格兰仕WD800B微波炉的基本电路分析

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格兰仕WD800B微波炉的基本电路分析

摘要本文主要从微波炉的基本电路入手，简单介绍了其结构组成和各部分的功能，对其进行了一系列的分析并简单的介绍了其以后的发展趋势。关键词微波 TMP47C415 TM73S41

一、概述

微波炉，俗称微波灶，是继电冰箱，洗衣机之后，又一种深受人们欢迎的家用电器产品。

微波技术与微电子学均问世于上世纪的30年代，最初是作为信息传输手段在通信领域中运用，二次世界大战期间出现了雷达，战争促进了微波器件与微波技术的应用。1945年美国的Raytheon Co.LTD的斯彭塞在调试雷达后发现他口袋里的巧克力融化了，在解释这种现象的过程中，人们认识到这是微波的作用。斯彭塞又作了一系列加热食品的试验，并申请了微波加热食品的专利。1952年该公司根据这个原理制成了雷达炉，这就是微波炉的前身。

1955年美国的塔潘公司研制成功了低价（1200美圆）微波炉并批量生产500台，首次投放市场，开始把微波炉引入家庭。但当时的微波炉功能单一，性能欠佳，特别是加热不均，寿命较短，微波泄露大，只能蒸煮，不能烘烤。加之不能被家庭认识等原因，暂时掩盖了它的优点，当年只售了一万台左右。1955年西欧也研制成功。1959年，日本从美国引进了微波炉。1961年，日本东芝公司研制并生产出微波炉。60年代末，日本各大电气公司加快研制速度，东芝，松下，夏普等公司的产品开始打入美国市场，大大刺激了美国微波炉的发展。从70年代起，由于微波炉设计制造技术提高，改进了食品烹饪工艺，解决了辐射问题，而且操作方便。功能多及降价问题的解决，使微波炉受到欢迎。随着产品性能日益完善，功能扩大，尤其是微波炉方便食品和微波炉专用塑料，陶瓷，玻璃容器的开发以及对

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微波炉的广泛宣传，从而使微波炉制造工业得到突飞猛进的发展。

从产品的结构上看，1966年推出的具有更好均匀加热特性的“转台式”微波炉，不仅可以根据不同食品选择相应的微波加热功率，而且可用于解冻和冷藏食品；1975年研制成功了带“微处理器“的微波炉，从而实现了微波炉高智能化，使其操作性能和精度都得以大大提高。以后又相继出现了“复合式”微波炉，这种微波炉把传统加热方式（如电热）与微波炉结合，能进行烘，烤等多种烹饪。1980年出现带温度或湿度传感器与微处理器相结合的“传感器复合式”微波炉。1982年又研制并生产出带“重量传感器”的微波炉。今天的智能微波炉多采用可编程微处理器，只要按启动按钮，微波炉就自动工作而不必设定其他如烹饪时间，温度等等。

现在，微波炉已经同电冰箱，洗衣机，电视机等家用电器产品一样，在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。

二、微波特性和加热原理

2.1微波的特性

微波是一种波长为1mm至1m，频率300MHz~300GHz的电磁波，它除具有电磁波的通性外，还有本身的固有特性。

（1）微波具有类光性

微波波长很短，但也具有类似可见光的性能，如反射，折射，透射，干涉，衍射，聚焦，能被吸收等等。

（2）微波与其他物质的作用

微波在直线传播中，遇到金属等材料时能反射；遇到玻璃，塑料，陶瓷，云母等绝缘材料则透射；遇到含有水分的脂肪，蛋白质，淀粉，蔬菜等介质时，能大量的被吸收，且将微波的电磁能转化为热能。

（3）微波的传输

一般的低频和高频电磁波分别用平行双导线和同轴电缆传输，而微波需要用高导电率的金属空心波导管来传输。

（4）微波加热频率

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微波频段很宽，但真正用于微波加热的频率却很有限。这主要是考虑到便于实现微波器件和设备的标准化；避免因使用频带太多，造成对雷达和微波通讯的干扰。因此，国际上对微波加热使用的频率有明确的规定：供工业，科研及医学等方面应用的微波有4个频段；商业，家用微波炉有915MHz和2450MHz两个频率。915MHz 多用于干燥，消毒，2450MHz多用于家庭烹调炊具，如表一所示：

表一微波加热频率分类

2.2 微波加热原理

被加热的介质可分为两类：一类是分子在无电场力作用时，内部正负电荷中心重合，称为无极性分子介质；另一类是分子即使在无外电场力作用时，其内部电荷的中心也不重合，称为有极性分子介质，也称为偶极子或极性分子。在没有外电场时，尽管每个极性分子正负电荷中心并不重合，但分子的热运动使极性分子凌乱，因此，总体并不显现极性。如将这种电介质放在外加电场中，每个极性分子就会沿电场力的作用方向取向，形成有序排列。于是，在电介质表面感应出极性相反的束缚电荷，这一过程就称为极化。显然，外加电场越强，极化作用也越强。没有外加电场时，极性分子又变成无序状态。当外加电场以相反的极性再次施加时，极性分子

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也随之以相反的方向有序排列。

如将无极性分子电介质放到外加电场中，则会发生两种作用：首先是原来重合的正负电荷中心发生相对位移，其结果是使无极分子变为有极分子；其次这些极性分子也沿外加电场作用方向取向，也发生极化。若外加的是直流电场，介质的极化仅使电场的电能转化成极性分子的位能；若外加的是交变电场，这时它就会被反复交变极化。交变电场的频率越高，极性分子反复转向的极化也就越快，分子热运动也就越快，动能有越大，相邻分子间的摩擦作用便越激烈，在此过程中便完成了电磁能向热能的转换。家用微波炉的频率是2450MHz，在一秒钟内介质即以4900MHz的剧烈速度转向，其摩擦生成的热量之大是可想而知的。对于具有液体的介质，除上述作用外，还有带电粒子在微波场作用下，受电场的加速运动，正离子向负极，负离子向正极，随着微波场的交变，带电离子的运动方向也随之变化，在运动过程中，离子间摩擦也生成热量。由此看来，微波加热的本质，可认为是极性分子和离子将从微波场得到的电磁能转化成了热能。理论和实验证明，单位体积介质中所消耗的微波功率η可表示为：

η=2лfE²є(tgδ+σ/2лfє)

式中f是微波波长为2450MHz； E是微波电场强度；є是被加热的介质的介质常数；δ是被加热介质的介质损耗角；σ是被加热介质的导电率。

可以看出，在微波场中，单位时间，单位介质体积内所产生的热量与物质的性质，微波场的电场强度及频率有关。而提高微波电场强度和频率则是受到限制和约束的。

三、格兰仕WD800B微波炉的主要结构电路分析

格兰仕WD800B微波炉的基本电路组成结构如图1所示,主要分为两个部分：电脑控制部分和电源功率调节部分。电脑控制部分又分为控制面板部分，集成芯片部分，显示部分。电源和功率部分又分为安全保护电路，定时功率控制电路，磁控管，照明电路，冷却机电机等。