家用電器基礎與維修技術

家用電器基礎與維修技術第一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日第1章家用電熱器具

本章要點家用電熱器具的種類及加熱方式電熱水器的結構與工作原理高頻電磁灶的工作原理（與故障檢修實訓）自動保溫式電飯鍋的結構、工作原理（與維修實訓）微電腦控制電飯鍋的電路分析（與故障檢修）微波爐的結構、工作原理（與故障檢修實訓）第二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.1家用電熱器具的基礎知識1.1.1家用電熱器具的類型1.按電加熱方式的原理分類1）電阻加熱、2）遠紅外線加熱、3）電磁感應加熱4）微波加熱。2.按用途分類1）電炊具；2）取暖用具；3）衛(wèi)生潔具及其他

第三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.1.2家用電熱器具的基本結構1.發(fā)熱部件常見的電熱元件：電阻式、紅外線式、PTC式。2.溫控部件常用的溫控部件：3.安全裝置第四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.1.3電熱元件

家用電器中很重要的一類是電熱器具,它是將電能轉換為熱能的電器。按電加熱原理分類有電阻加熱、遠紅外線加熱、電磁感應加熱和微波加熱等4種。各種電熱器具的基本結構主要都是由電熱元件、控制元件所組成。電熱器具中能將電能轉換成熱能的部件稱為電熱元件。它是電熱器具的核心，直接決定著電熱器具的使用壽命、安全性和經(jīng)濟性。家用電熱器具中，常見的電熱元件有電阻式電熱元件、遠紅外線電熱元件和PTC電熱元件。第五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.電阻式電熱元件

常用的幾種電阻式電熱元件開啟式螺旋形電熱元件

云母片式電熱元件

金屬管狀電熱元件

電熱板

繩狀電熱元件

第六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日2.遠紅外線電熱元件

遠紅外線電熱元件有管狀、板狀和紅外線燈等。遠紅外線：波長為2.5～15μm?；驹恚合仁闺娮璋l(fā)熱元件通電發(fā)熱，靠此熱能來激發(fā)紅外線輻射物質，使其輻射出紅外線對物體加熱。特點：升溫迅速，穿透能力強，節(jié)省能源和時間。

第七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

板狀遠紅外元件是在碳化硅或金屬板表面涂敷一層遠紅外輻射物質，中間裝上合金電熱絲制成的。紅外線燈的結構和普通照明用的白熾燈大致相同，紅外線燈的結構見圖b所示。

管狀遠紅外電熱元件為乳白色透明石英材料制成，內壁每1cm2就有2000～8000個直徑為0.03～0.05mm的小氣泡?？僧a(chǎn)生出較強的遠紅外輻射。其結構如圖a所示。第八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日“居里點”是一個特殊的溫度值，由材料的配合比例與生產(chǎn)工藝決定。常見產(chǎn)品的居里點從幾十度到幾百度都有，可以按照實際需要選用。PTC器件是一種正溫度系數(shù)的熱敏電阻。當溫度低于居里點時，近似為一個阻值較小的電阻，可以小到十幾歐姆，但當溫度高于居里點時，PTC阻值隨溫度升高而急劇增大，增加量可達103～105倍，這時可以認為是處于開路狀態(tài)，如圖所示。3.PTC電熱元件第九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.1.4溫控器件1.溫度控制器件1）雙金屬片2）磁性溫控元件3）熱電偶2.功率控制器件3.時間控制器件第十頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1）雙金屬片式溫控元件雙金屬片由熱膨脹系數(shù)不同的兩種金屬薄片軋制結合而成，其中一片熱膨脹系數(shù)大，另一片熱膨脹系數(shù)小。在常溫下，兩片金屬片保持平直，當溫度上升時，熱膨脹系數(shù)大的一片伸長較多，使金屬片向膨脹系數(shù)小的那一面彎曲，溫度越高，彎曲越厲害。當溫度下降時，熱金屬片收縮恢復到原狀。利用雙金屬片受熱后彎曲變形的運動，帶動電觸點的閉合或斷開，使電源接通或關斷。雙金屬片式溫控器示意圖如圖所示。1.溫度控制器件第十一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日2）磁性溫控元件磁性溫控元件主要由永久磁鋼和感溫軟磁組成，如圖所示。在位置固定的感溫軟磁下有一個永久磁鋼，永久磁鋼的下面有一彈簧在常溫下，永久磁鋼和感溫軟磁之間的吸力大于彈簧拉力與永久磁鋼的重力之和，因而當永久磁鋼與軟磁貼近時，軟磁吸住永久磁鋼，使得它們所帶動的兩個觸點閉合，電熱元件通電發(fā)熱。一旦電熱元件發(fā)熱超過預定值，溫度上升到感溫軟磁的居里點時，軟磁的磁力急劇減小，使得彈簧拉力與永久磁鋼的重力之和大于磁吸力，永久磁鋼落下，兩觸點脫離，電熱元件斷電。以一定的拉力向下拉它。第十二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日3）熱敏電阻

熱敏電阻是一種敏感元件，其特點是電阻值隨溫度的變化而顯著變化。利用這一特性將溫度的變化轉換為電量的變化，然后經(jīng)放大電路放大，推動執(zhí)行機構實現(xiàn)對電熱元件的控制。它具有易于實現(xiàn)遠距離測量與控制的特點。一般按溫度系數(shù)可分為負溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)、正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)和臨界溫度系數(shù)熱敏電阻(CTR)。這三種熱敏電阻的電阻率與溫度的變化曲線如圖所示。第十三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

4）熱電偶熱電偶是一種能將溫度轉換成電勢的傳感器。它的工作原理是物體的熱電效應。組成熱電偶的導體稱為“熱電極”。熱電偶所產(chǎn)生的電動勢稱為“熱電動勢”。熱電偶的兩個結點中,置于溫度為T的被測對象中的結點稱為測量端,又稱工作端或熱端,而置于參考溫度為TO的另一結點稱為參考端，又稱自由端或冷端。使用時，當熱端溫度大于冷端溫度時，在電路中產(chǎn)生電動勢即產(chǎn)生電信號，此電信號經(jīng)放大后控制執(zhí)行機構，達到調節(jié)和控制溫度的目的。

5)熱敏三極管熱敏三極管也叫熱敏晶體管，是利用基極與發(fā)射極之間的電壓來檢測溫度，可用于電冰箱、空調器、電飯鍋、洗碗機等家用電器中。它們在電路中工作時，集電極電流一般穩(wěn)定在0.1mA，對溫度檢測后的輸出值是以熱敏三極管的基極與發(fā)射極之間電壓的變化量來反映的。被檢測的溫度增大時，熱敏三極管的基極與發(fā)射極之間的電壓隨之變小。第十四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日2.功率控制元件功率控制的方法主要有：1.開關換接控制對裝置數(shù)支電熱元件的電熱器具，在工作時利用開關改變元件之間的通斷以及串并聯(lián)等不同的組合，改變電熱元件與電源的連接方法，從而得到不同大小的功率。2.二極管整流控制利用二極管的整流作用，實現(xiàn)半功率加熱。3.晶閘管調功控制通過改變晶閘管的導通角，控制電路使電熱元件得到不同的工作電壓，從而使電熱元件產(chǎn)生不同的功率。晶閘管控制電路若與熱敏電阻等檢測元件相結合，則能實現(xiàn)對電熱器具的自動控制。第十五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日3.時間控制元件

時間控制元件俗稱定時器。利用時控元件對電熱元件的工作時間進行控制。其控制的時間范圍有0～5min、0～30min、0～60min及0～12h等多種。按定時器的結構原理可分為機械式、電動式和電子式。1.機械式定時器機械式定時器主要由發(fā)條，齒輪傳動系統(tǒng)、機械開關組件及電觸點等部分組成，其中機械開關組件是完成定時過程的關鍵。

第十六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日2.電動式定時器電動式定時器主要由微型同步電機、減速機構、機械開關組件及電觸點等部分組成,其工作原理與發(fā)條式定時器基本一致，只是用微型同步電機代替了發(fā)條機構作為動力源，提高了定時的精度。3.電子式定時器電子式定時器一般采用555集成電路構成，通過充電電容電壓上升所用的時間來實現(xiàn)電路的定時，控制電位器可使定時時間在某一范圍內連續(xù)可調,電子式定時器定時更為準確、方便。第十七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.1.5溫度保險器件1.雙金屬片安全裝置將雙金屬片溫度控制器的溫度調整到高于正常使用溫度上，可以作為安全裝置使用。當電熱器具溫度超過正常使用溫度時，金屬片溫度控制器就會動作，切斷電源，保證安全。其優(yōu)點是可以多次重復使用。2.溫度熔絲第十八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.1.6漏電保護器第十九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.2電熱水器

電熱水器主要用來對自來水加熱，供給人們沐浴或洗滌，按其結構原理可分為貯水式和速熱式兩種。速熱式熱水器沒有儲水箱，是一個當水流過就立即使水加熱的電器產(chǎn)品，具有體積小、加熱速度快、使用方便等優(yōu)點，但功率較大、易發(fā)生漏電現(xiàn)象。而貯水式熱水器一般功率在2kW以下，安全可靠。

第二十頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.2.1貯水式電熱水器的基本結構貯水式電熱水器的結構圖第二十一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.箱體系統(tǒng)箱體系統(tǒng)由外殼、內膽和保溫層等構成，起到貯水保溫的作用。外殼是電熱水器的基本框架，一般為筒狀或長方體狀。所用材料有塑料、冷軋板和彩板等。內膽是盛水的容器，又是對水加熱的場所。內膽的材料有鍍鋅板、不銹鋼板和鋼板內搪瓷等多種。（1）鎂陽極貯水式電熱水器中的鎂陽極是一根金屬棒，主要用來保護金屬水箱不被腐蝕和阻止水垢的形成。（2）保溫層外殼與內膽之間的保溫層起減少熱損失的作用，一般采用聚氨酯發(fā)泡、玻璃棉、纖維、氈和軟木等。為增強保溫效果，現(xiàn)多采用高密度聚氨酯發(fā)泡材料充填的新工藝，充填扎實，密封保溫性好。第二十二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日2.制熱系統(tǒng)陶瓷發(fā)熱器第二十三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日陶瓷間接加熱簡圖第二十四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日3.控制系統(tǒng)電熱水器的控制系統(tǒng)主要包括：溫控器和漏電保護器。1）溫控器：除用于控制水溫外，還兼有自動保溫的功能。

溫控器有雙金屬片溫控器、蒸汽壓力式溫控器和電子溫控器。

2）漏電保護器：在電熱水器的漏電保護器中，將15mA確定為危險電流，正常的動作范圍為15～30mA。4.進出水系統(tǒng)進出水系統(tǒng)由進、出水管，混合閥，安全閥和沐浴噴頭等組成。1)混合閥外形圖2）安全閥自動排壓，保護內膽第二十五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日第二十六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.2.2儲水式電熱水器的工作原理第二十七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.儲水式電熱水器控制電路分析溫度檢測與控制原理：水位檢測控制原理：指示器工作原理：第二十八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

（1）溫度檢測與控制原理：傳感器——RT，溫度設定——RP，電壓比較器——LM339d，溫度低于設定值輸出高電平，溫度達到設定值輸出低電平。（2）水位檢測控制原理：

①水位傳感器通過反相器（IC1——MC14069）驅動發(fā)光二極管顯示水位。

②水位傳感器通過反相器控制水位達到2/6水位時才能接通加熱器，保證在2/6水位以下不加熱。由4069（4）腳輸出經(jīng)LM339db控制。（3）工作指示：加熱——紅燈亮，LM339a輸出高電平。停止加熱——綠燈亮，LM339c輸出高電平。第二十九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日2.儲水式電熱水器控制電路分析第三十頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日由單片機控制定時加熱，6位共陽極LED數(shù)碼管顯示時、分、秒。單片機AT89C2051，內含2kBFLASHE2PROM，比MCS-51少兩個并行接口（P0、P2），其余兼容。P3.0輸出控制信號。P3.7檢測按鍵狀態(tài)。P1.4～P1.7輸出段碼經(jīng)74LS47譯碼為7段LED驅動信號，P3.4～P3.6輸出位碼經(jīng)74HC138譯碼為6位顯示器驅動信號。RST——復位。CBAY000Y0001Y1010Y2011Y3100Y4101Y5110Y674HC138功能表輸出低電平有效第三十一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日74LS47——BCD-7段數(shù)碼管譯碼器/驅動器。低電平有效

輸入輸出LTRBIBIDCBAabcdefg012345678911111111111×××××××××111111111100000000110000111100001100110001010101010100101000000001100000100000000100100101010111010101110001001100000100第三十二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日小結：1.家用電熱器具的類型（1）按電加熱方式的原理分類：電阻加熱、遠紅外線加熱、電磁感應加熱、微波加熱。（2）按用途分類：電炊具、取暖用具、衛(wèi)生潔具及其他。2.常用電熱元件電阻式，遠紅外式，PTC3.漏電保護器原理漏電時主電路火線與零線電流不平衡，零序互感器TA感應電壓信號使IC輸出高電平，VT導通、VTH導通，脫扣器L線圈得電，鐵心吸入帶動電源開關QF斷開、復位按鈕SA自動彈起。電路通過試驗按鈕SB模擬漏電狀態(tài)，調整R2將漏電電流整定為22.5mA。圖中RV為壓敏電阻，起到過電壓保護作用。第三十三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日4.電熱水器的類型和儲水式電熱水器結構電熱水器的類型有速熱式、儲水式。儲水式電熱水器由箱體系統(tǒng)、制熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、進出水系統(tǒng)組成。5.電熱水器典型電氣電路6.電熱水器實用控制電路（1）水位開關控制電路原理：①水位開關通過反相器IC1驅動LED指示水位高度。②控制只有水位達到2/6高度時才能通電加熱。IC1④腳輸出高電平，IC2（b）②腳輸出高電平，VT導通、KA吸合，通電加熱。（2）溫度控制電路原理：溫度低于設定溫度，IC2（d）⑧腳輸出高電平，VT導通、KA吸合，通電加熱。溫度達到設定溫度，IC2（d）⑧腳輸出低電平，VT截止、KA釋放，不加熱。（3）狀態(tài)指示電路原理：加熱時，IC2（a）13腳輸出高電平，紅燈亮。加熱完畢，IC2（c）14腳輸出高電平，綠燈亮。第三十四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日作業(yè)題：教材：1.2、1.3（圖1-12）。補充：1.說明圖1-18水位控制原理和水溫控制原理。（4）溫度設定電路原理：通過RP調節(jié)改變IC2（d）的反相端比較電壓。7.單片機定時開關原理由單片機控制定時加熱，6位共陽極LED數(shù)碼管顯示時、分、秒。P1.4～P1.7輸出段碼經(jīng)74LS47譯碼為7段LED驅動信號，P3.4～P3.6輸出位碼經(jīng)74HC138譯碼為6位顯示器驅動信號。P3.7檢測按鍵狀態(tài)。P3.0輸出控制信號。RST——復位。第三十五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.3.1自動保溫式電飯鍋1.基本結構1）外殼2）內鍋3）電熱板4）磁性溫控器與雙金屬片溫控器第三十六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日磁性溫控器電熱板第三十七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日第三十八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日第三十九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.3.2電子自動保溫電飯鍋1.結構：外蓋、內蓋、內鍋、加熱板、鍋體加熱器、鍋蓋加熱器、磁鋼限溫器、保溫電子控制元件以及開關等。

第四十頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日2.控制原理控制電路圖電子自動保溫電飯鍋比普通自動保溫電飯鍋增設了鍋體加熱器、鍋蓋加熱器、感溫開關、雙向晶閘管和微動開關等元件，其控制電路如圖所示。

第四十一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日煮飯時按下煮飯按鍵，微動開關的觸點C-NC接通，煮飯燈亮，鍋底加熱板通電工作，此時，由于微動開關觸點C-NO斷開，保溫系統(tǒng)斷電而不工作。當鍋內溫度升高到72oC左右時，感溫開關觸點分離（常溫下是閉合的），加熱板繼續(xù)工作，使鍋內沸騰至飯熟水干后，鍋底溫度達103oC左右時，磁鋼限溫器動作，使微動開關觸點C-NC斷開，加熱板斷電，煮飯指示燈熄滅，與此同時，觸點C-NO被接通，保溫燈亮。由于此時鍋內溫度較高（高于72oC），感溫開關觸點仍處于分開狀態(tài)，雙向晶閘管因其控制極無觸發(fā)電壓也處于關斷狀態(tài)，鍋體和鍋蓋加熱器仍不能工作。當鍋內溫度降至72oC以下時，感溫開關閉合，雙向晶閘管因其控制極上加有觸發(fā)電壓而導通，發(fā)熱板加熱器、鍋體加熱器及鍋蓋加熱器通電而加熱。當鍋內溫度升高到72oC以上時，感溫開關再次斷開，晶閘管關斷，鍋內溫度下降，使鍋內溫度維持在72oC左右。在保溫過程中，發(fā)熱板加熱器中流過的電流很小，因此煮飯指示燈也因發(fā)熱板兩端電壓很低而不會被點亮。第四十二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.3.3微電腦控制電飯鍋1.性能特點與煮飯程序1）大米吸水膨脹過程2）大功率加熱蒸煮過程3）維持沸騰過程4）二次加熱5）燜飯過程6）保溫過程2.結構與工作原理微電腦電飯鍋增加了控制電路、操作面板與溫度傳感器等

第四十三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日電飯鍋煮飯程序第四十四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日序號工序溫度/℃時間/min作用Ⅰ吸水＜60，35恒溫→656～7使大米充分吸水膨脹Ⅱ強火加熱100熱水強對流，使大米均勻受熱避免夾生Ⅲ持續(xù)沸騰100鍋底10320β淀粉(難消化)轉化為α淀粉(易消化)Ⅳ燜飯12使米飯內、外部質量趨于一致Ⅴ補炊因人分0（無）、l00s（淡）、300s（中）、500s（濃）四擋，使米飯進一步松化，松軟可口Ⅵ保溫70左右保證米飯在較長時間內有較好的質量。第四十五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日微電腦電飯鍋控制電路第四十六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日MH8841是CMOS4位單片機，內部固化電飯鍋煮米飯的最佳程序(包括吸水、保持、沸騰、燜飯、再加熱和保溫六道工序)。煮米飯程序分為正常程序和非正常程序。

正常程序：工作時，MH8841通電復位，接通煮飯開關SAl，自動記錄從40℃升到50℃的時間，判斷煮飯量的多少，設定吸水工序的時間，然后開始執(zhí)行煮飯程序。

非正常程序：當SAl接通，若溫度高于40℃，則在60s內不停地測溫，直至在60s內測到溫度低于40℃時，才開始正常煮飯程序。第四十七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

煮飯：SA1接通，單片機的K2端為高電平，執(zhí)行內部ROM中的正常煮飯程序。R0端輸出高電平，VTl導通，繼電器吸合，煮飯加熱器通電。保溫：SA2接通，單片機的K1端為高電平，R1端輸出高電平，射隨器VT2觸發(fā)晶閘管導通，保溫加熱器通電。鍋底溫度檢測：煮飯開始后傳感器檢測內鍋溫度。當鍋內沸騰后，R0端輸出低電平，VTl截止，繼電器釋放，煮飯加熱器斷電，保溫加熱器以半功率工作保持鍋內沸騰，直至鍋底水干。第四十八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日結束：當飯煮熟時，單片機的Q6端輸出高電平，晶體管VT3導通，相當于切斷了SAl和SA2，兩個加熱器均停止工作，蜂鳴器報警，表明電飯鍋煮飯工序結束。若不用餐，電飯鍋進入保溫工序，使內鍋溫度保持在70℃左右。第四十九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

電飯鍋的測溫電路，是由LM393電壓比較器及電阻電橋(由Rt、及Rf、R17、R18和RC)組成。當溫度傳感器檢測到的溫度與執(zhí)行程序中的設定溫度不同時，電橋不平衡，LM393的7腳輸出高電平經(jīng)VDl7、VDl6加到SA3，決定再加熱的時間；當電橋平衡時，LM393的7腳輸出低電平，加熱器停止工作，電飯鍋轉入下一個工序工作。第五十頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日按照固化的煮飯程序，測溫電路相應設定了5個測溫點，各個工序的設定溫度取決于MH8841輸出端Q0～Q4的電平。當Q0～Q4端中的某一端輸出(如Q0)為高電平時，與此對應的二極管VDl8～VD22中的一只(VDl8)導通，把電阻R40～R95中的一只(R40)接向測量電橋。如在正常煮飯程序中，當溫度傳感器感Rt知到內鍋的溫度從40～50℃所用的時間超過1000s時，煮飯程序會自動終止，轉入非正常程序，R9端長時間輸出高電平，晶體管VT5導通，蜂鳴器報警，直至電源關閉，防止傳感器接觸不良或其它因素引起意外高溫設置的保護程序。

電源變壓器二次側為50Hz、9V，經(jīng)晶體管VT4整形后加至MH8841的K3端作為時基信號，使R9端輸出高電平，將VDl4接通。當頻率為60Hz時，不接VDl4。

二極管VD30、VD31是用來選擇顯示方式的，可使發(fā)光二極管VD24～VD29分別在吸水、加熱、沸騰、燜飯，再加熱和保溫等工序時發(fā)光指示。第五十一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日小結：1.自動保溫式電飯鍋（1）基本結構外殼、內鍋、電熱板、磁性溫控器、雙金屬片溫控器。（2）控制電路按下磁性溫控器，溫度低于70℃時，磁性溫控器和雙金屬片溫控器觸點都閉合；溫度高于70℃時，雙金屬片溫控器觸點斷開，溫度達到103℃時，磁性溫控器觸點斷開，煮飯階段結束，進入保溫階段。保溫階段由雙金屬片溫度控制器控制。2.電子自動保溫電飯鍋（電飯煲）（1）結構：外蓋、內蓋、內鍋、加熱板、鍋體加熱器、鍋蓋加熱器、磁鋼限溫器、保溫電子控制元件以及開關等。鍋蓋密封好、具有壓力，防外溢，效率高。第五十二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日（2）控制電路電子自動保溫電飯鍋比普通自動保溫電飯鍋增設了鍋體加熱器、鍋蓋加熱器、感溫開關、雙向晶閘管和微動開關等元件，其控制電路如圖所示。3.微電腦控制電飯鍋（1）煮飯程序吸水、沸騰、保持、燜飯、再加熱和保溫六道工序（2）結構與工作原理在電子自動保溫電飯鍋基礎上，微電腦電飯鍋增加了控制電路、操作面板與溫度傳感器等。控制電路如圖1-28所示。煮飯控制，保溫控制，溫度檢測控制電路，報警電路。作業(yè)：1.7、1.8、1.13（說明圖1-28煮飯加熱控制過程、保溫加熱控制過程、蜂鳴器報警控制過程、溫度檢測控制過程）補充：畫出用電壓比較器構成的施密特觸發(fā)器電路。

第五十三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.4電磁灶

按電磁感應加熱的電流頻率分類：使用15kHz以上高頻電流的為高頻電磁灶；使用50Hz或60Hz工頻電流的為低頻電磁灶。低頻電磁灶的熱效率較低，而且笨重。目前，采用單片機控制技術構成的高頻電磁灶被廣泛應用。

電磁灶是利用電磁感應加熱方法烹調食物的，具有熱效率高，安全性好，控溫準確以及清潔衛(wèi)生等優(yōu)點，烹調食物時無明火和熱輻射，使食物雖然不具有焦黃色澤及特殊香味，但可以最大限度地保留食物中的營養(yǎng)成份。第五十四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日高頻電磁灶的基本結構如圖所示，灶臺臺面是一塊高強度、耐沖擊的陶瓷平板(結晶玻璃)，臺面下邊裝有高頻感應加熱線圈(即勵磁線圈)、高頻電力轉換裝置及相應的控制系統(tǒng)，臺面的上面放著平底烹調鍋。0.4.1高頻電磁灶加熱原理第五十五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

高頻電磁灶一般為厚度小于80mm的薄形臺式結構。圖1-29是其內部結構示意圖。主要由灶面板、加熱線圈、印制電路板、大功率輸出管及散熱器、排氣扇等組成。

1.高頻電磁灶的基本結構電感線圈

工作過程交流電源→整流→逆變→高頻交流→線圈→金屬烹調鍋→電渦流→鍋體的內阻→熱能第五十六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

2.對烹飪鍋的要求烹飪鍋的發(fā)熱功率與鍋的表面電阻及勵磁線圈的匝數(shù)成正比，為保證靜音及效率，高頻電磁灶的勵磁頻率應大于17kHz。不能用銅和鋁鍋。在20kHz時，銅和鋁的表面電阻很小，由于集膚效應，在高頻交流所致的交變磁場作用下，有效電流截面較50Hz時小，為保證一定的發(fā)熱功率，需要大大提高勵磁線圈的匝數(shù)，這樣必然導致勵磁線圈本身的銅耗增加，甚至可能等于或大于鍋體的等效電阻上的功耗，因此，在實際應用中不能將銅或鋁質的鍋用于電磁灶。第五十七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日鐵鍋：普通鐵磁性鍋導磁性大，在20kHz時仍有較大的表面電阻(約為銅鍋或鋁鍋的20～50倍)，因而具有很好的加熱性。因此，采用鐵磁性鍋體時，可使電磁灶做得小，尤其是采用不銹鋼做鍋體，可以在保證機械強度的前提下，盡量將鍋體做得較薄，從而使有效電流通路截面積減小，增大鍋體電阻，提高熱效率。有時為強調某些指標，也可以使用復合板的鍋體(如不銹鋼與碳素鋼的復合板)。

第五十八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

從效率、發(fā)熱量、振動噪聲等方面綜合考慮，烹飪鍋的底部應采用不銹鋼包裹，結合現(xiàn)代一些新型材料，還可做成不粘鍋內襯等多種方便、實用、美觀的烹調鍋。表0給出了一些常用烹飪鍋材料的電氣性能。表0烹飪鍋材料的電氣性能(低頻時參數(shù))材料等效電阻/μΩ效率功率因數(shù)/％綜合電磁力/kg/kW鐵739l16121銅207449－9鋁237639－7不銹鋼1820120鑄鐵207410320第五十九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.4.2高頻電磁灶的工作原理高頻電磁灶的頻率變換主電路1.諧振型交流220V電源經(jīng)整流，L2是扼流圈，C2是濾波電容。VT是功率控制管。由VD，L1與C1組成串聯(lián)諧振電路?？刂婆c保護電路實現(xiàn)功率因數(shù)校正與保護。VT導通時，L1中電流迅速增加，VT截止時，L1與C1發(fā)生串聯(lián)諧振，諧振頻率為第六十頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

控制VT導通時間，使加熱功率在150-1500W可調，功率組件VT（IGBT）用3～4只耐高壓（1500V），大電流（＞5A）的高頻大功率晶體管并聯(lián)組成，并強制通風。第六十一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日采用微電腦控制的電磁灶電路框圖第六十二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

2.強迫振蕩式如圖示，它由外部電路對其進行控制，其輸入電路采用Boost升壓式變換電路并進行輸入功率因數(shù)校正，使電網(wǎng)側的輸入電流與輸入電壓同相位。該電路由三大部分組成，

MSC60028專用集成功率因數(shù)校正芯片構成單位功率因數(shù)升壓式整流電路；輸入端有濾波電路，進一步減少對電網(wǎng)的諧波污染，由VTl～VT4組成高頻橋式逆變電路；L為電磁灶換能線圈；由TMP87PH46N構成控制電路。

了解第六十三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

1.4.3高頻電磁灶控制與保護電路實例分析第六十四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

高頻電磁灶均有完善的控制與保護電路，現(xiàn)簡要介紹圖1-32所示電路原理框圖的工作原理與過程。該電路中沒有獨立的鋸齒波振蕩器，而是利用報警電路部分的低頻振蕩器（IC3d）觸發(fā)大環(huán)路振蕩器起振，振蕩電流通過加熱線圈產(chǎn)生高頻磁場，在鍋底中感應出渦流來加熱鍋體。大振蕩環(huán)路：第六十五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

當電路接通電源時，由IC3d及其外圍元件構成的低頻振蕩器振蕩，振蕩信號一路輸往蜂鳴器電路，當電磁灶上無鍋或鍋徑太小時，蜂鳴器產(chǎn)生報警聲提醒使用者。振蕩信號的另一路則通過C21微分產(chǎn)生一個窄脈沖，經(jīng)VD19加到IC3a的同相端⑤腳第六十六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日經(jīng)IC3a整形放大，再經(jīng)IC2a進行脈寬調制后從IC2d的⑩腳輸出，送至激勵級VT1放大，由功放級輸出，使加熱線圈L1中流過高頻脈沖電流，加熱線圈上的脈沖信號又反饋到IC2c中進行整形放大后，再送到IC3a的同相端，使大環(huán)路振蕩器起振。正常工作。

若灶面板上有適配的鍋具，電流互感器（電流取樣）將從主電路中采樣得到一個足夠的電壓，使比較器IC3c翻轉，IC3c的⑩腳輸出低電平，VD24導通，使IC3d構成的低頻振蕩器停振，切斷觸發(fā)信號。此時大環(huán)路振蕩不受影響。第六十七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

瞬態(tài)保護：電路中IC1a起瞬態(tài)保護作用，當電網(wǎng)電壓突變以及鍋體挪離灶面板的瞬間，B+的突變分量經(jīng)C6耦合，IC1a倒相，通過VD9封鎖大環(huán)路振蕩，從而保護輸出功率管。IC1b作瞬態(tài)保護后的延時觸發(fā)，又使大環(huán)路振蕩器起振。第六十八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

過熱保護：IC2a作為鍋、功率管的過熱保護，熱敏電阻Rt檢測鍋底溫度，熱繼電器KA安裝在散熱管上檢測功率管溫度。IC3b和IC2d共同構成大環(huán)路振蕩器的脈寬控制，即功率調節(jié)。

VT6是過電壓保護，VT9、VT10為欠電壓保護，VT11為過電流保護。第六十九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.4.3電磁灶的使用與維護正確使用電磁灶可獲得最佳的使用效果和延長其使用壽命，一般應注意以下幾點。1)電磁灶工作時應遠離電視機、收錄機等家用電器，或錯開它們的使用時間，以防電磁干擾。2)電磁灶為專用鍋體，一般不宜交換或借用。嚴禁使用非導磁材料制成的鍋。在確實需要更換鍋體時，應在鍋底放一塊磁性不銹鋼板，作為熱傳導過渡。3)不得用鐵器等硬物削刮灶臺面板和鍋底，并隨時注意灶臺是否有裂縫或損傷，以防湯水等漏入灶內而引起電氣元件受潮或損壞。4)灶臺上不能放置導磁材料制品，嚴禁鍋體空燒或干燒，以免灶臺面板過熱干裂損壞。1.4.4電磁灶的常見故障與檢修

電磁灶的結構和電源較為復雜，容易發(fā)生故障的地方很多，因此檢測和維修也比較復雜，其常見故障的現(xiàn)象、產(chǎn)生故障的原因及檢測和排除故障的措施分述如下。第七十頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日故障現(xiàn)象可能原因排除故障的措施電磁灶接通電源后，風扇不轉動，排氣孔無風1)插頭接觸不良2)空燒3)熔絲熔斷4)冷卻風排氣孔堵塞。如風扇正在運轉而冷卻排氣孔無風吹出，則可能是冷卻風排氣孔被異物堵塞1)檢查電源插頭，如有松動，要重新插牢2)一般高頻電磁灶都有負載檢測電路，如空燒就會停止加熱。待電磁灶冷卻后，放上盛有食品的鍋便可重新燒煮3)檢查熔絲，如發(fā)現(xiàn)已熔斷，應查明原因后，更換同規(guī)格的熔絲4)冷卻風排氣孔應經(jīng)常保持清潔，如發(fā)現(xiàn)堵塞，要及時予以疏通第七十一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日使用過程中電磁灶突然停止工作1)電源插頭與電源座接觸不良2)熔絲熔斷3)加熱線圈斷路4)與功率開關管c、e極間并聯(lián)的二極管被擊穿5)高頻諧振電容器被擊穿。如果與加熱線圈并聯(lián)的諧振電容器被擊穿，則電路無諧振，電磁灶便不能工作6)扼流圈燒斷。如果扼流圈被燒斷，就不能為加熱線圈提供工作電流，電磁灶同樣無法工作1)電磁灶在使用過程中，有時會由于忙亂或其他原因未將電源插頭插牢，不小心碰觸一下就會造成虛插。此時，只需將電源插頭與插座接觸良好即可2)檢查裝在電磁灶中的大電流熔絲是否熔斷。如是，則應查明原因后再更換同型號的熔絲3)如電源指示燈亮，而加熱指示燈不亮，則應檢查加熱線圈是否有問題。如損壞則更換4)如果這個二極管擊穿后短路，功率開關管便失去作用，電磁灶不能繼續(xù)工作。此時應更換已損壞的二極管5)拆下電容器后用萬用電表檢測，如確已損壞，則予以更換6)檢查確認后更換同型號的扼流圈故障現(xiàn)象可能原因排除故障的措施第七十二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日故障現(xiàn)象可能原因排除故障的措施加熱指示燈不亮(大部分電磁灶的電源指示燈為紅色，加熱指示燈為綠色。如果電源指示燈亮，而加熱指示燈不亮，則應重點檢查加熱線圈和指示燈電路)1)加熱線圈上沒有高頻電流2)指示燈電路故障1)綠色指示燈的電源來自加熱線圈背面的一組感應線圈，產(chǎn)生的感應電壓由整流管整流、電容器濾波后，產(chǎn)生約為4V的電壓使綠色指示燈發(fā)光。如果加熱線圈上沒有高頻電流，原因多數(shù)是加熱線圈開路或者是互感器開路?？捎萌f用表電阻擋檢測，若確是斷路，應更換加熱線圈或互感器2)如加熱線圈上有高頻電流通過，則應檢查指示燈供電電路。較易損壞的元件是整流管、電容器及指示燈。如整流管損壞，則無整流電壓，指示燈也就不亮?。蝗鐬V波電容器被擊穿，指示燈的電源電壓也沒有，燈便不亮；如指示燈本身損壞，指示燈也不亮。出現(xiàn)以上情況后，應更換整流管或電容器或指示燈第七十三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日故障現(xiàn)象可能原因排除故障的措施燒煮時有震動和振蕩噪音1)烹飪鍋底不平造成與電磁灶灶臺平板接觸不良2)取樣電路有故障。高頻電磁灶正常工作時振蕩頻率為20—30kH3，若有振蕩尖叫聲表明工作頻率偏低。當加上燒鍋時有連續(xù)振蕩聲，說明負載檢測電路有故障，一般多為取樣電路不正常1)應更換平底鍋，使鍋底與電磁灶灶臺平板貼合2)應檢測取樣電路，看是否是耦合電路開路造成的。如耦合電阻斷路，更換后電磁灶便能恢復正常第七十四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日故障現(xiàn)象可能原因排除故障的措施指示燈亮，但不能加熱1)加熱線圈斷線2)低頻阻流圈損壞3)諧振電容、消振移相電容損壞或啟振電容損壞1)重新繞制或更換加熱線圈2)檢查確認后重繞或更換阻流圈3)檢測有關電容器，損壞的予以更換電磁灶加熱功率調節(jié)無效1)高頻轉換電容擊穿或斷路2)共振電容器擊穿或斷路3)高速二極管擊穿或斷路1)檢查高頻轉換電容器，已損壞的則更換2)檢查確認后更換共振電容器3)檢查確認后更換高速二極管第七十五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日第七十六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日小結：1.家用高頻電磁灶使用20kHz以上高頻電流。2.高頻電磁灶由灶面板、加熱線圈、控制系統(tǒng)（印制電路板、大功率輸出管（IGBT）及散熱器）、排氣扇等組成。3.高頻電磁灶的工作過程：交流電源→整流→逆變→高頻交流（L1、C1構成諧振）→線圈→金屬烹調鍋→電渦流→鍋體的內阻→熱能。4.高頻電磁灶控制與保護電路分析（圖1-32）（1）低頻振蕩器：當電路接通電源時，由IC3d及其外圍元件構成的低頻振蕩器振蕩，振蕩信號一路輸往蜂鳴器電路，當電磁灶上無鍋或鍋徑太小時，蜂鳴器產(chǎn)生報警聲提醒使用者。振蕩信號的另一路則通過C21微分產(chǎn)生一個窄脈沖，經(jīng)VD19加到IC3a的同相端⑤腳，觸發(fā)大環(huán)路振蕩。第七十七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日（2）大環(huán)路反饋振蕩：觸發(fā)脈沖經(jīng)IC3a整形放大，再經(jīng)IC2a脈寬調制后從IC2d的⑩腳輸出，經(jīng)激勵級VT1～VT5放大，由功放級輸出，使加熱線圈L1中流過高頻脈沖電流；加熱線圈上的脈沖信號反饋到IC2c進行整形放大后，再送到IC3a的同相端，使大環(huán)路振蕩器起振。正常工作。（3）鍋具檢測：若灶面板上有適配的鍋具，電流互感器采樣主電路電流，輸出足夠的電壓，使比較器IC3c翻轉，IC3c的⑩腳輸出低電平，VD24導通，使IC3d構成的低頻振蕩器停振，切斷觸發(fā)信號。此時大環(huán)路振蕩不受影響。若無鍋或鍋徑太小時，蜂鳴器產(chǎn)生報警。（4）瞬態(tài)保護：IC1a為瞬態(tài)保護電路，當電網(wǎng)電壓突變以及鍋體挪離灶面板的瞬間，B+的突變分量經(jīng)C6耦合，IC1a倒相，通過VD9封鎖大環(huán)路振蕩，從而保護輸出功率管。IC1b作用是瞬態(tài)保護后延時觸發(fā)大環(huán)路振蕩器起振。第七十八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日(5)過熱保護：IC2a作為鍋、功率管的過熱保護，熱敏電阻Rt檢測鍋底溫度，熱繼電器KA安裝在散熱管上檢測功率管溫度。信號經(jīng)IC2b控制激勵級。（6）過欠壓保護和過流保護：VT6是過電壓保護，檢測電源電壓，信號經(jīng)IC3b控制脈寬調制電路；VT9、VT10為欠電壓保護，檢測電源電壓，信號經(jīng)IC2b控制激勵級；

VT11為過電流保護，檢測線圈電流，信號經(jīng)VD16控制脈寬調制電路。IC3b和IC2d共同構成大環(huán)路振蕩器的脈寬控制，進行功率調節(jié)。作業(yè)：

1-16、1-17、1-18。補充：說明圖1-32大環(huán)路振蕩和過熱保護過程。第七十九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.5微波爐

微波爐又稱為微波灶，其用途多樣，功能齊全，不僅能煲、蒸、煮、燉、烤食物，而且還具有快速解凍和殺菌消毒等多種功能。微波的爐優(yōu)良性能、快捷烹飪以及烹飪食物高質量等特點，目前家庭普及率越來越高。第八十頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.5.1微波爐加熱原理及特點1.微波及其特性（1）微波微波一般是波長為1m～1mm，頻率為300MHz～300GHz范圍的電磁波，屬于超高頻波段。微波在空氣中的傳播速度與光相同為3×105km/s。為避免對通信、雷達導航、廣播電視等系統(tǒng)的干擾以及使微波器件統(tǒng)一化和標準化，加熱用的微波頻率國際統(tǒng)一規(guī)定為2450MHz(家用)和915MHz(商用)，其波長為12.25cm和32.8cm，屬于厘米波。（2）微波的特性微波就是電磁波，它具有一般電磁波的共性。它在傳輸過程中遇到不同物體時，會發(fā)生反射、透射和被吸收等現(xiàn)象。第八十一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

①微波的反射特性微波在傳輸中，遇到銅、鐵、銀等金屬良導體時會發(fā)生反射。因此常用金屬材料來隔離微波。微波爐中用金屬板材制作殼體、內腔和波導等部件，用金屬網(wǎng)柵外加鋼化玻璃制作爐門觀察窗。

②微波的透射特性微波在傳輸中，遇到玻璃、陶瓷、云母、塑料等絕緣體時會發(fā)生透射，微波能很少被吸收。因此常用玻璃、陶瓷、塑料等非金屬材料制作微波專用器皿。

③微波的致熱特性微波在傳輸中，遇到含水和脂肪的物質時，會發(fā)生致熱現(xiàn)象。是因為這些物質吸收微波能后，轉化為熱能。

第八十二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日2.微波加熱原理

能夠吸收微波能轉化為熱能的物質，通常稱為微波介質。微波介質的分子都是極性分子，又稱為電偶極子或偶極子，在無外加電場作用時，極性分子的熱運動使其雜亂排列，物質整體對外呈現(xiàn)電中性。如果將極性分子物質置于電場中，極性分子就會按電場的方向排列，這種現(xiàn)象稱為極性分子的轉向極化。電場越強極化作用越強，當電場消失后，極性分子又恢復為常態(tài)；當電場方向改變時，極性分子也隨之改變方向；微波爐中，電場方向變化頻率為2450MHz，極性分子則以每秒鐘24.5億次的速度擺動，產(chǎn)生大量的運動熱和碰撞摩擦熱，實現(xiàn)了將微波的電場能轉化為熱能。這就是介質吸收微波能進行加熱的機理。

可見，微波加熱，介質所產(chǎn)生的熱量與介質本身的性質、微波的電場強度以及微波的頻率等因素有關。第八十三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

3.微波加熱特點(1)食物內、外同時發(fā)熱，故加熱迅速，省時省電。(2)加熱均勻不會出現(xiàn)傳統(tǒng)加熱外焦、內生的現(xiàn)象。(3)加熱過程清潔衛(wèi)生無煙塵等二次污染，且不影響環(huán)境溫度。(4)烹飪的食品質量好由于微波加熱時間短，可以最大限度保留食品中的維生素等營養(yǎng)成分，能較好保持食品的色、香、味、質。另外，微波加熱過程容易控制，操作方便，安全可靠。4.微波爐的主要技術指標微波爐的主要技術指標包括安全性能指標和技術性能指標兩類。安全性能指標：如防觸電、防起火燃燒、防微波泄漏等。它是由國家標準(GB4706.1和GB4706.21)規(guī)定的，屬于強制性標準，生產(chǎn)廠商必須嚴格遵照執(zhí)行。技術性能指標：如微波效率、微波輸入輸出功率、微波泄漏等。第八十四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日現(xiàn)在，國產(chǎn)微波爐執(zhí)行的是原機械工業(yè)部行業(yè)標準QBll98-91標準規(guī)定技術性能指標。主要有：

(1)電源電壓額定電源電壓為單相220V±10％50Hz。(2)微波輸出功率在額定電源電壓下工作，其微波輸出功率應在額定值的90％～115％以內。(3)額定輸入功率在額定電源電壓下工作，其輸人功率應在額定值的115％以內。(4)微波效率在額定電源電壓下工作，其微波輸出功率與微波爐的輸入功率之比取百分數(shù)為微波爐的微波效率，一般不應低于50％。(5)微波泄漏國際和國家標準都嚴格規(guī)定，即在距微波爐5cm處測量微波功率密度應低于5mW/cm2(IEC335-2-25或GB4706.21)。目前，國產(chǎn)微波爐，實際微波泄露量一般均為μW級，比二標準低數(shù)百倍。國家最新標準為lmW／cm2。第八十五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

其實，人體受微波輻射傷害的可能性和程度，是取決于微波泄漏量以及人體接受微波輻射時間的長短兩個因素。也就是人體接受微波輻射積累的劑量，即微波輻射強度與接受輻射時間的乘積，其單位為Mw.h/cm2。國際和國家有關標準規(guī)定，人體在短時間、間斷接受微波輻射的情況下，每日劑量不得超過400mW.h/cm2。如果微波爐每天平均工作1h，按國際標準規(guī)定微波爐的微波泄漏量為5mW/cm2時，其每日劑量也只有5mW.h/cm2遠低于400mW.h/cm2。另外，人體除具體操作的手會與微波爐的爐門直接接觸或近到5cm以內，其他部位均遠大于此距離，況且微波能量在空氣中的衰減很大，所以，人們使用微波爐是不存在什么安全問題的。

第八十六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.5.2微波爐基本結構

圖示為普通控制型微波爐的基本結構示意圖。普通控制型微波爐主要是由磁控管、爐腔、爐門、定時和功率分配器等主要元器件組成。

第八十七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日普及型第八十八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日電腦控制型第八十九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日微波爐的基本組成部分1.爐腔：食物加熱場所。2.爐門：由金屬框架和玻璃觀察窗組成3.磁控管4.波導5.攪拌器6.漏磁變壓器和整流器7.定時器8.功率調節(jié)器9.過熱保護器1.爐腔微波爐的爐腔又稱為諧振腔，它是微波爐對食物進行加熱烹飪的地方。一般要求它對微波能量具有良好的密封防泄露性能、微波能量在爐腔內分布要均勻以及要與磁控管匹配良好。第九十頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

微波爐的爐腔是一個多模諧振腔，它的幾何尺寸設計有利于增加諧振模式的數(shù)量、保證爐腔與磁控管的良好匹配、使微波在爐腔內分布均勻以及改善微波的傳輸特性。另外，一般都在爐腔的底部安裝有轉盤、在爐腔的頂部安裝有攪拌器，以利于更加均勻加熱食物。當微波由波導傳入爐腔時，若二者的諧振頻率相同，就會在爐腔內產(chǎn)生共振現(xiàn)象。微波能量在爐腔內空間連續(xù)反射，對食物進行加熱烹飪。2.爐門微波爐的爐門是爐腔的一個重要組成部分，除了與爐腔要求相同外，還要求它能保證微波能量通過門縫的泄露量不能超標，以確保使用安全。微波爐經(jīng)過長時間使用，即使外表層受到沾污、氧化、甚至有一定程度的損傷，第九十一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日爐門仍能保持良好的電氣密封性能。在爐門附近也不應出現(xiàn)放電打火、過熱現(xiàn)象。一般要求爐門經(jīng)過10萬次以上的開、關，仍能正常工作。在微波爐工作過程中，在保證微波能量不泄露和良好保溫性能條件下，還要便于觀察食物的烹飪程度(還要)，一般都在爐門上設有特殊結構的玻璃觀察窗。觀察窗的玻璃夾層中設有金屬微孔網(wǎng)柵(其網(wǎng)孔的直徑經(jīng)過精密計算)，通過觀察窗(爐腔內還設有爐燈)即可觀察到食物，又可防止微波的泄露。微波爐的微波泄露量主要取決于爐門，因此一般都采用一些特殊的防微波泄露措施。如在爐門上設有多重安全聯(lián)鎖開關系統(tǒng)，若爐門未關好，微波爐就不能通電工作；為了有效防止微波從爐門與腔體之間的縫隙泄露出來，現(xiàn)在多采用扼流槽結構的門體。第九十二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

圖示為扼流槽結構爐門示意圖。它是在爐門的四周設置扼流槽，扼流槽的幾何尺寸是根據(jù)1/4波長阻抗變換器的原理設計而成。采用這種爐門，即使爐門與爐腔之間存有縫隙，但從微波電性能來看仍處于短路狀態(tài)，微波能量不能外泄。另外，扼流槽還具有引導微波反向的作用，在扼流槽口處微波會與逆向的反射波相互抵消。所以，扼流槽結構的爐門，即使不使用微波吸收材料，也能達到很好的防微波泄露效果。當然，一般還是在扼流槽與門框之間設有吸收微波的密封圈，可以有效吸收掉少量的泄露微波。第九十三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日爐門聯(lián)鎖開關為了確保使用者的安全，防止微波的泄露，在爐門上設置了聯(lián)鎖開關。圖示為爐門聯(lián)鎖開關結構示意圖。它是由門開關按扭、初級門鎖開關(第1門鎖開關)、次級門鎖開關(第Ⅱ門鎖開關)、監(jiān)控短路開關、門鉤以及啟動聯(lián)鎖機構等部件組成。爐門聯(lián)鎖開關與門鉤相互配合聯(lián)動，確保微波爐在爐門未關好或處于開啟狀態(tài)時，磁控管斷電而不能工作。第九十四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日3.磁控管磁控管是一種真空電子器件，有脈沖型和連續(xù)波型兩種。脈沖型主要應用于雷達發(fā)射機。連續(xù)波型磁控管是微波爐的心臟。對連續(xù)波型磁控管的頻率穩(wěn)定性要求不高，但效率要求卻較高，并且要求過載能力強。(1)磁控管結構與工作原理連續(xù)波型磁控管主要包括管芯、磁路和散熱器三部分。管芯主要由陰極、陽極和微波能輸出(天線)三部分組成。磁路是由永久磁鐵、軛鐵、極靴組成。散熱器就是壓箍在管芯陽極筒上的一組散熱片。第九十五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日第九十六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

管芯的陽極采用高純度的無氧銅材料制成。陽極內腔是由偶數(shù)個扇形(或孔槽形)腔口連接而圓形腔體，即微波諧振腔，諧振頻率為2450MHz±50MHz。管芯的陰極是采用發(fā)射電子能力很強的釷鎢絲(或純鎢絲)材料繞成螺旋狀，再經(jīng)碳化工藝處理而成碳化釷鎢絲直熱式陰極(燈絲)，同心安裝在陽極筒內軸線位置。這種直熱式陰極(燈絲與陰極合二為一)的最大特點是延時短(一般為10～20s)。

第九十七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

磁控管工作時，在陽極和陰極之間加上4kV左右的電壓(為使用安全通常把陽極接地，陰極加負高壓)，燈絲(陰極)兩端加3～4V的交流電壓。陰極受熱發(fā)射電子，在電場力和軸向磁場力的共同作用，形成頻率為2450MHz的高頻振蕩，并由發(fā)射天線引至微波輸出口，通過波導管傳輸?shù)綘t腔。為保證磁控管正常工作，陽極必須外加散熱裝置，家用微波爐磁控管的散熱裝置主要有散熱片和冷卻風扇。第九十八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日型號燈絲電壓/V陽極電壓/kV輸出功率/W廠商可直接代換的型號(備注)CK-6233.34.1900中國778廠2M210/214/204/157/107A、OM75S(31)、AM703、A570FOHCK-623A3.34.08502M167/172AJ/204M3/214、A6700H、AM701、OM75S(11)146B-Ⅰ3.34.O850AM708、A6701、2M172AH/189AM4/214、OM75S(20)146B-Ⅱ3.34.0850AM702、A6700、2M167A/172AJ/214、OM75S(10)1443.53.85502M209A/211B/213JB/216JA/217J/236、AM698/700、OM52S(10)/52S(11)144A3.53.8550AM697/699、2M213HB/216HA/217H/234、OM52S(21)常用磁控管的主要技術參數(shù)

第九十九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日4.波導管磁控管產(chǎn)生的微波能量是通過波導管傳輸?shù)綘t腔的，微波爐采用較多的是矩形波導管。波導管的一端與磁控管天線相接，另一端與爐腔相通。波導管是采用金屬鋼板制成，其內壁鍍有金屬良導體銀。微波爐工作波長必須小于波導管的臨界波長，其尺寸λ/2＜a＜λ，家用微波爐按2450MHz，一般選用a×b=86.35mm×43.18mm的波導管。第一百頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日5.微波攪拌器電場模式攪拌器。由專用小電動機帶動導電性能好的金屬葉片，安裝在波導的輸出口處，以每分鐘幾十轉的低速旋轉，不斷被改變微波的反射角度，將微波反射到爐腔內各個點上。也可依靠承托食物的轉盤旋轉改變微波場的分布，而不設攪拌器。6.漏磁變壓器由于磁控管功率大、電壓高，為減小體積和重量、降低生產(chǎn)成本，家用微波爐采用漏磁變壓器。漏磁變壓器又稱高壓變壓器或穩(wěn)壓變壓器。漏磁變壓器為磁控管提供4000V的陽極高壓和3.3V的燈絲電壓，并實現(xiàn)自動功率調節(jié)。第一百零一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

(1)漏磁變壓器的結構漏磁變壓器它主要由鐵心和繞組兩部分組成。漏磁變壓器的一次線圈和二次線圈之間的窗口裝有漏磁鐵心，提供磁分路。工作時，磁分路產(chǎn)生一定量的漏磁通，以使磁控管的陽極工作電流穩(wěn)定，也就是使磁控管的輸出功率穩(wěn)定。

第一百零二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

(2)漏磁變壓器的穩(wěn)壓原理漏磁變壓器的一次側工作在磁非飽和區(qū)，二次側工作在磁飽和區(qū)。在磁控管工作時，漏磁變壓器高壓繞組中電流使鐵心產(chǎn)生磁飽和。無論何種原因引起變壓器輸出高壓升高時，高壓繞組的電流隨之增大，造成磁飽和程度的加深，通過磁分路的漏磁通量也隨之增多，使變壓器的二次輸出電壓下降；相反，如果陽極電流要下降時，磁分路的漏磁通也要減小，同樣會限制陽極電流的下降。達到了穩(wěn)壓的目的。當漏磁變壓器的一次輸入電壓在±10％范圍變化時，其二次輸出電壓僅有±3％的變化。漏磁變壓器可以為磁控管提供穩(wěn)定的陽極電壓(一般為2100V)和燈絲電壓(3～4V)。

第一百零三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日(3)漏磁變壓器的主要特性漏磁變壓器具有體積小、重量輕、功率容量大、穩(wěn)壓范圍寬、繞組電流密度高(一般一次繞組為7.6A/mm2左右、二次高壓繞組6.8A/mm2左右、燈絲繞組為10A/mm2左右)、允許溫升高(可達160K)、耐壓高(可達ACl0kV)、短路特性好等特點。因此，對漏磁變壓器所選用的材料和制造工藝要求都很高，它的造價也比較高，它與磁控管一樣為微波爐的核心元件之一。第一百零四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日高壓電容和高壓整流二極管高壓電容和高壓整流二極管組成一個半波倍壓整流電路，為磁控管提供一個直流高壓。高壓電容的容量一般為1μF左右，耐壓為2100V，并在其兩極并有一個10MΩ的放電電阻(在電容的殼體內)。高壓整流二極管的耐壓在10kV以上，額定電流為lA，通常用高壓硅堆來代替。由于高壓電容的補償作用，使微波爐整機功率因數(shù)高達95％以上。7.定時器普通微波爐采用電動式定時器，由微型永磁同步電動機驅動，其開關與功率控制開關組合在一起。當設定時間到，切斷微波爐工作電源。高檔微波爐采用電子數(shù)顯式定時器。第一百零五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日8.功率調節(jié)器微波爐的功率調節(jié)不是調節(jié)電壓，而是調功，即調節(jié)磁控管的通電間歇時間（PWM），由定時器電動機帶動凸輪控制觸點通斷時間。其他有晶閘管控制方式、變壓器抽頭切換方式?？刂仆姇r間占設定時間的百分率：保溫解凍中溫中高溫高溫15%30%50%70%100%9.熱繼電器熱繼電器一般安裝在磁控管的外殼上，串接在漏磁變壓器的一次電路中。正常情況下熱繼電器觸點處于閉合狀態(tài)，異常高溫時熱繼電器動作，觸點斷開，切斷電源，保護磁控管，一般動作溫度為120℃。熱繼電器的恢復溫度通常比動作溫度低30℃左右。第一百零六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日10.微電機微波爐中使用的微電機有風扇電機、功率分配定時器電機、攪拌器電機和轉盤電機。在微電腦控制的微波爐中，只有風扇電機、攪拌器電機和轉盤電機。風扇電機一般采用單相罩極式微電機，定子繞組正常直流電阻為200～300Ω；功率分配定時器電機一般采用微型永磁同步電機；轉盤電機一般采用3W永磁同步電機，轉盤在電機的驅動下，以5～8r/min的速度旋轉，轉盤電機定子繞組正常直流電阻為6～8kΩ。此外，微波爐還設有燒烤加熱器、壓敏電阻等元器件。第一百零七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.5.3工作原理1.普通型微波爐的工作原理

普通型微波爐的控制電路如圖1-38所示。圖中SA1為電源開關，SA2，SA3為門聯(lián)鎖開關，SA4為定時開關，SA5為功率調節(jié)開關，ST為碟形雙金屬片構成的磁控管過熱保護開關。微波爐工作時，關上爐門，主聯(lián)鎖開關SA3閉合，聯(lián)鎖監(jiān)控開關SA2斷開。當設定烹飪時間后，定時器開關SA4閉合，爐燈H亮，若功率調節(jié)器設定在最高擋位時，則功率調節(jié)開關SA5也是閉合的，這時只須按下啟動按鈕，SA1閉合，微波爐開始工作。第一百零八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

220V，50Hz電源接通初級回路，轉盤電動機、風機、定時電動機和功率調節(jié)電動機均轉動，定時器開始計時，此時，漏磁變壓器次級高壓繞組輸出2100V的高壓，經(jīng)高壓二極管（或高壓硅堆）和高壓電容C半波倍壓整流后，轉換為4kV左右的直流電壓加在磁控管的兩極，使磁控管的陽極與陰極之間形成一個高壓電場區(qū)。漏磁變壓器燈絲繞組輸出3.15V的電壓直接供給磁控管的陰極（燈絲），使其被加熱而發(fā)射電子。在電場和磁場的共同作用下，電子在諧振腔內形成振蕩，產(chǎn)生2450MHz的微波能，微波能經(jīng)波導管傳輸耦合進入微波爐腔，經(jīng)過爐腔內壁多次反射，對腔內放置的食物加熱，放在轉盤上的食物不斷旋轉，使食物被均勻加熱。設定時間終了時，定時器復位鈴響，SA4斷開，加熱結束。斷開電源開關SA1，按下開門按鈕，聯(lián)鎖開關動作，SA3斷開，SA2閉合，爐門打開后，即可取出烹飪好的食物。第一百零九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日磁控管供電電路如圖所示，它主要包括燈絲(陰極)電源和陽極高壓電源兩部分電路。磁控管供電電路主要由漏磁變壓器、高壓電容和高壓二極管等元件組成。由漏磁變壓器穩(wěn)壓，電路結構十分簡單。燈絲(陰極)由漏磁變壓器燈絲專用繞組提供3.3V左右10A的電源；陽極高壓電源由漏磁變壓器的二次高壓繞組和半波倍壓整流電路組成。為了使用者的安全，一般將陽極接地，陰極加負高壓。漏磁變壓器的一次繞組加有AC220V，二次高壓繞組輸出AC2100V電壓，倍壓整流后可達4000V左右。保護電路主要由過熱熔斷器、熱繼電器和爐門聯(lián)鎖開關等元器件組成。過熱熔斷器和熱繼電器除起過熱保護作用外，還與爐門聯(lián)鎖開關一起組成防止微波泄漏保護電路。第一百一十頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日

爐門開關由第1門鎖開關(上)、短路監(jiān)控開關(中)和第Ⅱ門鎖開關(下)組成。三個開關與爐門聯(lián)鎖鉤相配合，在爐門未關好或處于開啟狀態(tài)時，爐門上、下兩個微動開關常開觸點處于常開狀態(tài)，磁控管不能工作；當出現(xiàn)門鎖開關發(fā)生觸點粘連而斷不開的異常故障時，在爐門開啟瞬間，爐門中間的微動開關(短路監(jiān)控開關)常閉觸點處于常閉狀態(tài)，使電源短路，熔斷器熔斷切斷電源。由此可見，在任何情況下，都不能在微波爐爐門未關好或處于開啟狀態(tài)而產(chǎn)生微波。第一百一十一頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日2.微電腦控制微波爐的工作原理微電腦控制微波爐是利用微電腦來對爐內食物的加熱時間和加熱功率進行自動調節(jié)，從而擴大了使用范圍，使其對不同類食物進行解凍、保溫和烹飪均能達到有效、準確的控制。微電腦把預定的烹飪程序存儲在IC芯片中，微波爐工作時就按存儲的程序自動對食物進行烹飪。圖1-39所示的微電腦控制微波爐電路框圖清楚地表明了其工作過程。第一百一十二頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日（1）微電腦控制微波爐的特有功能:1)定時選擇功能一般可在99min99s范圍內任意選擇烹飪時間，采用逐減計數(shù)方法，計數(shù)減至零時烹飪結束。2)功率選擇功能一般分為5～9擋，最小功率為整機功率的10％。3)定時啟動微波爐功能可在9h99min范圍內選擇延時啟動微波爐，到達選定的時刻，微波爐自動開始烹飪。4)溫度控制與兩種烹飪操作程序兼容的功能當微波爐按某一種烹飪功率與時間程序操作結束后，可以立即自動轉入另一種烹飪功率與時間程序操作。5)音響報警功能當烹飪時間或溫度達到預定值時或發(fā)生故障時，能自動發(fā)出聲響報知使用者。第一百一十三頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日電腦控制微波爐電氣原理如圖（2）控制原理分析1）輸入裝置：電容觸摸式鍵盤2）微處理器：TMS1000，2kBROM,128BRAM。溫度檢測控制。3）輸出顯示裝置：熒光數(shù)碼管，IR1403動態(tài)掃描譯碼驅動。4）執(zhí)行元件：時間繼電器KR1，功率繼電器KR2。第一百一十四頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日第一百一十五頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日1.5.4普通型微波爐常見故障及檢修方法1.指示燈不亮，也不能加熱故障原因1：電源插頭與插座接觸不良或斷線。檢修方法：檢查修理插頭與插座，并將二者插緊，必要時更換。故障原因2：熔絲燒斷。檢修方法：查明原因后，更換同型號同規(guī)格的熔絲。故障原因3：爐門未關嚴。檢修方法：檢查是否有異物阻礙門的正常關閉，并將爐門關嚴。故障原因4：爐門開關接觸不良或損壞。檢修方法：用“00號砂紙”擦磨觸點使其接觸良好，若嚴重損壞應予以更換。故障原因5：熱斷路器動作。檢修方法：檢查風道是否被異物堵塞，散熱風機是否損壞，查明后排除。故障原因6：電源變壓器繞組開路檢修方法：修理或更換變壓器。故障原因7：熱繼電器電路斷路。檢修方法：按原規(guī)格重繞或更換。第一百一十六頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日2.指示燈亮，不能加熱故障原因1：溫度旋鈕于停止位置。檢修方法：調整溫度旋鈕。故障原因2：定時器處于停止位置。檢修方法：調整定時器。故障原因3：變壓器二次側繞組開路。檢修方法：修理或更換變壓器。故障原因4：倍壓整流二極管損壞。檢修方法：更換同型號二極管。故障原因5：整流器與磁控管之間的高壓線路開路或短路。檢修方法：逐一檢查并排除故障。故障原因6：高壓電容漏電或擊穿。檢修方法：更換同型號或同容量但耐壓值更高的電容器。故障原因7：爐門安全開關損壞。檢修方法：修理或更換爐門開關。故障原因8：磁控管損壞。檢修方法：按原規(guī)格更換。故障原因9：功率調節(jié)器工作不正常。檢修方法：檢查功率調節(jié)器的電動機與開關是否損壞，更換相應的損壞件。第一百一十七頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日3.指示燈不亮，加熱正常故障原因1：指示燈泡損壞。檢修方法：更換指示燈。故障原因2：燈泡與燈座之間接觸不良（油污、氧化或松動）。檢修方法：去除油污、氧化物，重新緊固故障原因3：降壓電阻斷路。檢修方法：更換同規(guī)格降壓電阻。故障原因4：指示燈的供電回路斷路。檢修方法：接好斷線。第一百一十八頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日4.磁控管損壞故障原因1：爐腔內放置金屬器皿加熱。檢修方法：更換磁控管。嚴禁用金屬器皿盛食物在爐腔內加熱，改用微波爐專用器皿。故障原因2：爐腔內無食物加熱。檢修方法：更換磁控管。嚴禁在爐腔內無食物時通電工作。故障原因3：冷卻風扇不轉。檢修方法：排除風扇不轉的故障，或更換冷卻風扇。故障原因4：波導連接不良。檢修方法：接好波導或更換波導。故障原因5：燈絲電壓不正常。檢修方法：排除電壓不正常的故障。故障原因6：市電電壓過高。檢修方法：在電壓正常情況下使用微波爐，最好采用穩(wěn)壓器。故障原因7：磁控管長期不用，內含氣體。檢修方法：先加燈絲電壓不加高壓對其進行老練，然后再試用。故障原因8：陰極與陽極之間絕緣程度降低出現(xiàn)“打火”現(xiàn)象。檢修方法：先降低高壓試工作，若正常再加大高壓，如又出現(xiàn)“打火”，則應更換磁控管。第一百一十九頁，共一百三十八頁，編輯于2023年，星期日5.冷卻電扇不轉故障原因1：電動機斷路。檢修方法：找出斷路處，接好連線。故障原因2：風扇與主軸打滑。檢修方法：重新緊固固定螺釘。故障原