Как видно на фото, колпачок нуждается в замене. Порывшись на различных форумах по ремонту печей была получена информация, что прогорание колпачков магнетронов достаточно распространённое явление. Варианты решения могут быть разные: вытачивание колпачка, снятие с донора, покупка нового. Колпачок магнетрона обычно имеет металлическую конструкцию, которая плотно закреплена на анодной шпильке магнетрона. Он состоит из двух частей - основной корпус и крышки. Корпус колпачка имеет отверстия для входа и выхода микроволновой энергии. Для кратковременной проверки можно поставить колпачок с другой формой отверстия, или даже проверять без колпачка. Строго говоря, размер и форма отверстий в корпусе колпачка магнетрона имеют значение для его работоспособности. Они определяют распределение мощности именно там, где она должна быть правильно распределена для оптимальной работы магнетрона. Если отверстия имеют неправильную (другую) форму или размер, то это может привести к неравномерности распределения мощности и снижению эффективности работы магнетрона. Кроме того, отверстия могут также влиять на перекрытие частот, температуру и другие параметры, влияющие на работу печи. На рис. 2 представлены варианты колпачков с разной формой отверстия.
Рис. 2 Колпачки с отверстиями разной формы [2]
Конструкция колпачка позволяет направлять микроволновое излучение в камеру печи, не допуская рассеивания энергии по корпусу. Это предотвращает перегрев и возможный выход из строя магнетрона. Форма отверстия в колпачке влияет на диаграмму излучения - пространственное распределение интенсивности микроволн. Благодаря этому достигается равномерный нагрев продуктов по всему объему камеры микроволновой печи [3]. Таким образом, от правильной работы небольшого колпачка напрямую зависит срок службы микроволновой печи и качество разогрева еды в ней. Из практики: На микроволновке Samsung сменил магнетрон (на старом колпачок с круглым отверстием, на новом - с треугольным) и время нагрева увеличилось. Сменил с треугольного на круглое с конусной формой, как и было до замены, и нагрев воды до кипячения стал быстрее примерно на полминуты.
Тестовый диск для микроволновки
При поиске материала для статьи я нашел информацию про специальный диск для проверки микроволновок от компании Panasonic. Этот диск был предложен для экспериментов. Выглядит диск следующим образом. Сверху белая пластмасса с выдавленными ячейками для индикаторных лампочек:
Рис. 3 Внешний вид тестового диска
С обратной стороны предупреждающе-информационная наклейка:
Рис. 4 Внешний вид нижней части диска
Она говорит о том, что для работы с диском нужно выбрать средний уровень мощности и не включать микроволновку больше, чем на 30 секунд, иначе диск расплавится или лампочки повредятся. Очевидно, что диск из себя представляет фирменную вариацию экспериментального стенда известных персонажей:
Рис. 5 Эксперимент с неоновыми лампочками
Не знаю у кого из них авторские права на это изобретение, но не суть. А суть в том, что под действием микроволнового излучения, неон в неоновых лампочках начинает ионизироваться и светиться оранжевым светом.
Рис. 6 Тестовый диск в микроволновке
По версии представителя производителя этим диском можно определить распределение микроволн. Лично мне не совсем понятно, как по этому морганию лампочек это распределение можно определить. Сам факт наличия микроволн можно определить. Но вот как определять где больше, а где меньше мне лично не совсем понятно. На мой взгляд, нужен какой-то интегрирующий элемент, который суммирует мощность за некоторое время в данной точке. Зато отсутствие этого самого интегрирующего элемента позволило на практике выявить один интересный, впрочем, вполне известный и ожидаемый момент. После старта программы микроволн, реально в камере они появляются только через несколько секунд после старта. Конкретно в моей печке это целых 4 секунды! Т.е. если мы устанавливаем время работы 10 секунд, то в реальности продолжительность воздействия микроволн будет почти в два раза меньше. Что можно ещё сделать с этим диском мне в голову так и не пришло. Поэтому было принято решение разобрать данный диск. Свои секреты Panasonic хранит надёжно, диск склеен, просто отщёлкнув защёлки разобрать не получится. Но приложив некоторые усилия мы всё же получаем: Совершенно ожидаемый результат. Обычные неоновые лампочки с откусанными ногами, никаких нанотехнологий.
Рис. 7 Внешний вид разобранного тестового диска
Рис. 8 Длина стеклянного корпуса лампочки 2.5 см
Мы имеем фирменный диск, который может определить наличие микроволн в камере в реальном времени, а так же время задержки между стартом программы и реальным поступлением микроволн в камеру. Купить, я так понимаю, такой диск нельзя. Видимо, он используется в сервисных центрах и/или для демонстрационных показов. Но ничего страшного. Его запросто можно сделать из картонки и горстки неоновых лампочек.
Пробой проходного конденсатора
Довольно часто в ремонте микроволновок встречается данная неисправность. При этом обычно сгорает высоковольтный предохранитель или если его нет, то при включении микроволновки на нагрев слышно громкое гудение высоковольтного трансформатора, ну а в дальнейшем, если продолжать эксперименты, пойдет дым. Проверяется данная неисправность довольно легко, измерением сопротивления между любым из выводов и корпусом отключенного магнетрона. При этом, на исправном должна быть бесконечность. Можно для большей уверенности применять для этого мегаомметр, но лично у меня такой необходимости ни разу не возникало.
Рис. 9 Проверка проходного конденсатора на пробой
Не менять же из-за этого магнетрон. На форумах нашел много колхозных методов по устранению этой неисправности, от напайки высоковольтных конденсаторов навесным монтажом до выкидывания вообще всех этих фильтров на входе в магнетрон и подсоединения проводов напрямую к нагревателю. Не буду вдаваться в теорию, нужны эти конденсаторы или нет, считаю, что любой колхоз тут получается не проще штатной замены…
Вскрываю плоской отверткой крышку и откусываю катушки фильтра как можно ближе к выводам неисправного конденсатора [4].
Рис. 10 Демонтаж проходного конденсатора
Высверливаю заклепки, чтобы достать конденсатор. С диаметром сверла можно не ужиматься, сразу делать под будущие крепёжные болты.
Рис. 11 Высверливание заклепок
Рис. 12 Новый проходной конденсатор
Закрепляю новый конденсатор на болты резьбой наружу, потому что высокие напряжения "не любят" острых поверхностей. По всем инструкциям крепить катушки к выводам нужно на точечную сварку, потому что пайка может отпаяться при высоких температурах. Но где ж её взять в обычной мастерской. Та что для сварки аккумуляторов не подходит даже близко (я пробовал). Поэтому я делаю так: Зачищаю от лака концы катушек надфилем и делаю небольшой изгиб, чтоб обхватить вывод конденсатора. Можно, конечно сделать полное кольцо, но при этом нужно отматывать виток катушки с сердечника. Просто стараюсь сделать максимально идентично с тем что было. Прихватываю небольшим количеством припоя [4].
Рис. 13 Установленный проходной конденсатор
Затем беру медный луженый провод и делаю бандаж, как бы прижимая катушку к выводу конденсатора.
Рис. 14 Пайка проходного конденсатора
Всё это пропаиваю, помня о том, что пайка должна быть гладкой, без острых граней. Тот самый случай, когда красиво = качественно. Если всё-таки чего-то торчит, обрабатываю надфилем. Вот так оно точно никуда не отпаяется, даже если вдруг расплавится припой. Самый первый мной отремонтированный таким способом магнетрон отработал около 15 лет. Знаю, потому что был установлен в домашней микроволновке. Не был тогда уверен, поэтому клиенту поставил свой, а себе отремонтированный [4].
Рис. 15 Отремонтированный магнетрон
Закрываем крышку и магнетрон готов. Немного помята крышка снаружи, но это на работу не влияет.
Простые индикаторы СВЧ-поля своими руками
Рис. 16 Индикаторы СВЧ-поля
Я был сильно удивлён, когда мой простенький самодельный детектор-индикатор, зашкалил рядом с работающей СВЧ печкой в нашей рабочей столовой. Она же вся экранирована, может неисправность какая? Решил проверить свою, новую печь, ей практически не пользовались. Индикатор тоже отклонился на всю шкалу!
Рис. 17 Электрическая схема простого индикатора поля
Такой простенький индикатор я собираю за короткое время каждый раз, когда выезжаю на полевые испытания приемно-передающей аппаратуры. Очень помогает в работе, не надо таскать за собой массу приборов, простой самоделкой работоспособность передатчика всегда легко проверить. Сам провод в виде окружности длиной 17 см, толщиной не менее 0,5 мм (для большей гибкости использую три таких провода) является как колебательным контуром внизу, так и рамочной антенной верхней части диапазона, который составляет от 900 до 2450 МГц (выше не проверял работоспособность). Можно применить более сложную направленную антенну и согласование с входом, но такое отступление не будет соответствовать названию темы. Переменный, построечный или просто конденсатор не нужен, на СВЧ – два соединения рядом, уже конденсатор [5]. Германиевый диод искать не надо, его заменит PIN диод HSMP: 3880, 3802, 3810, 3812 и т.д., или HSMS2810, или диодные сборки HSMS 2812 -2815 (я использовал HSMS2812), HSMS2850, или диодные сборки HSMS2852 - 2855. Хотите продвинуться выше частоты СВЧ печки (2450 МГц), выбирайте диоды с меньшей ёмкостью (0,2 пФ), возможно подойдут диоды HSMP3860 – 3864. При монтаже не перегрейте. Паять надо точечно-быстро, за 1 сек. Вместо высокоомных наушников - стрелочный индикатор. Магнитоэлектрическая система имеет преимущество - инерционность. Помогает плавно двигаться стрелке конденсатор фильтра (0,1 мкФ). Чем выше сопротивление индикатора, тем чувствительнее измеритель поля (сопротивления моих индикаторов составляет от 0,5 до 1,75 кОм). Вместо стрелочного прибора можно использовать тестер, который будет измерять постоянное напряжение на самом чувствительном пределе [5]. Заложенная в отклоняющейся или подёргивающейся стрелке информация действует на присутствующих магически. Такой индикатор поля, установленный рядом с головой разговаривающей по мобильному телефону, сначала вызовет на лице изумление, возможно, вернёт человека к действительности, спасёт от возможных заболеваний.
Рис. 18 Схема индикатора с усилителем посточнного тока и светодиодным индикатором
Попробовал в качестве индикатора светодиод. Такую конструкцию можно оформить в виде брелока, используя плоскую 3-х вольтовую батарейку, или вставить в пустой корпус мобильного телефона. Дежурный ток устройства 0,25 мА, рабочий ток напрямую зависит от яркости светодиода и составит около 5 мА. Напряжение, выпрямленное диодом, усиливается операционным усилителем, накапливается на конденсаторе и открывает ключевое устройство на транзисторе, который включает светодиод. Если стрелочный индикатор без батарейки отклонялся в радиусе 0,5 - 1 метра, то цветомузыка на диоде отодвинулась до 5 метров, как от сотового телефона, так и от СВЧ-печки. Насчёт цветомузыки не ошибся, сами убедитесь, что максимальная мощность будет только при разговоре по мобильному телефону и при постороннем громком шуме [5].
Регулировка
Я собирал несколько таких индикаторов, и заработали они сразу. Но всё же нюансы бывают. Во включённом состоянии на всех выводах микросхемы, кроме пятого, напряжение должно быть равно 0. Если это условие не выполнено, соедините первый вывод микросхемы через резистор 39 кОм с минусом (землёй). Встречается, что конфигурация СВЧ-диодов в сборке не совпадает с чертежом, поэтому надо придерживаться электрической схемы, а перед установкой я бы советовал прозвонить диоды на их соответствие. Для удобства пользования можно ухудшить чувствительность, уменьшив резистор 1 МОм, или уменьшить длину витка провода. С приведёнными номиналами поля СВЧ базовых телефонных станций чувствует в радиусе 50 – 100 м. С таким индикатором можно составить экологическую карту своего района и выделить места, где нельзя зависать с колясками или долго засиживаться с детьми. Благодаря этому прибору я пришёл к выводу, какие мобильные телефоны лучше, то есть имеют меньшее излучение.
Рис. 19 Фото в месте установки базовой станции
Рис. 20 Второе фото в этом же месте
Второе фото сделано спустя два месяца после первого. Под воздействием СВЧ полей антенн базовых станций гибнет растительность. Листва на деревьях желтеет и опадает. Как видно из фотографий электромагнитное излучение в больших дозах вредно для живых организмов.
Аналоговый индикатор уровня
Я решил попробовать чуть усложнить индикатор СВЧ, для чего добавил в него аналоговый измеритель уровня. Для удобства использовал ту же элементную базу. На схеме три операционных усилителя постоянного тока с разным коэффициентом усиления. В макете я остановился на 3-х каскадах, хотя запланировать можно и 4-е, используя микросхему LMV824 (4-е ОУ в одном корпусе). Применив питание от 3, (3,7 телефонный аккумулятор) и 4,5 вольта пришёл к выводу, что можно обойтись без ключевого каскада на транзисторе. Таким образом, получилась одна микросхема, свч-диод и 4-е светодиода. Учитывая условия сильных электромагнитных полей, в которых будет работать индикатор, использовал по всем входам, по цепям обратной связи и по питанию ОУ блокировочные и фильтрующие конденсаторы [5].
Регулировка
Во включённом состоянии на всех выводах микросхемы, кроме пятого, напряжение должно быть равно 0. Если это условие не выполнено, соедините первый вывод микросхемы через резистор 39 кОм с минусом (землёй). Встречается, что конфигурация СВЧ диодов в сборке не совпадает с чертежом, поэтому надо придерживаться электрической схемы, а перед установкой я бы советовал прозвонить диоды на их соответствие.
Рис 21. Схема аналогового индикатора
Интервал от 3-х горящих светодиодов до полностью потушенных составляет около 20 дБ. Питание от 3-х до 4,5 вольт. Дежурный ток от 0,65 до 0,75 мА. Рабочий ток при зажигании 1-го светодиода составляет от 3 до 5 мА.
Рис. 22 Схема индикатора с использованием микросхем LMV824 или MC33174D
Аналогичная по параметрам микросхема MC33174D, включающая в себя четыре операционных усилителя, выполненная в DIP-корпусе имеет больший размер, а поэтому более удобна для радиолюбительского монтажа. Электрическая конфигурация выводов полностью совпадает с микросхемой LМV824. На микросхеме MC33174D я сделал макет СВЧ-индикатора на четыре светодиода. Между выводами 6 и 7 микросхемы добавлен резистор 9,1 кОм и параллельно ему конденсатор 0,1 мкФ. Седьмой вывод микросхемы, через резистор 680 Ом соединяется с 4-м светодиодом. Типоразмер деталей 0603. Питание макета от литиевого элемента 3,3 – 4,2 вольта [5]. Выводы: Как видите, схем индикаторов электромагнитного поля множество; от самых простых, до более сложных. При работе с СВЧ будьте внимательны и осторожны, соблюдайте технику безопасности.
Инверторный магнетрон
Если рядом положить обычный и инверторный магнетрон, то по внешнему виду они не отличаются. Но различия между ними все-таки есть. Если вскрыть заднюю крышку магнетрона, внутри будут видны выводы проходного конденсатора и две катушки [6].
Рис. 23 Фильтр внутри обычного магнетрона
Если же взять инверторный магнетрон и также разобрать, Вы увидите примерно такую же картину.
Рис. 24 Фильтр внутри инверторного магнетрона
Как видно на рисунках в обычном магнетроне катушки намотаны более толстым проводом, и имеют больше витков. В магнетроне инверторном размер ферритовых трубок меньше, и количество витков также меньше [7], [8]. Вывод: индуктивность и индуктивное сопротивление цепей инверторного магнетрона значительно меньше чем у обычного. Отсюда вопрос: что будет если заменить инверторный магнетрон обычным ? Из-за разницы в индуктивности при подаче импульсного напряжения от инвертора, теряется часть энергии (на катушках) и поэтому эффективность работы магнетрона может снизиться в два и более раза. В целом печь работает, но нагрев слабый. Иногда на практике приходится заменять инверторные магнетроны на обычные и тут могут быть варианты:
1. Убрать инверторный магнетрон и инвертор и вместо этого установить обычный магнетрон и трансформатор со всеми сопутствующими элементами.
2. Переделать обычный магнетрон в инверторный. Переставить катушки вместе с проходным конденсатором из одного магнетрона в другой. Все соединения должны быть сварными.
Файлы
Прошивки
Продажа
Литература
Статьи
