磁控管的正確使用

磁控管是微波應用設備的心臟，因此，磁控管的正確使用是維護微波設備正常
工作的必要條件。磁控管在使用時應註意以下幾個問題：
 
  一、負載要匹配 
   無論什麼設備都要求磁控管的輸出負載盡可能做到匹配，也就是它的電壓駐波
比應盡可能的小。駐波大不僅反射功率大，使被處理物料實際得到的功率減少，而
且會引起磁控管跳模和陰極過熱，嚴重時會損壞管子。跳模時，陽極電流忽然出現
跌落。引起跳模的原因除管子本身模式分隔度小外，主要有以下幾個方麵：
 
   1、電源內阻太大，空載高而激起非π模式。
 
   2、負載嚴重失配，不利相位的反射減弱瞭高頻場與電子流的相互作用，而不
能維持正常的π模振蕩。
 
   3、燈絲加熱不足，引起發射不足，或因管內放氣使陰極中毒引起發射不足，
不能提供π模振蕩所需的管子電流。
 
   為避免跳模的發生，要求電源內阻不能過大，負載應匹配，燈絲加熱電流應符
合說明書要求
 
  二、冷卻 
   冷卻是保證磁控管正常管工作的條件之一，大功率磁控管的陽極常用水冷，其
陰極燈絲引出部分及輸出陶瓷窗同時進行強迫風冷，有些電磁鐵也用風冷或水冷。
冷卻不良將使管子過熱而不能正常工作，嚴重時將燒壞管子。應嚴禁在冷卻不足的
條件下工作。
 
  三、合理調整陰極加熱功率 
   磁控管起振後，由於不利電子回轟陰極使陰極溫度升高而處於過熱狀態，陰極
過熱將使材料蒸發加劇，壽命縮短，嚴重時將燒壞陰極。防止陰極過熱的辦法是按
規定調整降低陰極加熱功率。
 
  四、安裝調試 
   目前常用的微波加熱設備中磁控管放在激勵腔上直接激勵傳輸系統。激勵腔即
是能量激勵裝置，又是傳輸系統的一部分。因此激勵腔的性能對磁控管的工作影響
極大。激勵腔應能將管內產生的微波能量有效的傳輸給負載。為達此目的，除激勵
腔本身的設計外，管子在激勵腔上的裝配情況對工作的穩定性影響極大。正常工作
時管子的陽極與激勵腔接觸部分有很大的高頻電流通過，二者之間必須有良好的接
觸，接觸不良將引起高頻打火。天線插入激勵腔的深度直接影響能量的傳輸和管子
的工作狀態，應按說明書規定精心裝配。
 
  五、保存和運輸 
   磁控管的電療材料為無氧銅、可伐等，在酸、堿濕氣中易於氧化。因此，磁控
管的保存應防潮、避開酸堿氣氛。防止高溫氧化。包裝式磁控管因帶磁鋼，應防止
磁鋼的磁性變化，存在時應在管子周圍10厘米內不得有鐵磁物質存在。管子運輸過
程中應放入專用防振包裝箱內，以防止受振動撞擊而受損壞。

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。目前廣泛應用於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。在陽極的外殼嵌套瞭一對環形永久磁鋼，磁鋼形成的磁場用於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，工作時其餘30％左右的功率變成瞭熱量，在管子上耗散，因功率大、溫升較高，所以微波爐中都設置瞭冷卻風扇，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於高壓電場方向，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雲，並向陽極不斷輸送，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於陽極電壓的高低和磁場的強弱，由於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，維修時一定要註意這方麵的問題。 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。為瞭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。

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