文档介绍：微波炉磁控管
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",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。
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。
,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