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.
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.
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.
Итак, система управления инициализирует пуск магнетрона. Она же задает параметры работы, отсчитывает временные интервалы, меняет мощность и так далее. Есть и обратная связь между системами безопасности и управления. По сигналам первых может быть полностью остановлена работа печи, изменен режим, выдано служебное сообщение или звуковые оповещения.
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.
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.
Возможные причины неисправностей
Проблемы начинаются из-за пренебрежения правилами эксплуатации. Микроволновая печь – сложное устройство при работе которого идет выделение энергии, нагрев деталей.
Не допускаются следующие случаи:
Металлические предметы, находящиеся в камере, могут вызвать поломку магнетрона, после его выхода из строя пищу разогреть будет невозможно.
Контейнеры с крышкой для хранения и разогрева пищи должны быть оборудованы «клапаном» в верхней части – окошком, благодаря которому будет сбрасывать избыточное давление, появляющееся при нагреве. Если его нет, то крышку необходимо приоткрыть. Иначе во время разогрева еда под воздействием давления будет выброшена наружу. Это также может вызвать неисправности.
Простые неполадки
Причины некоторых неисправностей можно обнаружить просто, осмотрев саму микроволновку и сетевой кабель. Со временем многожильный провод мог переломиться, штыри вилки оплавиться или окислиться. В этом случае печка работать не будет, но иногда напряжения хватает для работы электромотора, вращающего тарелку, но на подогрев пищи уже не хватает напряжения.
Что делать если провод или вилка неисправны:
Обязательно проверить, работает ли микроволновка, если ее подключить к другой розетке.
Обязательно проверить напряжение в розетке. При слишком низких значениях микроволновка также будет работать частично. Для исправления дефекта придется обратиться в коммунальные службы, мастер должен прийти и установить причину чрезмерно низкого напряжения в доме или квартире.
Сложные неполадки и вскрытие корпуса
Если установить причину поломки так и не удалось, можно либо отправиться с устройством в сервисную мастерскую, либо попробовать исправить дефекты самостоятельно. Для этого нужно снять крышку (кожух), открутив крепежные винты.
Торсунов Павел Максимович
Если устройство находится на гарантии, то рекомендуется обратиться в сервисный центр. В противном случае, при самовольном ремонте, возможность бесплатного ремонта в течение указанного срока аннулируется.
После снятия кожуха в отсеке можно увидеть:
Осмотр необходимо начать с проводов, которыми соединены элементы. Если какой-то провод не закреплен, следует определить, к какому электроприбору он шел и припаять его на место. Параллельно нужно проверить предохранители. Желательно «прозвонить» их при помощи тестера, чтобы убедиться в исправности.
Дефектные предохранители меняют на новые или припаять стальной волосок на место, если элемент открытый.
Недорогие модели могут выпускать без предохранителей. При перепадах напряжения в этом случае или коротких замыканиях чаще всего страдает магнетрон.
Магнетрон состоит из:
Антенна – штырь, выходящий из корпуса в виде небольшого цилиндрического вывода. Если колпачок (наружная часть) почернела или появился налет, то необходимо очистить плоскости при помощи самой мелкой наждачной бумаги.
Желательно добиться зеркального блеска. Для этого может понадобиться кусок войлока (для полировки) и паста Гои или притирочные составы для клапанов из автомагазина. После работы необходимо убрать всю пыль из корпуса при помощи пылесоса.
Если антенна или корпус оплавлены, то необходимо заменить весь магнетрон, а если его стоимость слишком высока, то проще купить новую СВЧ.
Со стороны камеры выход волновода закрывается прямоугольной пластиной слюды. Часто микроволновка не подогревает пищу из-за того, что на ее поверхности образовался слой нагара и волны от магнетрона просто не могут пробить это препятствие.
В ряде случаев из-за такого дефекта во время работы могут появляться искры, идти дым из рабочей камеры. Может ощущаться неприятный запах.
Пластину снять легко:
Как Вы решаете проблемы с техникой?
При наличии отверстий необходимо заменить всю пластину. Купить ее можно в специальных магазинах, где продают запчасти для бытовой техники.
Если микроволновка работает, но не греет, то проблема может быть в конденсаторе. Их нужно проверить вручную. Конденсатор – при помощи омметра (тестера). Если на циферблате или дисплее прибора показывается какое-то небольшое сопротивление или вообще ничего, то конденсатор неисправен. Если видно отличную проводимость, то все в порядке.
Торсунов Павел Максимович
В редких случаях при долгой работе может сгореть одна из обмоток трансформатора. Чаще всего это можно увидеть невооруженным взглядом. Снаружи трансформатора будут наблюдаться повреждения.
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.
Подготовительный этап ремонта: что важно сделать до начала разборки корпуса СВЧ печи
После инструктажа по мерам безопасности занимаемся:
- подготовкой рабочего места и инструмента;
- изучением технической документации;
- внешним осмотром ремонтируемого оборудования.
Первый вопрос не должен вызывать затруднений: его опускаю. А вот с технической документацией могут быть проблемы. Поэтому сделал пару простеньких схем, которые позволят понять принципы:
- работы кинематических узлов;
- построения электрических связей.
Как работает механика СВЧ печи
Высокочастотное излучение направлено в одну сторону, но отражается внутри кулинарной камеры. Оно создает местный нагрев отдельных участков пищи. Чтобы увеличить объем прогреваемой области, используется вращающийся стол, приводимый в движение своим электродвигателем с приводом.
Излучатель магнетрона охлаждается собственным вентилятором. Завесы дверцы обеспечивают ее плавный ход, а защелки четко фиксируют закрытое положение, контролируемое концевыми переключателями.
Из чего состоит электрическая схема СВЧ печи
Здесь надо четко представлять, что управление микроволновкой может выполняться:
- цифровыми технологиями;
- или за счет использования электромеханических устройств.
В каждом варианте существуют различные схемы с конкретными особенностями. Поэтому для ремонта желательно найти точное техническое описание от производителя, что довольно сложно.
Я же показываю простейшую электрическую схему, позволяющую понять алгоритмы работы подобных устройств.
В нее входят:
- высокочастотный фильтр, который призван исключать выход СВЧ импульсов в бытовую проводку и/или сглаживать входящие помехи;
- модуль управления, подключаемый микропереключателями с программатором и кнопками. Он работает от релейного или микропроцессорного устройства формирования импульсов;
- высоковольтный трансформатор с подключенными обмотками к умножителю напряжения и цепи подогрева катода;
- сам магнетрон, вырабатывающий электромагнитный волны СВЧ диапазона.
На что обращать внимание при внешнем осмотре печки
До разборки корпуса необходимо оценить:
- подается ли напряжение питания на внутреннюю схему;
- насколько надежно работают завесы дверцы, ее замки;
- четко ли переключаются блокировочные контакты;
- плавность вращения поддона стола и состояние его привода;
- работу подсветки;
- состояние чистоты окна волновода, как и внутренних стенок кулинарной камеры.
При разборке корпуса и снятии дверок обязательно фотографируйте все узлы и механизмы в исходном и демонтированном состоянии. Эти снимки значительно облегчат процесс последующей сборки.
Дальше, если конкретной схемы от производителя не удалось найти, будем полагаться на интуитивное мышление и здравый смысл.
