Pemanasan makanan dalam microwave dilakukan dengan radiasi yang frekuensinya sama dengan 2450 MHz, yang diciptakan oleh magnetron. Jika setelah menyalakan oven, piring berputar, lampu di dalam oven menyala, kipas angin bekerja, dan makanan tetap dingin atau membutuhkan waktu yang sangat lama untuk memanas, maka ada yang salah dengan lampu ini. Jika Anda tahu cara memeriksa magnetron di microwave, Anda bisa melakukannya tanpa pergi ke bengkel. Selain itu, bagian tambahan apa pun di sirkuit magnetron mungkin rusak.

Apa yang bisa dilakukan microwave. Berapakah energi magnetron dan gelombang mikro dari magnetron? Magnetron adalah tabung vakum yang menjalankan fungsi dioda dan terdiri dari beberapa bagian:

1. Anoda tembaga berbentuk silinder dibagi menjadi 10 bagian.
2. Di tengahnya ada katoda dengan filamen bawaan. Tugasnya adalah menciptakan aliran elektron.
3. Di ujungnya terdapat magnet cincin yang diperlukan untuk menciptakan medan magnet, yang menghasilkan radiasi gelombang mikro.
4. Radiasi ditangkap oleh loop kawat yang terhubung ke katoda dan dikeluarkan dari magnetron menggunakan antena pemancar yang diarahkan sepanjang pandu gelombang ke dalam ruangan.

Selama pengoperasian, magnetron menjadi sangat panas, sehingga tubuhnya dilengkapi dengan pelat radiator yang dihembuskan oleh kipas angin. Untuk melindungi dari panas berlebih, sekering termal disertakan dalam sirkuit daya.

Cara kerja magnetron, diagram.

Kerusakan magnetron dapat terjadi karena alasan berikut:

• Tutup pelindung telah terbakar dan menimbulkan percikan api selama pengoperasian. Diganti dengan yang utuh, karena sama untuk semua magnetron.
• Kelelahan filamen.
• Depresurisasi magnetron karena panas berlebih.
• Kerusakan dioda tegangan tinggi.
• Sekering tegangan tinggi putus.
• Tidak ada kontak di sekering termal.
• Kapasitor tegangan tinggi rusak.

Untuk semua kerusakan, kecuali depresurisasi, perbaikan dapat dilakukan sendiri.

Mengukur resistansi dengan ohmmeter.

Penyelesaian masalah

Untuk mengetahui mengapa oven tidak berfungsi, Anda perlu mencabutnya dan melepas tutupnya.

1. Bagian dalamnya diperiksa dengan cermat apakah ada kabel yang meleleh, terbakar, atau tidak disolder. Kondisi sekring tegangan tinggi dapat dilihat dengan mata telanjang. Sekring yang benangnya putus diganti dengan yang utuh, dan jika pada saat pengujian kompor putus lagi, pencarian dilanjutkan.
2. Untuk diagnosis lebih lanjut, Anda memerlukan multimeter atau tester. Pengujian dimulai dengan papan sirkuit tercetak yang berisi rangkaian catu daya magnetron, yang terdiri dari resistor, dioda, kapasitor, dan varistor. Bagian dapat dipanggil secara lokal, tanpa menyolder.
3. Setelah itu, sekering termal diperiksa dengan tester. Dengan kontak normal, resistansinya nol.
4. Menguji kapasitor tegangan tinggi dengan multimeter hanya mungkin dilakukan jika terjadi kerusakan. Jika perangkat menunjukkan korsleting, komponen tersebut diganti. Karena beberapa jenis kapasitor memiliki resistor bawaan untuk pemakaian, kapasitor yang berfungsi akan menunjukkan resistansi 1 MOhm, bukan tak terhingga.
5. Penguji tidak cocok untuk menguji dioda tegangan tinggi karena rentang pengukuran resistansinya kecil. Untuk menilai kondisi dioda dengan benar, Anda memerlukan megohmmeter dengan skala hingga 200 MOhm. Tapi kecil kemungkinannya bisa ditemukan di bengkel rumah. Oleh karena itu, metode diagnostik digunakan menggunakan jaringan listrik rumah dua kabel dengan kepatuhan wajib terhadap peraturan keselamatan. Salah satu terminal dioda terhubung ke kabel jaringan. Multimeter dihubungkan antara konduktor kedua dan konduktor lain dari jaringan untuk mengukur tegangan DC dalam kisaran hingga 250 V. Jika dioda masih utuh, perangkat akan menunjukkan adanya tegangan yang diperbaiki. Jika terjadi kerusakan atau kerusakan, panah akan tetap di nol. Dioda tegangan tinggi apa pun dengan tegangan operasi 5 kV dan arus 0,7 A cocok untuk diganti.
6. Pengecekan magnetron dimulai dengan pengujian filamen. Untuk melakukan ini, resistansi antara terminalnya diukur, yang untuk filamen yang berfungsi adalah beberapa ohm. Jika penguji menunjukkan tak terhingga, ini tidak berarti utasnya terbakar. Untuk benar-benar yakin, setelah melepas penutup, integritas sambungan tersedak dengan terminal magnetron diperiksa.
   Beberapa pengrajin menyarankan untuk melepas throttle. Dalam keadaan apa pun hal ini tidak boleh dilakukan, karena mode pengoperasian trafo terganggu, yang dapat mengakibatkan kebakaran.
   Setelah mengukur resistansi antara terminal dan rumahan, Anda dapat menilai kondisi kapasitor feed-through. Pada tak terhingga - semuanya baik-baik saja, pada nol - rusak, dan jika ada hambatan - dengan kebocoran arus. Kapasitor yang rusak dipotong dengan pemotong kawat dan kapasitor baru dengan kapasitas minimal 2000 pF disolder sebagai gantinya.
7. Jika semua elemen utuh, tetapi radiasi magnetron tidak cukup untuk memanaskan makanan sepenuhnya, berarti katoda telah kehilangan emisi. Masalah ini hanya dapat diperbaiki dengan penggantian. Saat mengganti kapasitor, Anda tidak dapat menggunakan solder tahan api konvensional atau diperlukan mesin las resistansi kompak.

Video tersebut menampilkan cerita untuk boneka tentang cara memeriksa magnetron, semuanya sangat jelas:

Penggantian magnetron

Karena perbaikan magnetron tidak dilakukan bahkan di bengkel yang lengkap, Anda harus membeli yang baru. Sebelum mengeluarkan magnetron dari microwave, Anda perlu menandai kontak konektor agar tidak membingungkan saat memasang bagian baru. Jika kabel tidak tersambung dengan benar, magnetron tidak akan berfungsi.

Anda dapat melakukan penggantian sendiri jika Anda setidaknya pernah menggunakan obeng untuk tujuan yang dimaksudkan dan membunyikan beberapa dioda. Ini tidak memerlukan keahlian atau pengetahuan khusus tentang cara kerja magnetron. Jika tidak mungkin menemukan magnetron khusus untuk microwave, Anda harus menggunakan analog yang sesuai.

Kekuatannya harus sama atau lebih besar dari aslinya, dan pengikatan serta lokasi konektornya harus sama. Desain magnetron dari pabrikan sama, tetapi desainnya mungkin berbeda, jadi Anda perlu memastikan bahwa analog ke pandu gelombang terpasang erat. Jika pasta penghantar panas pada sekering termal ternyata kering, gantilah dengan yang baru.

Saat membeli magnetron baru, daya, kontak, dan lubang pemasangan harus cocok. Jika setidaknya salah satu kondisi tidak sesuai, Anda telah membeli suku cadang yang tidak sesuai untuk Anda.

• Jika ada sesuatu yang pecah dan mengeluarkan percikan api di dalam microwave saat Anda menyalakannya, Anda harus berhenti menggunakan oven dan mencari tahu alasannya. Memperbaiki masalah akan lebih murah dibandingkan membeli komponen baru. Dalam kasus ini, penyebabnya biasanya adalah tutup yang terbakar, yang menyebabkan oven microwave menyala.
• Penting untuk terus memantau kondisi bantalan mika, yang melindungi saluran keluar pandu gelombang ke dalam ruangan dari masuknya lemak dan remah-remah makanan. Jika tutupnya rusak, mika bisa terbakar, yang menyebabkan kegagalan magnetron. Bantalan harus tetap bersih, karena lemak yang menempel di dalamnya akan hangus karena pengaruh suhu dan menjadi konduktif listrik. Berinteraksi dengan radiasi, menyebabkan percikan api di dalam ruangan.
• Jika voltase tidak stabil, lebih baik menyambungkan microwave melalui stabilizer, karena setetes saja akan berdampak negatif pada pengoperasian oven. Daya turun dan keausan katoda magnetron semakin cepat. Misalnya, pada tegangan listrik 200 V, daya berkurang setengahnya.
• Microwave memiliki banyak kegunaan, jadi jika tidak berfungsi, tatanan normalnya akan terganggu. Penyebab kerusakan belum tentu magnetron atau rangkaian catu dayanya. Pertama, Anda harus memeriksa level tegangan pada titik di mana tungku terhubung ke jaringan dan kondisi pelat mika.

Magnetron adalah perangkat elektronik khusus di mana pembangkitan osilasi frekuensi ultra-tinggi (osilasi gelombang mikro) dilakukan dengan memodulasi kecepatan aliran elektron. Magnetron telah secara signifikan memperluas cakupan pemanasan dengan arus frekuensi tinggi dan sangat tinggi.
Yang kurang umum adalah amplitron (platinotron), klystron, dan tabung gelombang berjalan berdasarkan prinsip yang sama.

Magnetron adalah generator frekuensi ultra-tinggi berdaya tinggi yang paling canggih. Ini adalah tabung yang dievakuasi dengan baik dengan aliran elektron yang dikendalikan oleh medan listrik dan magnet. Mereka memungkinkan untuk memperoleh gelombang yang sangat pendek (hingga sepersekian sentimeter) dengan kekuatan yang signifikan.

Magnetron menggunakan pergerakan elektron dalam medan listrik dan magnet yang saling tegak lurus yang tercipta di celah melingkar antara katoda dan anoda. Tegangan anoda diterapkan di antara elektroda, menciptakan medan listrik radial, di bawah pengaruh elektron yang dikeluarkan dari katoda yang dipanaskan mengalir ke anoda.

Blok anoda ditempatkan di antara kutub elektromagnet, yang menciptakan medan magnet di celah melingkar yang diarahkan sepanjang sumbu magnetron. Di bawah pengaruh medan magnet, elektron menyimpang dari arah radial dan bergerak sepanjang lintasan spiral yang kompleks. Di ruang antara katoda dan anoda, terbentuk awan elektron berputar dengan lidah, mengingatkan pada hub roda dengan jari-jari. Terbang melewati celah resonator volumetrik anoda, elektron menimbulkan osilasi frekuensi tinggi di dalamnya.

Beras. 1. Blok anoda magnetron

Masing-masing resonator volumetrik adalah sistem osilasi dengan parameter terdistribusi. Medan listrik terkonsentrasi pada celah, dan medan magnet terkonsentrasi di dalam rongga.

Energi dikeluarkan dari magnetron menggunakan loop induktif yang ditempatkan di satu atau lebih sering dua resonator yang berdekatan. Kabel koaksial menyuplai energi ke beban.

Beras. 2. Desain magnetron

Pemanasan dengan arus gelombang mikro dilakukan dalam pemandu gelombang dengan penampang bulat atau persegi panjang atau dalam resonator volumetrik, di mana bentuk paling sederhana TE10(H10) (dalam pemandu gelombang) atau TE101 (dalam resonator volumetrik) tereksitasi. Pemanasan juga dapat dilakukan dengan memancarkan gelombang elektromagnetik ke benda pemanas.

Magnetron ditenagai oleh arus yang diperbaiki dengan rangkaian penyearah yang disederhanakan. Instalasi berdaya sangat rendah dapat ditenagai oleh arus bolak-balik.

Magnetron dapat beroperasi pada berbagai frekuensi dari 0,5 hingga 100 GHz, dengan daya dari beberapa W hingga puluhan kW dalam mode kontinu, dan dari 10 W hingga 5 MW dalam mode berdenyut dengan durasi pulsa terutama dari pecahan hingga puluhan mikrodetik.

Oven microwave telah digunakan dalam kehidupan sehari-hari untuk memasak cepat selama beberapa waktu. Mereka mulai diproduksi secara massal pada tahun 1962, dan dengan cepat perangkat ini menjadi sangat diperlukan di hampir semua dapur. Memasak dalam oven terjadi dengan mengolah makanan dengan gelombang elektromagnetik pendek dengan frekuensi 2,45 GHz (kisaran sentimeter), yang bergerak melintasi ruang angkasa dengan kecepatan 299,79 km/detik. Dalam hal ini, oven microwave itu sendiri tidak menghasilkan panas, melainkan hanya memancarkan gelombang radio frekuensi ultra tinggi (microwave). Berinteraksi dengan makanan, gelombang ini menyebabkan molekul cairan dalam makanan berputar dengan frekuensi tinggi. Gesekan yang timbul pada tingkat molekuler memanaskan makanan. Sumber gelombang gelombang mikro adalah magnetron, yang merupakan bagian integral dari oven gelombang mikro.

Prinsip pengoperasian dan desain magnetron

Banyak pemilik oven microwave, mempelajari petunjuk pengoperasiannya, mengajukan pertanyaan:

“Apa itu magnetron dan bagaimana cara kerjanya?” Magnetron (dari bahasa Yunani magnetis - magnet, elektron) dalam elektronik radio disebut dioda tabung radio vakum yang kuat, yang mana termasuk:

• resonator anoda silinder yang terbuat dari tembaga;
• katoda tempat filamen dibuat;
• magnet cincin dipasang di ujung lampu.

Prinsip pengoperasian magnetron adalah memperlambat aliran elektron dalam medan listrik dan medan magnet yang berpotongan pada sudut 90°. Distribusi medan magnet yang dibentuk oleh magnet ujung disediakan oleh inti magnet, yang perannya dimainkan oleh selubung luar magnetron, dilengkapi dengan flensa untuk memasangnya ke pandu gelombang. Interaksi aliran elektron yang dipancarkan dari katoda dengan medan magnet inilah yang menyebabkan munculnya gelombang mikro, yang ditangkap oleh rangkaian kawat dan dibawa keluar menggunakan antena pemancar yang ditempatkan dalam silinder keramik. Sebuah tabung (pipa) khusus digunakan sebagai antena, yang dengannya udara dipompa keluar dari lampu. Tutup logam ditekan dengan kuat ke atasnya.

Sedang berlangsung magnetron menjadi sangat panas, oleh karena itu, desainnya mencakup radiator pelat, yang juga dihembuskan oleh kipas angin. Selain itu, perangkat ini dilengkapi dengan sekering termal. Penetrasi radiasi frekuensi tinggi melalui kabel catu daya dicegah dengan filter frekuensi tinggi yang terdiri dari kapasitor feed-through dan kabel induktif.

Nasihat! Magnetron adalah perangkat elektronik kompleks yang tidak mudah dibongkar dan diperbaiki bahkan oleh seorang profesional. Oleh karena itu, setelah dipastikan magnetron-nya yang tidak berfungsi, sebaiknya gunakan jasa service department yang telah melatih karyawannya, serta peralatan dan suku cadang yang diperlukan.

Perbaikan magnetron

komponen oven microwave yang paling rumit dan mahal Dan. Sangat sulit untuk memperbaikinya bahkan di bengkel khusus. Paling sering, magnetron yang rusak diganti. Namun, sebelum Anda memutuskan untuk mengambil langkah ini, Anda perlu memastikan bahwa inilah masalahnya.

Penting! Kegagalan magnetron disertai dengan manifestasi eksternal. Oleh karena itu, pada tahap pertama, Anda harus melakukan inspeksi visual terhadap ruang microwave.

Tanda-tanda eksternal utama, yang menunjukkan kerusakan magnetron, adalah suara yang tidak biasa, munculnya asap atau percikan api, adanya area yang meleleh atau gelap di dinding ruangan.

Kemudian periksa fungsionalitas komponen oven microwave tersebut, Bagaimana:

• unit kendali (CU);
• sebuah sistem yang menghasilkan gelombang radio frekuensi tinggi.

Diagnostik unit kontrol

Tergantung pada desainnya, oven microwave dapat dilengkapi dengan:

• unit kontrol mekanis (Samsung ME81KRW-3|BW, dll.);
• unit kontrol elektronik (Elenberg MG-2090D dan sejenisnya);
• unit kontrol sentuh (LG MS20E47DKB, dll.).

Anda dapat memverifikasi bahwa unit kontrol rusak dengan memeriksa dengan multimeter, Apakah tegangan disuplai ke input trafo step-up? A. Jika, ketika pengatur waktu dihidupkan dan mode operasi dipilih, tidak ada tegangan pada terminal transformator, maka unit kontrol rusak.

Blok kontrol, dilengkapi dengan pengatur waktu mekanis dan sakelar mode operasi manual, mudah untuk diperbaiki. Sebagai aturan, untuk melakukan ini, cukup dengan memeriksanya secara visual dan memeriksa dengan penguji keberadaan sinyal listrik pada kontak sakelar dan relai. Kerusakan yang teridentifikasi (bagian yang rusak, kontak yang teroksidasi dan terbakar, kabel yang sobek, dll.) dihilangkan.

Jika oven microwave dilengkapi unit kontrol elektronik, diagnosis awal akan membantu melakukan tampilan, yang menampilkan informasi yang salah ketika terjadi malfungsi. Jika layar tidak menyala, periksa integritas sekring internalnya. Unit kontrol elektronik dirancang sedemikian rupa sehingga mampu mendiagnosis kerusakan secara mandiri. Dengan mengaktifkan mode diagnostik dan memeriksa kode kesalahan pada layar beserta tabel interpretasinya (ditunjukkan dalam manual pengoperasian), Anda dapat memperoleh informasi yang diperlukan tentang penyebab kegagalan fungsi.

Nasihat! Unit kendali elektronik adalah unit radio-elektronik kompleks yang tidak dapat diperbaiki tanpa alat ukur khusus. Setelah Anda yakin bahwa kompor tersebut rusak, Anda perlu membawa kompor ke bengkel terdekat untuk peralatan rumah tangga yang rumit.

Memeriksa sistem emisi gelombang radio

Jika unit kontrol berfungsi dengan baik, maka periksa komponen yang berhubungan dengan sistem radiasi gelombang mikro. Secara umum terdiri dari trafo daya tegangan tinggi dan elemen rangkaian listrik penambah tegangan (rangkaian pergeseran tegangan).

Oven microwave menggunakan trafo tegangan tinggi yang dirancang khusus seperti MOT (microwave oven transformator). Secara struktural, mereka mengandung tiga belitan:

• primer 220 V;
• turunkan 3V;
• meningkat 2 kV.

Kinerja transformator periksa dengan membunyikan semua belitan secara berurutan dengan tester. Dalam hal ini, belitan step-down (pemanasan magnetron) memiliki resistansi paling kecil, dan belitan tegangan tinggi memiliki resistansi terbesar. Jika alat pengukur menunjukkan putusnya satu atau lebih belitan, maka trafo harus diganti.

Penting! Hubungan pendek antar belitan dapat terjadi pada belitan transformator tegangan tinggi. Hal ini ditunjukkan dengan suhu pemanasan pengoperasian yang tidak mencukupi dan/atau peningkatan dengungan. Tidak mungkin mengukur tegangan pada terminal keluaran belitan ini dengan penguji konvensional. Diperlukan alat ukur khusus. Jika terjadi korsleting antar belokan, trafo juga harus diganti.

Selanjutnya periksa keutuhan elemen-elemen yang termasuk dalam rangkaian pengali tegangan. Selain magnetron, ini mencakup elemen radio tegangan tinggi: kapasitor dan dioda. Pada saat yang sama, periksa dioda tegangan tinggi Tidak mungkin memecahkannya dengan penguji - resistansi internalnya cukup tinggi. Itu hanya dapat diukur menggunakan megger. Jika ada kerusakan bagian yang terdeteksi, dioda tegangan tinggi harus diganti.

Diagram unit pembangkit gelombang radio gelombang mikro

Maka itu harus dilaksanakan pemeriksaan kapasitor untuk kerusakan. Saat mengukur, perangkat yang berfungsi akan menunjukkan resistansi mendekati "0", yang akan meningkat hingga tak terbatas dalam beberapa detik. Untuk yang rusak, tidak ada perubahan resistansi dinamis, yang menunjukkan kurangnya kontak dengan penutup kapasitor. Oven juga mungkin memanas dengan kurang efisien karena kebocoran di antara pelat-pelat perangkat. Ini diperiksa menggunakan megger dan sumber tegangan uji tinggi.

Elemen radio tegangan tinggi yang rusak diganti.

Penyebab kerusakan magnetron

Tidak mungkin untuk memeriksa magnetron dalam microwave tanpa menggunakan instrumen khusus, tetapi magnetron mungkin gagal karena kegagalan fungsi satu atau lebih bagian yang termasuk dalam desainnya.

1. Topi pelindung, memastikan vakum batang. Jika menyala berarti terbakar. Tutup yang rusak harus dilepas dan diganti.
   
2. Filamen, yang mungkin pecah karena terlalu panas. Periksa menggunakan tester biasa. Resistansi filamen harus antara 2 dan 7 ohm. Jika alat pengukur menunjukkan "tak terhingga", maka Anda perlu memeriksa integritas sambungan tersedak ke terminal magnetron.
3. Papan sirkuit dengan elemen rangkaian catu daya magnetron. Selain inspeksi visual, perlu juga dilakukan pengujian komponen yang terpasang di atasnya dengan tester.
4. Sekering termal, yang juga diperiksa menggunakan tester. Dalam kondisi normal, resistansinya adalah “0”.
5. Kapasitor umpan-melalui, integritasnya diperiksa dengan mengukur resistansi antara badan magnetron dan terminal. Mereka beroperasi jika resistansinya sama dengan tak terhingga. Dalam kasus lainnya, kapasitor harus diganti.

Penting! Saat mengganti kapasitor, jangan gunakan solder biasa. Sangat penting untuk menggunakan solder tahan api. Anda juga dapat menggunakan alat las resistansi.

Penggantian magnetron

Setelah memastikan microwave tidak berfungsi karena kegagalan magnetron, perangkat diubah. Tentu saja, lebih baik mempercayakan operasi ini kepada spesialis pusat layanan yang berkualifikasi, tetapi ini dapat dilakukan oleh siapa saja yang tahu cara bekerja dengan obeng dan penguji.

Memilih magnetron baru, perhatian khusus diberikan pada:

• indikator dayanya dan oven microwave sama, parameter yang diperlukan ditunjukkan dalam dokumentasi terlampir untuk oven microwave;
• lubang pemasangan dan lokasi kontak penghubung cocok dengan magnetron yang dibongkar;
• panjang dan diameter antena sesuai dengan dimensi geometris antena produk lama.

Nasihat! Melepaskan magnetron yang rusak dan menyambungkan magnetron baru dengan benar pada tempatnya tidaklah sulit, namun Anda harus memastikan bahwa produk baru tersebut terpasang erat pada pandu gelombang.

Pencegahan kesalahan

Masa pakai magnetron dapat ditingkatkan secara signifikan dengan selalu menjaga kebersihan paking mika, yang melindungi pandu gelombang dari partikel lemak dan/atau makanan yang masuk ke dalamnya. Jika tidak, pecahan makanan di piring akan hangus dan menjadi konduktif listrik, sehingga menyebabkan percikan api di dalam ruangan. Anda juga dapat melindungi magnetron dari kerusakan dengan menyambungkan oven microwave ke listrik melalui stabilizer, yang akan menghilangkan fluktuasi tegangan listrik, yang menyebabkan percepatan keausan filamen.

Oven microwave terbaik

Oven microwave Samsung ME88SUG di Pasar Yandex

Oven microwave Horisont 20MW700-1378AAW di Pasar Yandex

Oven Microwave BBK 20MWS-726S/W di Pasar Yandex

Oven microwave Samsung GE88SUT di Pasar Yandex

Oven microwave Bosch BFL524MS0 di Pasar Yandex

Prinsip pengoperasian magnetron didasarkan pada pengaruh medan listrik dan magnet terhadap lintasan elektron. Pada intinya, magnetron adalah dioda vakum listrik. Dengan kata lain, “tabung elektron” dengan dua elektroda. Pengoperasian perangkat vakum listrik didasarkan pada fenomena emisi termionik. Emisi termionik terjadi ketika permukaan emitor (katoda) dipanaskan, akibatnya jumlah elektron yang mampu melakukan fungsi kerja meningkat. Untuk mengetahui bagaimana elektron berperilaku dalam medan listrik, mari kita perhatikan prinsip pengoperasian dioda vakum konvensional.

Gambar di atas menunjukkan diagram pengoperasian dioda vakum. Pada bagian “A” pada gambar, dibuat rangkaian listrik yang terdiri dari dioda, baterai “B”, dan kunci “K”. Kunci “K” terbuka - oleh karena itu, tidak ada tegangan pada anoda “Ua = 0”. Jika tidak ada tegangan, maka arus anoda juga akan menjadi nol “Ia = 0”. Tegangan “Un” diterapkan pada filamen, oleh karena itu, katoda dioda memanas, dan elektron paling aktif siap meninggalkannya. Namun mereka tidak memiliki energi yang cukup untuk melakukan hal ini, sehingga mereka masih berada di dekat katoda.

Mari beralih ke bagian kedua gambar. Bagian “B” pada gambar ini masih memiliki rangkaian yang sama, namun kunci “K” ditutup pada bagian tersebut. Akibatnya, tegangan “Ua = x” muncul di anoda, disuplai dari kutub positif baterai “B” melalui saklar “K”. Akibatnya timbul medan listrik di antara elektroda-elektroda dioda. Di bawah pengaruh kekuatan medan ini, elektron mulai meninggalkan katoda dan bergegas ke anoda. Dengan demikian, rangkaian ditutup dan arus anoda dengan nilai tertentu “Ia = y” mulai mengalir melalui rangkaian. Dari penjelasan di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa medan listrik memaksa elektron bergerak lurus sepanjang garis medannya.

Medan magnet tidak berpengaruh pada elektron yang diam. Tetapi jika sebuah elektron yang bergerak sepanjang jalur lurus di bawah pengaruh medan listrik memasuki medan magnet, maka medan magnet mempengaruhi lintasan elektron, membelokkannya sepanjang garis gayanya. Jadi, sebuah elektron yang bergerak dalam garis lurus, di bawah pengaruh medan magnet, mulai bergerak membentuk busur.

Sekarang mari kita lihat bagian dalam magnetron. Ciri khas desain magnetron adalah desain anoda. Anoda magnetron adalah silinder tembaga berdinding tebal dengan sistem resonator di dalamnya. Secara penampang, struktur anoda menyerupai roda gerobak dengan jari-jari. Setiap “jari-jari” adalah resonator. Di tengah anoda terdapat katoda dengan pemanas. Pada tepi blok anoda terdapat dua buah magnet berbentuk cincin yang membentuk sistem magnet, di antara kutub-kutubnya terdapat anoda. Jika sistem magnet ini tidak ada, maka tidak akan ada medan magnet, dan dalam hal ini, ketika tegangan pijar dan tegangan anoda diterapkan, elektron akan bergerak dalam garis lurus, dari katoda ke anoda, yaitu sepanjang arus listrik. garis lapangan.

Gambar di atas menunjukkan diagram yang sangat sederhana tentang cara kerja magnetron. Ini menunjukkan dengan warna biru perkiraan bentuk lintasan satu elektron meninggalkan katoda dan bergerak menuju anoda. Gambar tersebut menunjukkan bahwa karena adanya medan magnet, lintasan elektron berubah sedemikian rupa sehingga elektron yang meninggalkan katoda tidak langsung mencapai anoda. Karena pengaruh medan magnet terhadap pergerakan elektron, semacam "awan elektron" terbentuk di wilayah kerja, yang berputar di sekitar katoda - di dalam anoda. Terbang melewati resonator, elektron memberinya sebagian energinya dan menginduksi arus frekuensi tinggi ke dalamnya, yang pada gilirannya menciptakan medan gelombang mikro yang kuat di rongga resonator. Lingkaran kopling (tidak diperlihatkan dalam diagram) ditempatkan di salah satu rongga ini, yang melaluinya energi medan gelombang mikro dikeluarkan ke luar.

Ini adalah penjelasan singkat tentang cara kerja magnetron. Bagi yang ingin lebih mengenal prinsip pengoperasiannya, saya sediakan link penjelasan lebih detail.

Untuk pertama kalinya ia mempublikasikan hasil studi teoretis dan eksperimental tentang pengoperasian perangkat dalam mode statis dan mengusulkan sejumlah desain magnetron. Pembangkitan osilasi elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang desimeter menggunakan magnetron ditemukan dan dipatenkan oleh fisikawan Cekoslowakia A. Zhaček.

Generator gelombang radio magnetron yang beroperasi dibuat secara independen dan hampir bersamaan di tiga negara: di Cekoslowakia (Zachek, 1924), di Uni Soviet (A.A. Slutskin dan D.S. Steinberg, 1925), di Jepang (Okabe dan Yagi, 1927).

Ilmuwan Perancis Maurice Pont dan rekan-rekannya dari perusahaan Paris KSF pada tahun 1935 menciptakan tabung elektron dengan katoda tungsten yang dikelilingi oleh segmen anoda resonator. Itu adalah pendahulu magnetron dengan ruang resonator.

Desain magnetron multicavity Alekseev - Malyarov, memberikan radiasi 300 watt pada panjang gelombang 10 sentimeter, dibuat pada tahun 1936-39, diketahui masyarakat dunia berkat publikasi tahun 1940 (Alexeev N.F., Malyarov D. E. Mendapatkan getaran yang kuat dari magnetron dalam rentang panjang gelombang sentimeter // Majalah Fisika Teknis 1940. Vol.15, P. 1297-1300.)

Magnetron multicavity Alekseev-Malyarov muncul karena radar. Pengerjaan radar dimulai di Uni Soviet hampir bersamaan dengan dimulainya pekerjaan radar di Inggris dan Amerika Serikat. Menurut penulis asing, pada awal tahun 1934 Uni Soviet telah lebih maju dalam pekerjaan ini dibandingkan Amerika Serikat dan Inggris. (Brown, Louis. Sejarah Radar Perang Dunia II. Keharusan Teknis dan Militer. Bristol: Institute of Physics Publishing, 1999. ISBN 0-7503-0659-9.)

Pada tahun 1940, fisikawan Inggris John Randall John Randall) dan Harry Booth (eng. Harry Boot) ditemukan magnetron resonansi Magnetron baru menghasilkan pulsa berkekuatan tinggi, yang memungkinkan pengembangan radar gelombang sentimeter. Radar dengan panjang gelombang pendek memungkinkan deteksi objek yang lebih kecil. Selain itu, ukuran magnetron yang ringkas menyebabkan pengurangan tajam dalam ukuran peralatan radar, sehingga memungkinkan untuk dipasang di pesawat.

Fenomena penyetelan frekuensi magnetron berdasarkan tegangan pertama kali ditemukan pada tahun 1949 oleh insinyur Amerika D. Wilbur dan F. Peters. Magnetron yang dikontrol tegangan, atau mitron, adalah perangkat generator tipe magnetron, yang frekuensi operasinya bervariasi dalam rentang yang luas sebanding dengan tegangan anoda.

Magnetron dapat bersifat non-tunable atau merdu dalam rentang frekuensi kecil (biasanya kurang dari 10%). Untuk penyetelan frekuensi lambat, mekanisme yang digerakkan dengan tangan digunakan; untuk penyetelan frekuensi cepat (hingga beberapa ribu penyetelan per detik), mekanisme putar dan getaran digunakan.

Magnetron sebagai generator frekuensi ultratinggi banyak digunakan dalam teknologi radar modern.

Desain

Magnetron di bagian memanjang

Magnetron resonansi terdiri dari blok anoda, yang biasanya merupakan silinder logam berdinding tebal dengan rongga yang dipotong di dinding, bertindak sebagai resonator volumetrik. Resonator membentuk sistem osilasi cincin. Katoda silinder dipasang pada blok anoda. Pemanas dipasang di dalam katoda. Medan magnet yang sejajar dengan sumbu perangkat diciptakan oleh magnet eksternal atau elektromagnet.

Untuk mengeluarkan energi gelombang mikro, biasanya digunakan loop kawat yang dipasang di salah satu resonator, atau lubang dari resonator ke bagian luar silinder.

Resonator magnetron membentuk sistem osilasi cincin, di sekelilingnya terjadi interaksi berkas elektron dan gelombang elektromagnetik. Karena sistem ini, sebagai akibat dari struktur cincin, tertutup dengan sendirinya, maka sistem ini hanya dapat tereksitasi oleh jenis getaran tertentu, yang penting adalah π -melihat. Sistem seperti ini tidak hanya mempunyai satu, tetapi beberapa frekuensi resonansi, yang mana bilangan bulat gelombang berdiri dari 1 hingga N/2 cocok dengan sistem osilasi cincin (N adalah jumlah resonator). Yang paling menguntungkan adalah jenis osilasi di mana jumlah setengah gelombang sama dengan jumlah resonator (yang disebut tipe osilasi π). Jenis osilasi ini dinamakan demikian karena tegangan gelombang mikro pada dua resonator yang berdekatan digeser fasanya sebesar π .

Untuk pengoperasian magnetron yang stabil (untuk menghindari lompatan selama pengoperasian ke jenis osilasi lain, yang disertai dengan perubahan frekuensi dan daya keluaran), frekuensi resonansi terdekat dari sistem osilasi harus berbeda secara signifikan dari frekuensi pengoperasian (sekitar 10). %). Karena dalam magnetron dengan resonator yang identik, perbedaan antara frekuensi-frekuensi ini tidak mencukupi, maka frekuensi tersebut ditingkatkan dengan memasukkan ligamen dalam bentuk cincin logam, yang salah satunya menghubungkan semua lamela genap dan yang lainnya semua lamela ganjil dari blok anoda, atau dengan menggunakan a sistem osilasi multirongga (resonator genap mempunyai ukuran yang sama, resonator ganjil berbeda).

Model magnetron individual mungkin memiliki desain berbeda. Oleh karena itu, sistem resonator dibuat dalam bentuk beberapa jenis resonator: lubang-lubang, bilah, slot, dll.

Prinsip operasi

Elektron dipancarkan dari katoda ke dalam ruang interaksi, di mana elektron tersebut dipengaruhi oleh medan listrik anoda-katoda konstan, medan magnet konstan, dan medan gelombang elektromagnetik. Jika tidak ada medan gelombang elektromagnetik, elektron akan bergerak dalam medan listrik dan medan magnet yang bersilangan sepanjang kurva yang relatif sederhana: episikloid (kurva yang digambarkan oleh sebuah titik pada lingkaran yang menggelinding di sepanjang permukaan luar lingkaran yang berdiameter lebih besar, dalam kasus khusus ini, sepanjang permukaan luar katoda). Dengan medan magnet yang cukup tinggi (sejajar dengan sumbu magnetron), elektron yang bergerak sepanjang kurva ini tidak dapat mencapai anoda (karena gaya Lorentz yang bekerja padanya dari medan magnet ini), dan dikatakan bahwa pemblokiran magnetis pada dioda memiliki muncul. Dalam mode pemblokiran magnetik, beberapa elektron bergerak sepanjang episikloid di ruang anoda-katoda. Di bawah pengaruh medan elektron itu sendiri, serta efek statistik (suara tembakan), ketidakstabilan muncul di awan elektron ini, yang menyebabkan timbulnya osilasi elektromagnetik, osilasi ini diperkuat oleh resonator. Medan listrik gelombang elektromagnetik yang dihasilkan dapat memperlambat atau mempercepat elektron. Jika sebuah elektron dipercepat oleh medan gelombang, maka jari-jari gerak siklotronnya berkurang dan dibelokkan ke arah katoda. Dalam hal ini, energi ditransfer dari gelombang ke elektron. Jika elektron diperlambat oleh medan gelombang, maka energinya ditransfer ke gelombang, sedangkan jari-jari siklotron elektron bertambah dan mampu mencapai anoda. Karena medan listrik anoda-katoda melakukan kerja positif hanya jika elektron mencapai anoda, energi selalu ditransfer terutama dari elektron ke gelombang elektromagnetik. Akan tetapi, jika kecepatan putaran elektron di sekitar katoda tidak sesuai dengan kecepatan fasa gelombang elektromagnetik, maka elektron yang sama akan dipercepat dan diperlambat secara bergantian oleh gelombang, akibatnya efisiensi perpindahan energi ke gelombang akan menjadi. menjadi kecil. Jika kecepatan rata-rata rotasi elektron di sekitar katoda bertepatan dengan kecepatan fase gelombang, elektron dapat tetap berada di daerah perlambatan, dan transfer energi dari elektron ke gelombang paling efisien. Elektron tersebut dikelompokkan menjadi tandan (disebut “jari-jari”), berputar mengikuti medan. Interaksi elektron yang berulang-ulang selama beberapa periode dengan medan RF dan pemfokusan fase di magnetron memberikan efisiensi tinggi dan kemungkinan memperoleh daya tinggi.

Aplikasi

Dalam perangkat radar, pandu gelombang dihubungkan ke antena, yang dapat berupa pandu gelombang slot atau umpan tanduk berbentuk kerucut yang dipasangkan dengan reflektor parabola (yang disebut “piringan”). Magnetron digerakkan oleh pulsa pendek dengan intensitas tinggi dari tegangan yang diberikan, menghasilkan pulsa pendek energi gelombang mikro yang dipancarkan. Sebagian kecil energi ini dipantulkan kembali ke antena dan pandu gelombang, lalu diarahkan ke penerima yang sensitif. Setelah sinyal tersebut diproses lebih lanjut, akhirnya muncul pada tabung sinar katoda (CRT) sebagai peta radar A1.

Dalam oven microwave, pandu gelombang berakhir di lubang yang transparan terhadap frekuensi radio (langsung di ruang memasak). Penting agar ada makanan di dalam oven saat oven beroperasi. Gelombang mikro kemudian diserap bukannya dipantulkan kembali ke pandu gelombang, dimana intensitas gelombang berdiri dapat menyebabkan busur api. Percikan yang berlangsung cukup lama dapat merusak magnetron. Jika Anda memasak makanan dalam jumlah sedikit di dalam oven microwave, sebaiknya masukkan juga segelas air ke dalam oven untuk menyerap gelombang mikro.

Sumber

Keadaan padat pasif	Resistor Resistor variabel Resistor pemangkas Varistor Kapasitor Kapasitor variabel Kapasitor pemangkas Induktor Resonator kuarsa· Sekering · Sekering yang dapat disetel ulang sendiri Transformator
Keadaan Padat Aktif	Dioda· LED · Fotodioda · Laser semikonduktor · dioda Schottky· Dioda zener · Stabilistor · Varicap · Varicond · jembatan dioda · Dioda longsoran salju · Dioda terowongan · Dioda Gunn Transistor · Transistor bipolar · Transistor efek medan · Transistor CMOS · Transistor unijungsi· Fototransistor · Transistor komposit Transistor balistik Sirkuit terpadu · Sirkuit terpadu digital · Sirkuit terpadu analog Thyristor· Triac · Dynistor · Memristor
Vakum pasif	Baret
Vakum aktif dan pelepasan gas	Lampu listrik · Dioda elektrovakum· Triode · Tetroda · Pentode · Hexode · Heptoda · Pentagrid · Oktoda · Nonode · Mechanotron · Klystron · magnetron· Amplitron · Platinotron · Tabung sinar katoda · Lampu gelombang bepergian
Perangkat tampilan	Tabung sinar katoda ·