微波爐磁控管結構

微波爐加熱、烹飪食物所需的微波能量是由核心元件——磁控管產生的。目前廣泛應用于微波爐的是連續波強迫風冷型磁控管，其基本結構剖視如圖所示。由右圖
可見，磁控管是由陰極(燈絲)、陽極、環形磁鋼、耦合環、天線(即微波能量輸出器)、散熱器和燈絲插頭等組成。其中陽極呈圓筒狀，通常用銅材制成，筒中多個翼片將陽極分割成十幾個扇形空間，每個扇形空間就是一個陽極諧振腔，其諧振頻率即磁控管的工作頻率，一般為2450MHz左右。在陽極的外殼嵌套了一對環形永久磁鋼，磁鋼形成的磁場用于控制陽極腔內的微波振蕩能量。陽極輸出的微波能量通過一根環狀金屬管(即耦合環)傳送到天線，再由天線向爐內發送微波能，對食物進行加熱。

磁控管的微波轉換效率為70％左右，工作時其余30％左右的功率變成了熱量，在管子上耗散，因功率大、溫升較高，所以微波爐中都設置了冷卻風扇，對磁控管進行強迫風冷散熱，以防止過熱損壞。

微波爐磁控管的燈絲工作電壓一般為交流3．3V，電流10A左右；陽極(對陰極)電壓為直流4000V左右。磁控管通電工作時，燈絲被加熱，同時在陰極(燈絲)與陽極間形成高壓電場，在電場作用下，陰極向陽極發射電子，陽極接收到電子而產生陽極電流。電子在到達每個扇形陽極諧振腔時，按其諧振頻率振蕩，同時因環形磁鋼產生的恒定磁場垂直于高壓電場方向，在該磁場作用之下，電子沿著陰極、陽極間的圓周空間作擺輪曲線運動，形成一個積聚能量的旋轉電子云，并向陽極不斷輸送，從而在陽極上獲得穩定的每秒振動頻率約為24．5億次的微波振蕩能量。微波能量的大小主要取決于陽極電壓的高低和磁場的強弱，由于環形磁鋼的磁場強度恒定，故而微波輸出功率主要與陽極電壓相關。但若磁鋼因故破裂或磁性明顯衰退，就會引起磁控管輸出功率減小，微波爐加熱效果變差，出現加熱慢、火力不足等故障，維修時一定要注意這方面的問題。 磁控管工作時的動態導通內阻很小，陽極電壓的波動對微波輸出功率影響很大，這將明顯影響微波爐的加熱性能。為了避免因電源電壓波動而導致微波爐工作不穩定，磁控管陽極電壓通常都由漏感變壓器組成的電源電路來提供，它可穩定磁控管的陽極電流，使微波爐輸出功率保持穩定。