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
2.5.1. Микросхемы
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.).
2.5. Метод поиска неисправностей в СВЧ-печи
2.5.1. Микросхемы
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.).
При отыскании неисправности контролируют режим работы ИС по постоянному току. Заниженное напряжение на одном из выводов ИС может быть из-за наличия утечки подключенного к этой точке конденсатора, который при проверке можно отключить. Работоспособность ИС можно проверить и в динамическом режиме, с помощью осциллографа, контролируя прохождение сигналов, сформированных и подведенных на ее входы.
При проверке ИС необходимо убедиться, что ее выход не шунтируется последующим каскадом. Для этого можно перерезать печатную дорожку. При проверке цифровых ИС сформировать сигнал логического нуля можно, соединив вывод с общим проводом. Сигнал логической единицы можно сформировать путем отсоединения вывода от остальной части схемы или подключив к шине питания через резистор сопротивлением 1 кОм.
2.5.2. Особенности работы с печатными платами блоков управления СВЧ-печей
При внешнем осмотре печатных плат нужно проверить целостность печатных проводников, убедиться в отсутствии трещин, разрывов, прогоревших участков. Не рекомендуется подергивать пинцетом за выводы радиоэлементов, так как это может привести к разрушению печатных проводников.
Особую аккуратность следует соблюдать при восстановлении печатной платы, если обнаружен обрыв печатных проводников или они выгорели. В случае отслаивания фольги от основания рекомендуется поврежденное место очистить от грязи, на фольгу в месте повреждения нанести тонкий слой клея БФ-4. Для ускорения склейки можно провести горячим паяльником по отслоившемуся участку фольги. Затем нужно тщательно проверить фольгу, чтобы убедиться в отсутствии паразитных замыканий и разрывов.
В случае нарушения целостности печатного проводника (трещина шириной до 1 мм) поврежденный участок заливают припоем, который должен иметь хорошее сцепление с печатным проводником на 10 мм по обе стороны трещины. При небольших разрывах печатных проводников (сгорание слоя) удаляют следы гари и в разрыв впаивают голый одножильный медный провод диаметром 0,6–0,8 мм.
Замену неисправных компонентов, установленных на печатных платах, с целью сохранения печатного рисунка целесообразно производить в таком порядке. Элемент, подлежащий замене, бокорезами выкусывается из схемы. Затем слегка прогревают место пайки, извлекают остатки выводов элемента и очищают отверстие от наплывов припоя. В освободившееся отверстие платы вставляются выводы нового элемента, и их припаивают. При этом элементы располагают так, чтобы на их корпусе можно было прочитать надписи.
Пайка выводов компонентов схемы на печатных платах производится паяльником мощностью не более 40 Вт.
При этом используют легкоплавкие припои ПОС-60, ПОСК-50-18 и бескислотные флюсы. На место пайки флюс наносят кисточкой, не допуская растекания его за пределы спая. Место пайки следует прогреть паяльником, чтобы припой полностью заполнил зазоры между выводом и контактной площадкой фольги. Количество припоя должно быть минимальным, чтобы наплывы его в местах пайки не превышали 1 мм. Продолжительность пайки не должна превышать 5 с. Нельзя перегревать места пайки, так как перегрев может вызвать отслаивание печатных проводников.
2.6. Нахождение и устранение неисправностей
Ремонт включает работы, связанные с заменой компонентов, ремонтом узлов, блоков, деталей, устранением замыканий, восстановлением и настройкой аппарата. Отыскание неисправностей – наиболее трудоемкая операция ремонта, требующая хороших знаний, навыков и мастерства.
Технология ремонта складывается из четырех этапов: выявления неисправности, определения ее характера, устранения неисправности, проверки после ремонта. Отсюда найти неисправность – значит найти отказавший, вышедший из строя элемент, электронный узел, модуль, блок. Все это остается актуальным и до настоящего времени, несмотря на то что цифровые блоки стали делать в виде всего лишь одной «залитой» микросхемы.
Все неисправности проигрывателя компакт-дисков можно подразделить на механические и электрические. Механические неисправности возникают в механических узлах (к примеру, сервосистема отсчета времени (таймер СВЧ-печи или поворотный механизм системы гриля). Электрические неисправности возникают в электрических цепях и проявляются в виде изменения сопротивления, разрыва цепи, короткого замыкания в диодах, транзисторах, микросхемах, резисторах, конденсаторах, трансформаторах и др.
Среди способов поиска неисправностей необходимо выделить следующие. Внешний осмотр позволяет выявить большинство механических неисправностей, а также и некоторые электрические.
Внешним осмотром можно проверить качество сборки и монтажа. При проверке качества сборки вручную проверяют механическое крепление отдельных узлов.
Внешним осмотром проверяют также качество электрического монтажа: выявляют целостность соединительных проводников, отсутствие затеков припоя, которые могут привести к коротким замыканиям между отдельными участками схемы, обнаруживают провода с нарушенной изоляцией, проверяют качество пайки, а также наличие всех элементов согласно схеме. Внешним осмотром контролируют соответствие номиналов компонентов, выявляют дефекты отдельных элементов (обрыв выводов, обугливание поверхности резисторов, механические повреждения керамических конденсаторов и др.).
Внешний осмотр производят, как правило, при отключенном питании. При этом необходимо следить, чтобы в монтаж не попали случайные предметы, которые при включении аппарата могут вызвать короткое замыкание.
Внешним осмотром можно выявить неисправность почти всех радиоэлементов. Во включенном состоянии несложно определить и перегрев трансформатора питания накала магнетрона, электролитических конденсаторов, корпусов транзисторов и ИС. О наличии неисправностей в схеме аппарата могут свидетельствовать запахи от перегрева компонентов, изменение тона звуковых колебаний, вызываемых работой трансформаторов и других узлов схемы, которые вообще не слышны во время работы или имеют характерный тон звучания (повышенный звуковой фон при неисправности магнетрона – см. разделы 2.1–2.4).
Иногда во время внешнего осмотра возникают сомнения в исправности компонентов. В таком случае необходимо выпаять элемент и проверить его исправность более тщательно. Способ промежуточных измерений заключается в последовательной проверке прохождения сигнала от блока к блоку (от каскада к каскаду) до обнаружения неисправного участка. На выходе неисправного блока напряжение отсутствует.
Способ исключения состоит в последовательном исключении исправных каскадов, узлов и блоков в ходе отыскания неисправностей. Если блок исправен, его можно исключить из дальнейшего поиска неисправности и перейти к проверке высокочастотной части СВЧ-генератора.
Способ замены отдельных неисправных элементов, узлов или блоков на исправные широко используют при проверке и ремонте. К примеру, заменив блок, модуль на заведомо исправный, можно убедиться в неисправности замененного.
Способ сравнения заключается в сравнении параметров неисправного аппарата с параметрами исправного того же типа или марки.
Поиск неисправности осуществляют по определенному правилу (алгоритму), позволяющему максимально сократить время поиска.
3. Аспекты выбора СВЧ-печи в различных условиях
Микроволновая печь является ощутимым подспорьем на кухне, дополняя работу плиты, а зачастую даже в чем-то заменяя ее. Для многих, кто покупает микроволновую печь как дополнительный прибор для размораживания продуктов и подогревания блюд, она очень быстро становится основным средством для приготовления пищи.
Интересно, что присутствие соли заметно ускоряет нагрев в микроволновой печи. Но существует одно немаловажное требование: соль должна быть полностью растворена.
С другой стороны, посоленные перед приготовлением мясо, птица, овощи длительного хранения могут получиться жестковатыми и суховатыми. Соль «вытягивает» влагу. Так что лучше солить такие продукты по окончании приготовления.