生的。目前广泛应用于微波炉的是连续波强迫风冷型磁控管，其基本结构剖视图如下：

由图可见，磁控管是由阴极(灯丝)、阳极、环形磁钢、耦合环、天线(即微波能量输出器)、散热器和灯丝插头等组成。其中阳极呈圆筒状，通常用铜材制成，筒中多个翼片将阳极分割成十几个扇形空间，每个扇形空间就是一个阳极谐振腔，其谐振频率即磁控管的工作频率，一般为2450MHz左右。在阳极的外壳嵌套了一对环形永久磁钢，磁钢形成的磁场用于控制阳极腔内的微波振荡能量。阳极输出的微波能量通过一根环状金属管(即耦合环)传送到天线，再由天线向炉内发送微波能，对食物进行加热。
微波炉磁控管的灯丝工作电压一般为交流3．3V，电流10A左右；阳极(对阴极)电压为直流4000V左右。磁控管通电工作时，灯丝被加热，同时在阴极(灯丝)与阳极间形成高压电场，在电场作用下，阴极向阳极发射电子，阳极接收到电子而产生阳极电流。电子在到达每个扇形阳极谐振腔时，按其谐振频率振荡，同时因环形磁钢产生的恒定磁场垂直于高压电场方向，在该磁场作用之下，电子沿着阴极、阳极间的圆周空间作摆轮曲线运动，形成一个积聚能量的旋转电子云，并向阳极不断输送，从而在阳极上获得稳定的每秒振动频率约为24．5亿次的微波振荡能量。微波能量的大小主要取决于阳极电压的高低和磁场的强弱，由于环形磁钢的磁场强度恒定，故而微波输出功率主要与阳极电压相关。但若磁钢因故破裂或磁性明显衰退，就会引起磁控管输出功率减小，微波炉加热效果变差，出现加热慢、火力不足等故障，维修时一定要注意这方面的问题。磁控管工作时的动态导通内阻很小，阳极电压的波动对微波输出功率影响很大，这将明显影响微波炉的加热性能。为了避免因电源电压波动而导致微波炉工作不稳定，磁控管阳极电压通常都由漏感变压器组成的电源电路来提供，它可稳定磁控管的阳极电流，使微波炉输出功率保持稳定。
磁控管的微波转换效率为70％左右，工作时其余30％左右的功率变成了热量，在管子上耗散，因功率大、温升较高，所以微波炉中都设置了冷却风扇，对磁控管进行强迫风冷散热，以防止过热损坏。
灯丝冷态电阻：用(万用表，下同)R×1k挡测，正常小于1Q(通常为几十mΩ灯丝与管壳问电阻用R×10k挡测，正常为无穷大。灯丝电阻大是造成磁控管输出功率偏低的常见原因之一。如果测出灯丝电阻较大，不要轻易判断磁控管已坏或已衰老。实践表明，这种情况大多是磁控管灯丝引脚或插座氧化积垢后形成的接触电阻也有是测量失误所致，通常是万用表表笔与测量点，或表笔与插座问的接触电阻所致，而磁控管本身的问题较少见，一般只有使用寿命期已过、长期过载工作或少数存在质量缺陷的磁控管才可能发生这种故障。所以检测时，首先万用表应正常，且测量方法要正确，其次应将磁控管管脚砂光或刮光，去除污垢和氧化物后再测量，如果测量电阻还是大，就可判断磁控管不良。
灯丝开路大多是磁控管本身损坏，对此一般只好换新管，但少数磁控管灯丝开路是引线脱焊所致。修理时可将灯丝底座撬开，随后用钢丝钳子将引线和连接片夹紧，再用烙铁焊牢就可以了。
磁控管检测方法：
1、在磁控管灯丝端子之间进行测试，电阻值应小于1Ω；
2、在任一灯丝端子和磁控管（接地、之间测试，电阻值应无穷大；如果电阻很小或为零，那么该磁控管应更换。