Однако определить качество нагрева вполне можно и без термометра, доверяя своим тактильным ощущениям.
2.2. Еще один способ проверки магнетрона
Отсутствие доступных простых способов достоверной проверки работы магнетронов в СВЧ-печах создает определенные проблемы при ремонте. Предлагаемый ниже метод хоть и требует навыка работы с осциллографом в режиме контроля (измерения) высоких напряжений, тем не менее приведу здесь его, поскольку он позволяет быстро проверить работоспособность магнетрона и компонентов высоковольтного умножителя, в котором главным элементом является высоковольтный диод. На рис. рис. 1.2–1.4 (в первой главе) представлены вид на открытый корпус бытовой СВЧ-установки, вид на магнетрон и источник питания магнетрона.
Магнетрон в схеме бытовой СВЧ-установки используется как один из диодов удвоителя напряжения. Это свойство позволяет проверять его как диод при наличии исправного штатного диода. Как вариант просмотр осциллографом формы напряжения на катоде магнетрона позволяет получить информацию о его работоспособности, проблемах и режимах питания. Для этого используют стандартный высоковольтный делитель на 30 кВ или самодельный, рассчитанный на 10 кВ и состоящий из 3 резисторов сопротивлением по 33 МОм каждый. Заземляющий вывод надежно подключают на корпус (общий провод) СВЧ-установки.
При включенном оборудовании на экране осциллографа наблюдаются отрицательные полупериоды (импульсы 50 Гц) амплитудой до 4 кВ. Уместно заметить, что на форму и амплитуду импульсов влияют элементы высоковольтного источника питания. По изменению формы переднего фронта можно наблюдать вход магнетрона в рабочий режим по мере прогрева накала и его стабильность (устойчивость) в активном режиме. С помощью осциллографа выявляют дефектные конденсаторы и высоковольтные диоды. При неработоспособном магнетроне на экране наблюдается синусоида амплитудой около 2 кВ.
Предприняв опыт в виде нескольких контрольных измерений на заведомо исправной «микроволновке», можно получить необходимые навыки для ремонта неисправных СВЧ-установок. Итак, для определения качества магнетрона в прогнозе достаточно включить микроволновку через мощный ЛАТР, снизив напряжение на 25–30 %. При отсутствии ЛАТРа можно с помощью ограничения тока в цепи накала магнетрона последовательно включенным резистором (или иным способом) снизить напряжение накала на 0,8–1 В.
На рис. 2.2 представлен внешний вид магнетрона, снятого с неисправной бытовой СВЧ-установки.
Рис. 2.2. Внешний вид магнетрона, снятого с неисправной бытовой СВЧ-установки
Внимание, важно!
Разумеется, при измерениях необходимо учитывать наличие высокого напряжения и соблюдать существующие нормы безопасности.
2.3. Как точно установить неисправность высоковольтного диода
Высоковольтный диод может применяться разных типов, его назначение и принцип работы один. Диод обычно обозначен на плате как DB1, а сам тип может иметь разные обозначения, к примеру 1 °C1В 3000 К S13, Shine 50 Hz 1368 и др.
Например, можно заменять высоковольтный диод от разных СВЧ-печей без какого-либо ущерба для устройства. В моей практике проверены замены на CL01-12, 060TM, HVR-1X, 2X062H, L5KVF; разные производители по-своему маркируют его.
На рис. 2.3 представлен вид на высоковольтный диод, применяющийся в современных бытовых СВЧ-установках.
Рис. 2.3. Вид на высоковольтный диод
По электрическим характеристикам высоковольтный диод рассчитан на ток до 700 мA при напряжении пробоя до 5 кВ.
Такими параметрами объясняется также и невозможность его практической проверки («прозвонки») с помощью обычных «бытовых» тестеров-мультиметров с максимальным пределом измерения сопротивления 2 МОм.
В таком случае тестер показывает «обрыв». Отпирающее диод напряжение заряжает конденсатор до амплитудного значения. При этом напряжение на магнетроне очень мало, по сравнению с рабочим. При изменении полярности напряжения диод запирается, и к магнетрону прикладывается суммарное напряжение на обмотке и конденсаторе.
Чтобы проверить этот высоковольтный диод и убедиться в его работоспособности, можно пойти двумя путями. Первое – проверять в режиме измерения сопротивления омметром с пределом измерения сопротивления до 200 МОм (для измерения сопротивления изоляции проводов), второе – проверить практически, включив в цепь переменного напряжения 100–220 В.
Чтобы практически проверить высоковольтный диод, уместно обратить внимание на простую электрическую схему, представленную на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Электрическая схема для простой проверки высоковольтного диода в составе СВЧ-печи
В бытовых условиях наиболее часто пользуются именно этим способом: с соблюдением правил безопасности, одним контактом диод подключают последовательно в электрическую цепь 220 В к одному из проводников и в режиме измерения постоянного напряжения в диапазоне 250 В (и выше) замеряют напряжение между другим проводником (сети 220 В) и другим контактом высоковольтного диода. При условии, что напряжение в этих точках есть и диод предварительной проверкой омметром не был короткозамкнутым, признается его исправность. Прикладывать диод к источнику более низких напряжений нецелесообразно, ибо он рассчитан на высокие напряжения до 10 кВ.
Если упала мощность нагрева СВЧ-печи – это заметно по слабому разогреву продуктов и (или) необходимости затрачивать заметно большее время на разогрев, при том что еще недавно «печка грела хорошо». Разумеется, этот случай не является сложным по затратам финансов и времени, и замена магнетрона не нужна. Для поиска неисправности рассмотрим два пути.
Первое – проверяем конденсатор, именно он влияет на мощность генерации магнетрона, то есть на мощность разогрева рабочей камеры. Конденсатор 150 мкФ на рабочее напряжение 400 В. Проверять конденсатор необходимо после визуальной проверки слюдяной (или – в некоторых случаях – пластиковой) прокладки в рабочей камере напротив волновода магнетрона. Прокладка (иначе ее называют заглушкой) необходима для защиты антенны магнетрона (волновода) от попадания туда частиц самих разогреваемых продуктов.
2.4. Прогар слюдяной прокладки
В принципе, прогар слюдяной или пластиковой прокладки – часто встречающаяся неисправность современных СВЧ-печей. Чтобы избежать этой проблемы, прокладку можно дополнительно покрасить специальной пищевой эмалью (со стороны рабочей камеры СВЧ-печи). Проверку конденсатора осуществляют тестером по общепринятым правилам проверки.
Второе – проверяем напряжение питания в розетке непосредственно у штепселя СВЧ-печи. Установлено, что даже незначительное (мерки у всех различны) падение питающего напряжения весьма существенно влияет на мощность разогрева продуктов в рабочей камере. Причем все остальные «атрибуты» работы СВЧ-печи остаются неизменными, и устройство работает как будто бы нормально. Итак, при уменьшении напряжения питания до 200 В СВЧ-печь теряет примерно 50 % мощности. Это обязательно имейте в виду.
При замене проходных конденсаторов с закрепленного в печке магнетрона снимаем крышку фильтра. Поддев отверткой, отделяем «общий провод» конденсаторов от корпуса фильтра. Омметром определяем, пробиты ли конденсаторы.
Практически ремонт проходных конденсаторов выводов накала магнетрона осуществить можно, разрушив корпус конденсаторов плоскогубцами или кусачками и подпаяв новые, заведомо исправные конденсаторы емкостью от 200 пФ и выше на соответствующее рабочее напряжение, затем залить свободное место эпоксидкой (клей) или компаундом – для изоляции выводов. Но этот путь представляется не очень качественным, скорее, он удобен там, где никак нельзя поступить иначе.
А в условиях хорошей домашней или рабочей лаборатории вполне можно найти и более продуктивное решение. К примеру, заменить старые проходные конденсаторы новыми, заведомо исправными, снятыми, к примеру, с исправной СВЧ-установки. И таким образом осуществить проверку, уменьшив вероятность неисправности в части проходных конденсаторов в цепи накала магнетрона.
Для сведения электрическая схема бытовой СВЧ-установки с цифровым индикатором процессов представлена на рис. 2.5.
Рис. 2.5. Электрическая схема для понимания действия отдельных элементов СВЧ-печи
В каждом из рассмотренных случаев практика ремонтных работ имеет смысл; это позволяет сэкономить и время, и деньги на ремонт.
2.5. Метод поиска неисправностей в СВЧ-печи
Интегральные микросхемы очень широко используются в бытовых СВЧ-печах, снабженных цифровым блоком управления и индикаторным табло. Микросхемы, в том числе программируемые микропроцессоры, представляют собой микроэлектронные устройства, содержащие диоды, транзисторы, резисторы и выполняющие определенную функцию. При эксплуатации микросхем необходимо строго соблюдать полярности питающих напряжений. Причинами их неисправности могут быть обрывы выводов; межэлектродные замыкания; перегрев и разрушение переходов; механические повреждения (раскалывание и деформация корпуса, попадание флюса между выводами и корпусом ИС, приводящее к постепенным отказам и др.).
