微波炉磁控管工作原理
微波炉磁控管工作原理
磁控管的阳极谐振系统除能产生所需要的电磁振荡外，还能产生不同特性的多种电磁振荡。为使磁控管稳定的工作在所需的模式上,常用"隔型带"来隔离干扰模式.隔型带把阳极翼片一个间隔一个地连接起来,以增加工作模式与相邻干扰模式之间的频率间隔。另外,由于经能量交换后的电子还具有一定的能量,这些电子打上阳极使阳极温度升高,阳
极收集的电子越多(即电流越大),或电子的能量越大(能量转换率越低),阳极温度越高,
因此,阳极需有良好的散热能力.一般情况下功率管采用强迫风冷,阳极带有散热片.大功率管则多用水冷,阳极上有冷却水套。此种阴极加热电流大，要求阴极引线要短而粗，连接部分要接触良好。大功率管的阴极引线工作时温度很高，常用强迫风冷散热。磁控管工作时阴极接负高压，因此引线部分应有良好的绝缘性能并能满足真空密封的要求。为防止因电子回轰而使阳极过热，磁控管工作稳定后应按规定降低阴极电流以延长使用寿命。
磁控管的阴极即电子的发射体,又是相互作用空间的一个组成部分。阴极的性能对管子的工作特性和寿命影响极大，被视为整个管子的心脏。阴极的种类很多，性能各异。连续波磁控管中常用直热式阴极，它由钨丝或纯钨丝绕成螺旋形状，通电流加热到规定温度后就具有发射电子的能力。这种阴极具有加热时间短和抗电子轰击能力强等优点，在连续波磁控管中得到广泛的应用。
磁控管正常工作时要求有很强的恒定磁场，其磁场感应强度一般为数千高斯。工作频率越高，所加磁场越强。磁控管的磁路系统就是产生恒定磁场的装置。磁路系统分永磁和电磁两大类。永磁系统一般用于小功率管，磁钢与管芯牢固合为一体构成所谓包装式。大功率管多用电磁铁产生磁场，管芯和电磁铁配合使用，管芯内有上、下极靴，以固定磁隙的距离。磁控管工作时，可以很方便的靠改变磁场强度的大小，来调整输出功率和工作频率。另外，还可以将阳极电流馈入电磁线包以提高管子工作的稳定性。
磁控管的正确使用
磁控管是微波应用设备的心脏，因此，磁控管的正确使用是维护微波设备正常工作的必要条件。磁控管在使用时应注意以下几个问题：
一、负载要匹配。
无论什么设备都要求磁控管的输出负载尽可能做到匹配，也就是它的电压驻波比应尽可能的小。驻波大不仅反射功率大，使被处理物料实际得到的功率减少，而且会引起磁控管跳模和阴极过热，严重时会损坏管子。跳模时，阳极电流忽然出现跌落。引起跳模的原因除管子本身模式分隔度小外，主要有以下几个方面：（1）电源内阻太大，空载高而激起非π模式。（2）负载严重失配，不利相位的反射减弱了高频场与电子流的相互作用，而不能维持正常的π模振荡。（3）灯丝加热不足，引起发射不足，或因管内放气使阴极中毒引起发射不足，不能提供π模振荡所需的管子电流。为避免跳模的发生，要求电源内阻不能过大，负载应匹配，灯丝加热电流应符合说明书要求。
二、冷却。
冷却是保证磁控管正常管工作的条件之一，大功率磁控管的阳极常用水冷，其阴极灯丝引出部分及输出陶瓷窗同时进行强迫风冷，有些电磁铁也用风冷或水冷。冷却不良将使管子过热而不能正常工作，严重时将烧坏管子。应严禁在冷却不足的条件下工作。
三、合理调整阴极加热功率。
磁控管起振后，由于不利电子回轰阴极使阴极温度升高而处于过热状态，阴极过热将使材料蒸发加剧，寿命缩短，严重时将烧坏阴极。防止阴极过热的办法是按规定调整降低阴极加热功率。
微波炉磁控管结构
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，其基本结构剖视如图所示。由右图
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。
磁控管工作原理
Theory of Operation A magnetron is a high power microwave oscillator in which the potential energy of an electron cloud near the cathode is converted into r.f. energy in a series of cavity resonators similar to the one shown in Figure 1. As depicted by the low frequency analog, the rear wall of the structure may be considered the inductive portion, and the vane tip region the capacitor portion of the equivalent resonant circuit. The resonant frequency of a microwave cavity is thereby determined by the physical dimension of the resonator together with the reactive effect of any perturbations to the inductive or capacitive portion of the equivalent circuit. This is an important point and will be recalled later. In order to sustain oscillations in a resonant circuit, it is necessary to continuously input energy in the correct phase. Referring to Figure 2, if the instantaneous r.f. field, due to steady state oscillations in the resonator, is in the direction shown, and, an electron with velocity was to travel through the r.f. field such that the r.f. field retarded the electron velocity by an amount, the decrease in electron energy will be exactly offset by an increase in the r.f. field strength. In a magnetron, the source of electrons is a heated cathode located on the axis of an anode structure containing a number of microwave resonators. See Figure 3. Electrons leave the cathode and are accelerated toward the anode, due to the dc field established by the voltage source E. The presence of a strong magnetic field B in the region between cathode and anode produces a force on each electron which is mutually perpendicular to the dc field and the electron velocity vectors, thereby causing the electrons to spiral away from the cathode in paths of varying curvature, depending upon the initial electron velocity a the time it leaves the cathode. As this cloud of electrons approaches the anode, it falls under the influence of the r.f. fields at the vane tips, and electrons will either be retarded in velocity, if they happen to face an opposing r.f.field, or accelerated if they are in the vicinity of an aiding r.f. field. Since the force on an electron due to the magnetic field B is proportional to the electron velocity through the field, the retarded velocity electrons will experience less "curling force" and will therefore drift toward the anode, while the accelerated velocity electrons will curl back away from the anode. The result is an automatic collection of electron "spokes" as the cloud nears the anode (see Figure 4), with each spoke located at a resonator having an opposing r.f. field.On the next half cycle of r.f. oscillation, the r.f. field pattern will have reversed polarity and the spoke pattern will rotate to maintain its presence in an opposing field. The "automatic" synchronism between the electron spoke pattern and the r.f. field polarity in a crossed field device allows a magnetron to maintain relatively stable operation over a wide range of applied input parameters. For example, a magnetron designed for an output power of 200 kw peak will operate quite well at 100 kw peak output by simply reducing the modulator drive level. Magnetron Theory of Operation 150 Sohier Road Beverly, Massachusetts 01915Phone: 978-922-6000 Fax: 978-922-2736E-Mail: marketing@https://www.360docs.net/doc/715266598.html, Internet: https://www.360docs.net/doc/715266598.html,/bmd
MOS管工作原理及芯片汇总
MOS管工作原理及芯片汇总 一：MOS管参数解释 MOS管介绍 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，一般都要考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等因素。 MOSFET管是FET的一种，可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，一般主要应用的为增强型的NMOS管和增强型的PMOS管，所以通常提到的就是这两种。 这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。 在MOS管内部，漏极和源极之间会寄生一个二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载(如马达)，这个二极管很重要，并且只在单个的MOS管中存在此二极管，在集成电路芯片内部通常是没有的。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免。 MOS管导通特性 导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。 NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况(低端驱动)，只要栅极电压达到一定电压（如4V或10V, 其他电压，看手册）就可以了。PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。 MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，因而在DS间流过电流的同时，两端还会有电压，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率M OS管导通电阻一般在几毫欧，几十毫欧左右 MOS在导通和截止的时候，一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程，流过的电流有一个上升的过程，在这段时间内，MOS管的损失是电压和电流的乘积，叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多，而且开关频率越快，导通瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。降低开关时间，可以减小每次导通时的损失；降低开关频率，可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。 MOS管驱动 MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。但是，我们还需要速度。
微波炉原理及维修(含电路图)
格兰仕微波炉的结构特点及原理常见故障及故障检修 微波炉作为现代厨房电器的新宠，越来越普及地走进干家万户。微波炉以其加热速度快，省电且无污染等特点，确实给人们的生活带来方便。目前市场上微波产品很多，但格兰仕微波炉一直是一枝独秀。 一、格兰仕微波炉型号的识别 二、微波炉结构特点和工作原理 微波炉主要由炉腔、炉门和控制电路等几部分组成。 3．控制电路：控制电路如图1所示，又分为低压电路，控制电路和高压电路三部分。 高压变压器次级绕组之后的电路为高压电路，主要包括：磁控管、高压电容器c、高压变压器T、高压二极管D。磁控管是微波炉的心脏，微波能就是由它产生并发射出来的。它的工作需要很高的脉动直流阳极电压和约3～4V的灯丝电压。由高压变压器及高压电容器、高压二极管构成的倍压整流电路为磁控管提供了满足上述要求的工作电压。 高压变压器初级绕组之前至微波炉电源入口之间的电路为低压，电路(也包括了控制电路)主要包括：保险管Fu、热断路器保护开关sw6、sw7、联锁开关swl～sw3、照明灯、定时器及功率分配器开关sw4、sw5、转盘电机M3和风扇电机M2等。 转盘电机与风扇电机为同步电机，即微波炉工作时转盘电机转动并带动玻璃转盘，风扇电机也同步转动，对磁控管及其它主要部件进行冷却。 三、并非微波炉故障的判别 对于微波炉在使用过程中出现的一些现象，有的用户因为对微波炉不太了解，常容易误认为微波炉出了故障。 1．跳闸 微波炉整机的功耗大，整个启动过程要比一般家电时间长，所以启动时的耗电为微波炉输入功率的5～6倍。微波炉的启动电流高时可达7A，工作电流在5A左右。而有的家庭配备的保护闸容量有限或敏感度过高，常因微波炉启动时的电流冲击而出现跳闸，因此最好应配备l0A以上的保护闸。另外，在使用微波炉加热食品时，最好不要同时打开电饭锅之类的大功率用电器具。 2．感觉声音大 微波炉工作时的声音主要来自风扇，而风痢转速的高低和声音的大小成正比。格兰仕微波炉采用高转速风扇电机，以提高对主机的冷却效果，延长磁控管及主机的使用寿命。由此可见，工作时只要声音平稳，没有杂音就是正常的。 3．机械式程控器微波炉工作时有间断的响声 微波炉的火力调整是通过继电器的间断工作来控制的，使磁控管有规则的间断工作，从而达到减小火力的目的。高火则是连续地产生高压，所以微波炉在高火以上的火力位置工作时，会出现有规律的声响，这也是一种正常现象。 4．微波炉工作时有漏风、漏光 根据微波具有的直线性和遇金属的折返性以及在均匀缝隙和均匀网孔的屏蔽特点，在微波炉生产过程中，门和腔体的结全缝隙，并不是控制得越小越好，而只要间隙在规定围，门四周的缝隙越均匀越好。这能使微波在腔体得到绝对的屏蔽。鉴于以上因素，由于冷却风扇的风压，有少量的风和光从结构缝中泄出是完全正常的。 四、常见故障的排除。 1．启动“三无”(无灯亮、无声音、无微波发射) 这一种现象往往是由多种原因造成的。首先检查电源插头与插座是否接触不良，如不是电源问题则检查下列几项容。(1)8A保险丝是否熔断，如是则调换新保险丝；(2)监控开关断不开，造成短路；(3)联锁开关未闭合或门钩断损而不能接触到联锁开关；(4)变压器初、次级
MOS管工作原理及其驱动电路
功率场效应晶体管MOSFET 技术分类：电源技术模拟设计 | 2007-06-07 来源：全网电子 1.概述 MOSFET的原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），FET（Field Effect Transistor场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层（O）利用电场的效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的 MOS型（Metal Oxide Semiconductor FET）,简称功率MOSFET（Power MOSFET）。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。 2.功率MOSFET的结构和工作原理 功率MOSFET的种类：按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET 主要是N沟道增强型。 2.1功率MOSFET的结构 功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示；其导通时只有一种极性的载流子（多子）参与导电，是单极型晶体管。导电机理与小功率mos管相同，但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET（Vertical MOSFET），大大提高了MOSFET 器件的耐压和耐电流能力。
图解微波炉工作原理
微波炉工作原理 普通的微波炉能将电源插座输出的220V电压提升到3,000V以上，在一两分钟内安全地烹饪好食物。而且，我们还能通过透明的炉门观看食物烹饪过程。 微波炉的关键部件是磁控管（magnetron）。这个名字听起来像是某部科幻电影中的军事装备——这种先进真空管所产生的微波确实威力巨大，足够用于军用雷达（这也是研制磁控管的最初目的）。 微波炉不是用火焰或线圈产生的热量从外部加热食物，而是让微波穿透食物，水分子存在于大多数食物中。水分子的“两端”分别带有正电荷和负电荷。电场会使水分子的正电荷端指向同一个方向。微波电场的正、负极方向每秒钟转换49亿次，水分子也不停地随之转换方向。随着水分子不断转向，彼此发生碰撞，相互摩擦进而产生热量。陶瓷和玻璃容器中不含水分，因而不会发热，但变热的食物会通过热传导使它们变热。 变压器、二极管和电容器将民用电从220V提升到3,000V以上，通过导线将高压电送往磁控管。磁控管产生微波，微波由天线送出，经由波导管（waveguide）进入炉腔，炉腔的金
属腔壁不断反射微波。旋转的玻璃托盘会让食物均匀受热。一些型号的微波炉中没有玻璃托盘，但波导管端部有一个旋转小叶片，它能将微波完全散布开。 高压电被传送到阴极灯丝。灯丝变热后便会发射出电子，这些电子被外围带正电的阳极板吸引。一些大磁铁块施加的磁场使向外流动的电子云旋转。在旋转的过程中，电子云形成轮辐
状，从阳极板之间的每一个空腔中穿过。移动着的电子云“轮辐”将负电荷传递给空腔，此后负电荷又会在下一个“轮辐”到达之前流出空腔。负电荷的反复增减在空腔内产生出2.45千兆赫兹的振荡电磁场。磁控管上的天线以这一频率发生谐振，从其顶部尖端发射出微波——这和无线电传输天线的原理几乎一模一样。 微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生每秒钟振动频率为24.5亿次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm深，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物"煮"熟了。这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时，热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上。目前，其他各种炉灶的热效率无法与它相比。
微波炉磁控管的判别方法
微波炉磁控管的判别方法： 1、关机后，将高压电容放电，拔下磁控管。 2、用万用表x1欧电阻档测两灯丝脚，阻值应<1欧。 3、用x10k档测任一灯丝脚对地都是…无穷大?。 4、拔掉磁控管灯丝任一端，通电，开机让其在正常状态下工作约2秒，立即关机（拔掉电源插头），并迅速测量高压电容对“地”的电压（用1000V档测），应有500V（等的时间长短不一，电压值也不一样）电压并很快下降。若是这样，则更换磁控管。 5、若2项不正常，则直接换磁控管。若3项不正常则应检查：高压保险丝、电容、变压器等。 微波炉磁控管的检测方法： 磁控管是微波炉的关键器件，主要由管芯和磁铁两部分构成，如图1。管芯由阴极、灯丝、阳极、天线(波导管)等构成。其工作原理是：在接通电源后，高压变压器次级灯丝线圈两端产生的3.3V交流电给磁控管灯丝供电。与此同时，高压绕组产生的约2000V交流高压经高压电容限流，二极管整流后得到约2000V的直流高压加至磁控管阳极，形成加速电场(阳极接地，实际上是阴极为负2000V，见图2)，使阴极(分直热式和间热式两种，图2中为直热式)发射的电子向阳极加速运动。在电子向阳极加速运动的过程中还要受到永久磁铁所形成的垂直方向上的强磁场作用，因此电子是边旋转边向阳极加速运动(就像子弹在枪管中的运动一样)，旋转速度也不断变快。阳极做成内齿轮状(见图lb)，形成偶数个空腔，称为谐振腔。每个谐振腔就是一个微波谐振器，其谐振频率取决于谐振腔尺寸。电子在通过扇形谐振腔时会发生振荡．且频率不断升高。当频率达到2400MHz以后便形成微波，由波导管口发射，再传输到炉膛内对食品加热。
磁控管的好坏主要是测量灯丝(对于直热式就是阴极，目前绝大多数为直热式)．包括用磁棒作铁芯的电感线圈是否断路,也就是磁控管上灯丝引线端之间应是通的(但对外壳阻值应无穷大)，正常阻值应小于1Ω。这也是判别是否衰老的标志，此值越小越好，大于1Ω说明已衰老。对于磁控管，目前尚无统一标称型号，比如同一型号格兰仕WD700型微波炉有的用的是东芝进口管，型号为2M253K．而有的用国产管，型号则为M24FB-210A。代换时最好注意功率与安装脚位与原管一致。功率过小，达不到原来加热效果(虽然磁控管功率有一定调节余地)；过大，可能损坏高压转换器或高压整流二极管。另外，对于高压保险管的特征．主要是外形较长(4cm)，具有延时特性，装在特制的绝缘保险盒内，不能用普通保险管代替。有人用彩电用的3.15A的延时保险管代替，不仅熔断电流太大，起不到保险作用，且其长度较短不符高压要求。
微波炉原理
微波炉原理 概述 微波能量是由微波发生器产生的，微波发生器包括微波管和微波管电源两个部分。其中微波管电源（简称电源或微波源）的作用是把常用的交流电能变成直流电能，为微波管的工作创造条件。微波管是微波发生器的核心，它将直流电能转变成微波能。 微波管有微波晶体管和微波电子管两大类。微波晶体管输出功率较小，一般用于测量和通讯等领域。微波电子管种类很多，常用的有磁控管、速调管、行波管等。它们的工作原理不同、结构不同、性能各异，在雷达、导航、通讯、电子对抗和加热，科学研究等方面都得到广泛的应用。由于磁控管的结构简单、效率高、工作电压低、电源简单和适应负载变化的能力强，因而特别适用于微波加热和微波能的其他应用。磁控管由于工作状态的不同可分为脉冲磁控管和连续波磁控管两类。微波加热设备主要工作于连续波状态，所以多用连续波磁控管。 磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件。实质上是一个置于恒定磁场中的二极管。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而达到产生微波能的目的。磁控管种类很多，这里主要介绍多腔连续波磁控管。 磁控管由管芯和磁钢（或电磁铁）组成。管芯的结构包括阳极、阴极、能量输出器和磁路系统等四部分。管子内部保持高真空状态。下面分别介绍各部分的结构及其作用。 1 阳极 阳极是磁控管的主要组成之一，它与阴极一起构成电子与高频电磁场相互作用的空间。在恒定磁场和恒定电场的作用下，电子在此空间内完成能量转换的任务。磁控管的阳极除与普通的二极管的阳极一样收集电子外，还对高频电磁场的振荡频率起
着决定性的作用。 阳极由导电良好的金属材料（如无氧铜）制成，并设有多个谐振腔，谐振腔的数目必须是偶数，管子的工作频率越高腔数越多。阳极谐振腔的型式常为孔槽形、扇形和槽扇型，阳极上的每一个小谐振腔相当于一个并联的2C振荡回路。以槽扇型腔为例，可以认为腔的槽部分主要构成振荡回路的电容，而其扇形部分主要构成振荡回路的电感。由微波技术理论可知，谐振腔的谐振频率与腔体的几何尺寸成反比。腔体越大其工作频率越低。于是，我们可以根据腔体的尺寸来估计它的工作频段。磁控管的阳极由许多谐振腔耦合在一起，形成一个复杂的谐振系统。这个系统的谐振腔频率主要决定于每个小谐振腔的谐振频率，我们也可以根据小谐振腔的大小来估计磁控管的工作频段。 磁控管的阳极谐振系统除能产生所需要的电磁振荡外，还能产生不同特性的多种电磁振荡。为使磁控管稳定的工作在所需的模式上,常用"隔型带"来隔离干扰模式.隔型带把阳极翼片一个间隔一个地连接起来,以增加工作模式与相邻干扰模式之间的频率间隔。 另外,由于经能量交换后的电子还具有一定的能量,这些电子打上阳极使阳极温度升高,阳极收集的电子越多(即电流越大),或电子的能量越大(能量转换率越低),阳极温度越高,因此,阳极需有良好的散热能力.一般情况下功率管采用强迫风冷,阳极带有散热片.大功率管则多用水冷,阳极上有冷却水套。 2 阴极及其引线 磁控管的阴极即电子的发射体,又是相互作用空间的一个组成部分。阴极的性能对管子的工作特性和寿命影响极大，被视为整个管子的心脏。 阴极的种类很多，性能各异。连续波磁控管中常用直热式阴极，它由钨丝或纯钨丝绕成螺旋形状，通电流加热到规定温度后就具有发射电子的能力。这种阴极具有加热时间短和抗电子轰击能力强等优点，在连续波磁控管中得到广泛的应用。
MOS管工作原理及其驱动电路
MOS管工作原理及其驱动电路 1.概述 MOSFET的原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导 体），FET（Field Effect Transistor场效应晶体管），即以金属层（M）的 栅极隔着氧化层（O）利用电场的效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS 型（Metal Oxide Semiconductor FET）,简称功率MOSFET（Power MOSFET）。 结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单， 需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流 容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。 2.功率MOSFET的结构和工作原理 功率MOSFET的种类：按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅极电压幅值 可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对 于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET 主要是N沟道增强型。 2.1功率MOSFET的结构 功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示；其导通时只有一种极性的 载流子（多子）参与导电，是单极型晶体管。导电机理与小功率mos管相同， 但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOSFET大都采用垂 直导电结构，又称为VMOSFET（Vertical MOSFET），大大提高了MOSFET器件 的耐压和耐电流能力。
格兰仕微波炉控制电路分析
本文以格兰仕750BS微波炉为例，分析控制电路工作原理及简单故障的排 除方法。 一、工作原理 图1是接线电路原理图。220交流电经高压变压器TH变换，在次级获得3．4V灯丝电压和1．8kV的高压。3．4V灯丝电压直接加至磁控管V的灯丝(阴极)，1．8kV高压经R、c、D等组件作倍压整流过后，升成约4kV的直流高压加至磁控管阳极，磁控管向炉内发射2450MHz的微波。 二、控制原理 关闭炉门后，sl闭合S3从AC点转换到AB点，s2闭合接地(见图2控制电路原理图)，Q3因b极变为低电位而正偏导通，+5V经Q3的e、c极，R7、R8分压加至CPU(TMP47C400BN-RH31)13脚，cPu检测到闭门信号后，处于等待工作指令状态。 当需要微波工作时，通过键盘控制使cPu 15脚由高阻状态(高电平)变为低阻状态(低电平)，Q4的b极由高电位变为低电位而正偏导通；与此同时，cPu 14脚也输出一脉冲信号，经D11整流，R23、R20分压加至Q13的b极，触发Q13导通，Q13导通又使Q14正偏导通，+14V电压经R11、R18分压后从Q14的e、c加至Q13的b极，这一结果又使Q13进一步导通，也即Q13、Q14与CPU 16脚共同构成锁定状态。由于Q14的导通，也使Q6的b极由高电位变为低电位而正偏导通；此时，电流经继电器J2，R42，Q4的e、c极，Q6的e、c极，D10、s2到地，J2吸合，也即RY2触点接通，变压器TH通电工作。 当需要烧烤时，15脚恢复高电平，停止微波工作部分；cPu的12脚输出低电平，控制Q5导通，J3吸合也即RY3接通，220V交流电直接加至石英发热管进行加热。 同时，在微波炉进入工作状态时，cPu②脚会自动输出一低电平信号给Q7，使Q7导通，继电器J1吸合，RY1接通，使炉灯点亮，转盘、风扇电机同时转动。 三、故障检修 [故障1]微波炉不工作，无任何显示。 检修：打开机盖，发现6A保险管已烧断发黑。测变压器初级绕组约2Ω，次级高压绕组为103．5Ω，灯丝绕组约0．8Ω，均正常。换上新保险管，通电后炉灯亮，关闭炉门，一拨到微波工作便烧保险管，而烧烤正常。检查原因是D1击穿，换上同型号非对称整流器后工作正常。 小结：在微波炉正常工作时，次级输出1．8kV交流高压，在正半周，高压线圈“f”端将向电容器C充电，在负半周时，变压器高压绕组电压与电容两端的电压叠加后(约4kV)共同加至磁控管。由于D1击穿短路，使电流直接经D2入地，磁控管因无高压而不工作，同时因过流而烧毁保险管。 [故障2]拨到微波挡后。炉灯亮，转盘、风扇正常运转，但不加热(无微波发出)。不一会儿机内冒烟。 检修：拆机观察变压器漆包线因温度过高而冒烟。断开高压，测各绕组及R、C、D等均正常，在将电容器放电时，发现并无充电高压火花，怀疑磁控管损坏，换上新磁控管后，工作正常。 小结：由磁控管过载运行(炉内食物过少)损坏而工作异常的概率远大于变压器自身损坏的情况。
MOS管工作原理详细讲解..
详细讲解MOSFET管驱动电路 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS 的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。 下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。 1，MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P 沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。 在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。 2，MOS管导通特性 导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。 NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。
微波炉常见故障的维修和技巧
微波炉常见故障的维修和技巧 维修技巧微波炉的常见故障有：不启动、不加热、加热慢(火力不足)、转盘不转、间歇工作、有明火出现、火力不可调节等多种，下面分别予以介绍。维修中凡需拆开微波炉检查和修理，除另有说明和检查“不启动”故障的220V电源电压外，均是指在拔下电源插头、断电后，再将高压电容放电之后的情况下进行检修。 1.不启动不启动故障是指微波炉插上电源插头、关闭炉门后，旋转定时旋钮无炉子启动声响，转盘不转，炉子不能启动。不启动是微波炉最多见的故障之一，也是涉及电路面广，检查判断相对较难的一种故障。为了便于大家较快地了解和掌握判断及维修这种故障的方法和技巧，笔者以图1所示典型电路为例，将实践经验精心总结编制为如图2所示的故障判断维修详细流程图。大家可在维修中按图索骥，有序检查，通常很快便可找到故障所在。该图对维修其他故障也有触类旁通、启发思路的作用造成不启动故障常见主要原因有： 保险丝管F1熔断、过热熔断器sT断路、电源电路故障和安全连锁开关s1～s3不良或损坏。其中F1、sT和电源电路的故障判断和处理较为容易，下面还会提及，这里主要谈谈安全连锁开关的故障处理。s1、s2的问题大多引起不启动故障，监控连锁开关s3出问题主要造成开机烧保险丝管F1故障(保险丝管断后也就不能启动了)。例如：主连锁开关S1在炉门关闭时应接通，如果S1开路损坏，无论炉门开还是闭，微波炉都不能接通电源而启动。 通常s1、s2和s3都被装在工程塑料支架上，位置都已在制造中被固定，除硬性变动或固定塑料支架的螺丝松动外，一般不会发生位移，所以由位移而引起的不启动或开机烧保险丝管故障就比较少见。实践中较为多见的是连锁开关及开关触动杆(即炉门上的两个钩状塑杆，亦称门钩)、塑料支架上的开关触片损坏或不良。检查这些零部件时，只要拆下微波炉上盖，就能清楚地看到它们相互间的动作关系，可一边开、关炉门，一边观察它们的动作，若动作都正常，那就再查各开关本身是否正常。 由于s1～S3是为安全所设，而且动作频繁，因而厂商大都选用较耐用可靠的专用微动开关，在正常情况下可使用很长时间，但若开关本身质量欠佳或工作条件恶劣(如过度碰触等)，使用寿命就会明显缩短。如果开关因使用日久或上述原因而损坏，可以先拆开试修，若损坏严重无法修复，应更换新件。注意最好用原型号或可直代的配件若拟选代换件，应注意其外形尺寸是否合适，外形尺寸不符将不能正常装入机内的塑料支架上，要代换就很麻烦，甚至无法代换。此外，sl、s2与s3虽然外形基本相同，但开关功能不同，所以选购及安装时绝不可搞错。不少开关外壳上都标有电气符号，因此很易区分；若没有符号，可用万用表测量，搞清其是常开还是常闭开关和对应的引出端头就行了。 2．不加热 这种故障是指微波炉通电启动后食物不加热，但是一般炉灯能点亮，转盘也会转动。不加热故障主要是微波炉无微波输出所致。炉灯能点亮，转盘会转动，表明高压变压器之前的电路工作基本正常，如果功率控制开关s5也正常，那么故障范围就在高压变压器T及其之后的电路，主要原因只有两个：磁控管供电电路不工作和磁控管接触不良或损坏。 检修不加热故障时，注意不能与不启动故障相混淆。拆开机壳后，首先应排除功率控制开关s5断路的可能性，通常可用万用表测量，也可将功率控制开关s5两端临时短接后试机判断。然后检查高压电路的零部件及其连接端。由于该部分电路总共才4、5个零部件，因此即使逐个检查也很快，通常可先检查磁控管MAG的引脚和接插件间是否松动或接触不良，若正常，再依次检查高压二极管vD、高压电容器c、高压变压器T、磁控管及其相连的接插件和焊点，通常很快便可找到故障所在。实践表明，通常以高压二极管和高压变压器损坏
微波炉磁控管磁路仿真系统说明书
第一章前言 1.1 项目背景 微波炉作为一种新型的厨具。它采用电磁感应电流（又称涡流）的加热原理打破了传统的明火烹调方式，微波炉的交变磁场是通过电子线路板组成部分来产生、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线的交变的电流（即涡流）在锅具底部金属部分产生，电磁感应电流使锅具铁分子无规则高速运动，其热能是因为分子相互碰撞、摩擦产生（故微波炉煮食的热源来自于锅具底部而不是微波炉本身发热传导给锅具，所以热效率要比所有饮具的效率均高出近1倍）来实现器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目地。 1.2微波炉简介 1.2.1微波炉的基本工作原理 微波炉主要由交流进线电路、电源电路、LC振荡电路、功率控制电路、整流电路、EMC防护电路、滤波电路、同步电路、控制及显示电路、电压检测电路、锅具检测电路、过零检测电路、电流检测电路、主控CPU电路、高低压保护电路、IGBT模块等组成。图1.1为微波炉的工作原理框图
1.2.2微波炉的基本组成 1.加热部分：微波炉有搁板在锅体下面，也有励磁线圈。对锅体进行加热是根据电磁感应产生涡电流。 2.控制部分：主要有电源开关，功率选择钮，温度调节按钮等。由内部的控制电路来控制。 3.冷却部分：采用风冷的方式。炉身的侧面有进风口和出风口，内部有风扇。 4.电气部分：由整流电路、逆变电路、控制回路、继电器、电风扇等组成。 5.烹饪部分：主要包括各种炊具，供用户使用。 1.2.3微波炉的优缺点 微波炉作为一种新型的厨具，具有以下优点。 1.高效节能：微波炉降低了损耗，是因为其使锅具自身发热，大大提高了热效率，热效率可达到85%～99%，与传统加热方式不同，与电炉、液化气炉等炉具相比，节省了大量的能源。如图1.2所示 2.智能烹饪：智能控制是利用单片机进行，无须看管，具有定时预约功能，来实现自动烹饪的功能。 3.安全可靠：通过了国家安全验证，使用安全可靠。 4.环保卫生：锅具可实现自身发热，不会产生热辐射，并且不排放烟尘和一氧化碳等废气，使烹饪环境更加环保卫生。 5．携带方便：重量轻、体积小，便于携带。 但微波炉不仅会产生一定的电磁干扰在其工作时，而且其散热系统也会产生一定的噪声[2]。
MOS管工作原理动画示意图也有N沟道和P沟道两类
MOS管工作原理动画示意图也有N沟道和P沟道两类 绝缘型场效应管的栅极与源极、栅极和漏极之间均采用SiO2绝缘层隔离，因此而得名。又因栅极为金属铝，故又称为MOS管。它的栅极-源极之间的电阻比结型场效应管大得多，可达1010Ω以上，还因为它比结型场效应管温度稳定性好、集成化时温度简单，而广泛应用于大规模和超大规模集成电路中。 与结型场效应管相同，MOS管工作原理动画示意图也有N沟道和P沟道两类，但每一类又分为增强型和耗尽型两种，因此MOS管的四种类型为：N沟道增强型管、N沟道耗尽型管、P沟道增强型管、P沟道耗尽型管。凡栅极-源极电压UGS为零时漏极电流也为零的管子均属于增强型管，凡栅极-源极电压UGS为零时漏极电流不为零的管子均属于耗尽型管。 根据导电方式的不同，MOSFET又分增强型、耗尽型。所谓增强型是指：当VGS=0时管子是呈截止状态，加上正确的VGS后，多数载流子被吸引到栅极，从而“增强”了该区域的载流子，形成导电沟道。 N沟道增强型MOSFET基本上是一种左右对称的拓扑结构，它是在P型半导体上生成一层SiO2 薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区，从N型区引出电极，一个是漏极D，一个是源极S。在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G。当VGS=0 V时，漏源之间相当两个背靠背的二极管，在D、S之间加上电压不会在D、S 间形成电流。 当栅极加有电压时，若0VGS(th)时( VGS(th)称为开启电压)，由于此时的栅极电压已经比较强，在靠近栅极下方的P型半导体表层中聚集较多的电子，可以形成沟道，将漏极和源极沟通。如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流ID。在栅极下方形成的导电沟道中的电子，因与P型半导体的载流子空穴极性相反,故称为反型层。随着VGS的继续增加,ID
微波炉的工作原理
微波炉的工作原理： 微波炉的工作原理：1946年，斯潘瑟还是美国雷声公司的研究员。一个偶然的机会，他发现微波溶化了糖果。事实证明，微波辐射能引起食物内部的分子振动，从而产生热量。1947年，第一台微波炉问世。 顾名思义，微波炉就是用微波来煮饭烧菜的。微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有"个性"，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生每秒钟振动频率为24.5亿次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm 深，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物"煮"熟了。这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时，热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上。目前，其它各种炉灶的热效率无法与它相比。 而微波炉由于烹饪的时间很短，能很好地保持食物中的维生素和天然风味。比如，用微波炉煮青豌豆，几乎可以使维生素C一点都不损失。另外，微波还可以消毒杀菌。 使用微波炉时，应注意不要空"烧"，因为空"烧"时，微波的能量无法被吸收，这样很容易损坏磁控管。另外，人体组织是含有大量水分的，一定要在磁控管停止工作后，再打开炉门，提取食物。 使用微波炉的9个禁忌 1.忌用普通塑料容器：一是热的食物会使塑料容器变形，二是普通塑料会放出有毒物质，污染食物，危害人体健康。使用专门的微波炉器皿盛装食物放入微波炉中加热， 2.忌用金属器皿：因为放入炉内的铁、铝、不锈钢、搪瓷等器皿，微波炉在加热时会与之产生电火花并反射微波，既损伤炉体又加热不熟食物。 3.忌使用封闭容器：加热液体时应使用广口容器，因为在封闭容器内食物加热产生的热量不容易散发，使容器内压力过高，易引起爆破事故。即使在煎煮带壳食物时，也要事先用针或筷子将壳刺破，以免加热后引起爆裂、飞溅弄脏炉壁，或者溅出伤人。 4.忌超时加热：食品放入微波炉解冻或加热，若忘记取出，如果时间超过2小时，则应丢掉不要，以免引起食物中毒。 5.忌将肉类加热至半熟后再用微波炉加热：因为在半熟的食品中细菌仍会生长，第二次再用微波炉加热时，由于时间短，不可能将细菌全杀死。冰冻肉类食品须先在微波炉中解冻，然后再加热为熟食。 6.忌再冷冻经微波炉解冻过的肉类：因为肉类在微波炉中解冻后，实际上已将外面一层低温加热了，在此温度下细菌是可以繁殖的，虽再冷冻可使其繁殖停止，却不能将活菌杀死。已用微波炉解冻的肉类，如果再放入冰箱冷冻，必须加热至全熟。 7.忌油炸食品：因高温油会发生飞溅导致火灾。如万一不慎引起炉内起火时，切忌开门，而应先关闭电源，待火熄灭后再开门降温。 8.忌将微炉置于卧室，同时应注意不要用物品覆盖微波炉上的散热窗栅。 9.忌长时间在微波炉前工作：开启微炉后，人应远离微波炉或人距离微波炉至少在1米之外。 如何清除微波炉顽垢 微波炉用过后若不随即擦拭，很容易在内部结成油垢，所以只好用特别的招数除垢：将一个装有热水的容器放入微波炉内热两三分钟，让微波炉内充满蒸气，这样可使顽垢因饱含水分而变得松软，容易去除。 清洁时，用中性清洁剂的稀释水先擦一遍，再分别用清水洗过的抹布和干抹布作最后的清洁，如果仍不能将顽垢除掉，可以利用塑料卡片之类来刮除，千万不能用金属片刮，以免伤及内部。最后，别忘了将微波炉门打开，让内部彻底风干。 16、电磁炉必须配用铁制、不锈钢或搪瓷平底锅。电磁灶不能使用诸如玻璃、铝、铜等非铁磁性物质的锅具容器加热食品（这些非铁磁性物质是不会升温的）。且使用的铁制、不锈钢或搪瓷锅具底部直径不得小于12cm，底部凹凸不得大于2mm。（部分双层复合底锅不适用于电磁炉，购置时应注意。）
微波炉磁控管结构
微波炉磁控管结构 微波炉磁控管结构 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，其基本结构剖视如图所示。由右图 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。 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。 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