生活中,很多小伙伴不知道光波炉原理是什么(光波炉结构组成及工作原理),今天小编针对这个问题做了这篇文章,详细内容我们来看一下。
光波烤箱是一种新型家用厨具产品,采用卤素灯管加热。工作时表面发烫发红,有火的感觉。烹饪功率足够大,和燃气灶没什么区别。在此,笔者以半球牌微电脑波峰炉为例,介绍其工作原理及维修技巧。
一、光波炉的结构
微机光波炉物理图
拆卸外壳后的内部示意图
从图中可以看出,它由耐高温黑晶面板、卤素灯管、聚光反光碗、主板、控制面板、电风扇、上下盖板等组成。卤素灯管采用交流供电方式,通电后产生热量和光波。通过控制主板上双向晶闸管的导通程度,进而控制电源大小和有无卤素灯管,就可以控制加热温度和卤素灯管是否工作。反射式聚光碗将卤素灯管下方的光和热发射并汇聚到面板上,提高了光波和热的利用率;耐高温的黑晶面板将卤素灯管与灶具隔开,由于黑晶面板具有光能的垂直传导,将光能和热量传递给灶具。
二、光波炉的工作原理
半球微电脑波炉控制电路主板正反面见下图。
操作控制面板的正面和背面见下图;
根据实物绘制的示意图如下图所示。下半部分分为主板电路,上半部分分为操作控制电路,通过连接器CN1连接,用于供电和驱动控制信号传输。
如上图所示,主板电路主要由电源电路、风扇控制电路和加热电路组成,操作控制板电路主要由单片机IC1为核心组成。
1、电源电路
电源电路在图的左下部分,由市电整流滤波电路、开关电源电路、整流滤波电路和5.1V稳压电路组成。其中,开关电源由开关管D13003、三极管2SC1815和开关变压器T1组成。D13003是一款NPN硅三极管,采用TO-92封装,内置阻尼二极管。它的切换速度很快。其集电极和基极击穿电压VCBO为600V,集电极和发射极击穿电压VCEO为400V,集电极最大耗散功率PCM为20W,最大集电极电流ICM为1.5A
2、市电整流滤波电路
AC220V电源通过电源线输入从LIN和NIN的连接点输入,NIN的电压经过二极管1N4007整流和4.7μF/450V电容滤波,形成300V左右的DC电压。
3、开关电源电路
300V DC电压分为两路。一路通过开关变压器T1的初级绕组(1-2绕组)加到开关管D13003的集电极,另一路通过1mω电阻为D13003的基极提供启动偏置电压。D13003开始导通,其电流在T1的初级绕组产生电动势,其他绕组产生感应电压。其中3-4绕组的感应电压通过330ω电阻和104PF电容正反馈到D13003的基极,使D13003迅速达到饱和导通状态,最终使开关管进入振荡状态。开关电源工作后,T1 3-4绕组感应的电压经VF407整流,220μF/25V电容滤波产生约18V的DC电压。该电压通过连接器风扇向电动风扇马达供电;另一路经750ω电阻降压、220μ/10V电容滤波、5.1V稳压器稳压产生5.1V电压,通过连接器CN1的两个引脚提供给操作控制电路。
4、电压控制电路
稳压电路由18V稳压管和晶体管2SC1815为核心组成。当开关电源输出电压超过18.6V时,18V稳压管击穿导通,迫使2SC1815提前导通,导致开关管D13003提前关断,T1中存储的能量下降,开关电源输出电压下降到正常值,实现稳压控制。
5、过压保护电路
它由2K2电阻和晶体管2SC1815组成。当开关电源的输出电压上升时,开关变压器T1的3-4绕组输出的电压被2k2电阻限制,使2SC1815导通,开关管D13003关断,避免了开关管的过压损坏。实际上,这个电路只是限制了输出电压的上升。开关管过流保护电路;当开关管D13003过流时,5R6电阻两端的压降上升,通过330R电阻的限流使2SC1815导通,使开关管D13003关断,避免了D13003等元件的过流损坏,实现了开关管的过流保护。
6、风扇电路
风扇电路由单片机IC1、驱动管S8050、风扇和电风扇电机组成。单片机IC1开机后,从1脚输出高电平的风扇控制电压,通过连接器CN1的4脚和1k2电阻使S8050导通,通过连接器FAN连接风扇电机的供电电路,带动风扇转动,实现散热功能。当按下启动/停止按钮,光波炉停止加热时,炉内温度仍然很高。为了将炉内温度降低到安全状态,风扇继续工作一段时间,直到炉内温度达到安全状态。
7、加热电路
加热电路由单片机IC1、驱动管S8050、双向晶闸管BTA16和两个卤素灯管组成。卤素灯是一种密封的发光发热管,属于红外灯。里面充有卤族元素惰性气体,中间有两种钨丝:白色和黑色。卤素灯管具有热效率高、加热时不氧化、寿命长、成本低、安装简单、环保无污染等优点。,广泛应用于各种小家电,如微波炉、雅乐烤箱、电炉、咖啡壶、电暖器、美容院、烤箱等。一般采用2~3根卤素管作为加热源,每根卤素管的功率约为900~1200W W,光波炉使用的卤素管如下图所示。
如下图所示,光波炉中使用的双向晶闸管BTA16为TO-220AB封装形式,最大电流IT (RMS)=16.0A,最大电压VDRM≥600V,触发电流IGT≤18-25mA。
AC220V电压由双向晶闸管BTA16控制,然后施加在两个卤素灯管的两端,卤素灯管发光发热,通过黑晶板加热炊具。控制板发出的驱动脉冲信号通过连接器CN1的五个引脚输入,经两个2k2电阻分压,再由驱动管S8050逆变放大,从而控制BTA16的导通时间,即控制两个卤素灯管的供电,达到温度调节的目的。