Come funziona un forno a microonde

Il forno a microonde è presente in quasi tutte le case moderne. Questo pratico elettrodomestico riscalda, scongela, cuoce. Alcuni modelli sono in grado di grigliare ed eseguire programmi complessi per la cottura dei cibi all’interno. Il principio di funzionamento del forno a microonde non è cambiato dalla sua invenzione. Tuttavia, grazie ai progressi della tecnologia, la sicurezza delle apparecchiature è aumentata e i circuiti elettrici sono in grado di garantire un controllo completo e un monitoraggio preciso dei parametri operativi.

Il principio generale di funzionamento di un forno a microonde

La fisica del processo di riscaldamento a microonde è abbastanza semplice. Le radiazioni a microonde fanno sì che le molecole di cibo producano calore a causa dell’attrito tra di loro. Ma questa è una spiegazione troppo semplice.

Infatti, le vibrazioni sono sottoposte a solo molecole d’acqua. Ma se si mette un bicchiere perfettamente pulito di liquido distillato nel microonde, la sua temperatura cambierà di poco per il tempo di funzionamento standard del forno. Perché il cibo si scalda?? Ciò è dovuto all’attrito tra le molecole all’interfaccia, cioè tra sostanze diverse. E poiché la struttura di qualsiasi materiale, sia esso un cibo commestibile o un pezzo di legno, è grande e contiene necessariamente acqua nella sua struttura, essa provoca variazioni in ampiezza.

Importante! La frequenza delle microonde è progettata in modo da avere il massimo effetto sulle molecole del liquido. Sono loro che, attraverso l’intensa oscillazione e l’attrito con i loro vicini, contribuiscono a generare la maggior quantità di calore. I materiali secchi e chimicamente puri si riscaldano molto lentamente, ma sono rari in natura.

Nel microonde non deve essere inserito alcun metallo. Quando viene emessa una microonda, si formano delle correnti superficiali e si formano degli archi, che si innestano nelle pareti interne. Ma i progressi della tecnologia hanno trovato una soluzione. Oggi, molte aziende, come Daewoo, producono forni a microonde che Si possono inserire oggetti metallici. In molti modelli sono ammessi anche circuiti chiusi, in particolare piatti con lamina in rilievo sul bordo o piatti decorativi con bordo in metallo.

Quali sono gli elementi che compongono un forno a microonde?

Il forno a microonde è complesso solo a prima vista. Il proprietario di questo apparecchio viene tratto in inganno dal numero di pulsanti, indicatori, strumenti di programmazione. Infatti, qualsiasi forno, con controllo meccanico, touch panel, telecomando, controllo elettronico ibrido, è composto dalle stesse unità funzionali:

• unità di generazione di microonde, magnetron e guide d’onda;
• Sistema di conversione di tensione con un trasformatore step up ad alta tensione come modulo principale;
• i controlli all’interno del gruppo di sensori;
• Sistema di protezione secondario;
• Circuito di controllo del forno a microonde.

Importante! A seconda della complessità del modello di forno, possono essere coinvolte diverse opzioni. Ad esempio griglia, diffusori d’onda secondari, gruppi di generazione di microonde aggiuntivi.

Vale la pena di esaminare il funzionamento di ciascun blocco separatamente, in ordine di attivazione in un circuito a microonde standard.

Il circuito di controllo

Il circuito a microonde principale con cui l’utente ha a che fare è l’unità di controllo. Utilizza pulsanti, interruttori meccanici e manopole per impostare i parametri di confine. ad esempio la potenza o la modalità di funzionamento, il tempo di esecuzione del programma, ecc.

Il circuito di controllo può essere complesso a piacere. La variante più semplice è manopole circolari, uno dei quali è un relè temporizzato. Vengono utilizzati per impostare la potenza e il tempo di funzionamento. Un’altra opzione familiare agli utenti Ibrido, con pulsanti. In realtà, la sua funzionalità va poco oltre la regolazione meccanica.

Pannello a sfioramento, nella maggior parte dei casi non differiscono, in linea di principio, dai pulsanti. È semplicemente più affidabile e non richiede manutenzione. I circuiti elettronici di controllo avanzati includono la programmazione, cioè la commutazione della potenza di emissione e della tempistica in base a un algoritmo preimpostato.

Sistema di conversione di tensione

Il microonde è costituito da un gruppo di componenti molto pericolosi per l’uomo. Il principale è trasformatore step-up. Quando il circuito di controllo dà il comando di accensione, emette fino a 4 kV. Può produrre correnti di esercizio fino a 10A e oltre. Questi parametri di funzionamento della rete rappresentano un grande pericolo per le persone.

Importante! Il trasformatore step-up è il componente chiave e più costoso di un sistema di conversione di tensione. Alimenta il magnetron, l’elemento senza il quale non è possibile realizzare il principio di base del funzionamento dei forni a microonde.

Unità di generazione di microonde

Il magnetron è il cuore del forno a microonde. In sostanza, si tratta di un sistema convenzionale lampadina a vuoto, come quelli usati nei vecchi cinescopi televisivi. Il magnetron da solo genera un’intensa onda elettromagnetica di alta frequenza prodotta quando gli elettroni passano attraverso un campo magnetico.

L’unità di generazione delle radiazioni non è costituita da una singola sorgente di microonde. Per, per così dire, erogare le onde nella cavità del forno, il circuito di controllo è dotato di un magnetron guide d’onda. Questi sono quelli che si trovano dietro il piatto di mica che tutti vedono sul lato del microonde quando si mette un piatto con la colazione.

Sistemi di protezione primaria e secondaria

Il ruolo dei sensori di controllo è abbastanza chiaro. Si assicurano che nessuno dei componenti elettronici e hardware chiave diventi critico. I sensori assicurano un funzionamento senza problemi e prevengono pericolosi malfunzionamenti. Ma i forni a microonde hanno sistemi di sicurezza progettati per gli esseri umani. Di seguito verranno descritte nel dettaglio le loro funzioni.

Quindi, il sistema di controllo inizializza il magnetron. Imposta inoltre i parametri, conta gli intervalli di tempo, modifica la potenza, ecc. Esiste un circuito di feedback tra i sistemi di sicurezza e di controllo. I primi segnali possono arrestare completamente il forno, cambiare la modalità di funzionamento, emettere un messaggio di servizio o lanciare un allarme.

Circuiti di erogazione di onde a microonde

In primo luogo, vale la pena di esaminare l’unità di generazione delle microonde. La struttura di un magnetron è costituita dall’elemento emittente e dall’avvolgimento che genera il campo magnetico. La lampada, a grandi linee, si consuma in continuazione. Avete sperimentato situazioni in cui il forno a microonde si riscalda sempre più lentamente con l’uso. Si tratta di un fenomeno normale, ogni modello prima o poi richiede sostituzioni di magnetron.

I forni di diversi produttori (o livelli di sofisticazione) possono avere modelli di onde a microonde diversi. La versione standard della soluzione, che utilizza LG e di molti altri produttori, solo una guida d’onda va dal magnetron all’area di alimentazione. È chiuso da una piastra di mica per evitare l’ingresso di detriti e vapore.

Importante! I modelli a guida d’onda singola, che emettono un flusso d’onda abbastanza localizzato, utilizzano un riflettore sul lato opposto del comparto alimentare. Questa è l’area della parete concava. Distribuisce la radiazione a microonde in modo più uniforme sull’intera cavità del forno.

In alcuni forni a microonde Samsung Viene utilizzato un principio diverso: una guida d’onda principale e diverse antenne a fessura vengono installate. In questo modo il flusso di energia viene distribuito in modo uniforme, formando un cosiddetto Radiazione 3D. Inoltre, variando la potenza del magnetron, il forno raggiunge un riscaldamento omogeneo degli alimenti.

Ma la cosa più importante della generazione di onde a microonde sono i loro parametri. La frequenza di emissione di un magnetron in un forno a microonde è di 2 MHz.45 GHz è la frequenza di risonanza più elevata per le molecole d’acqua, che le fa oscillare con grande ampiezza. Il cibo viene riscaldato. Il calore degli strati superficiali si diffonde gradualmente nell’intero volume del prodotto.

Esistono alcune soluzioni per accelerare il riscaldamento dei cibi nella cavità del forno. Si tratta dei cosiddetti dissettori. Questo elemento costruttivo ha un aspetto simile alla ventola a soffitto di un forno a microonde. Ma ha anche un altro compito, quello di dissipare le onde a microonde.

Altre parti funzionali del forno a microonde hanno una funzione ben definita. Ad esempio, un microonde con grill non agisce solo come microonde, ma anche come microonde Radiazione infrarossa. Si ottiene una bella crosticina sul cibo. I singoli modelli di forno possono essere dotati di ventole aggiuntive per la dissipazione del calore.

Come funziona il sistema di protezione

Vale la pena di illustrare il funzionamento dei sistemi di sicurezza. Possono essere suddivisi in due gruppi principali.

1. Controllo dei parametri dell’hardware. Si tratta di un sensore di temperatura del magnetron, fusibili, ventole di raffreddamento. Sono progettati per bloccare potenziali incidenti e mantenere le normali prestazioni elettroniche
2. Protezione umana Il forno a microonde è progettato per proteggere gli alimenti dalle scosse elettriche e dalle radiazioni delle microonde.

Chiunque abbia smontato un forno a microonde ha avuto a che fare con i sistemi di protezione dalla corrente elettrica. I microinterruttori sono posizionati in punti chiave dell’impianto. Una volta rimosso il coperchio, il forno non può essere acceso. Questo non è possibile a causa del sistema di sicurezza.

Ma ancora più interessante è il circuito di neutralizzazione delle microonde. È opportuno ricordare che la radiazione non può essere localizzata, nemmeno teoricamente, all’interno della cavità del forno. Le onde vengono riflesse dal cibo. Pertanto, installato sulla porta d’ingresso vetro su cui è applicata una sottile griglia metallica. Questo è il modulo dell’antenna. È collegato a uno scaricatore, che immette l’energia accumulata nei circuiti elettrici principali dell’apparecchio.

Importante! Le microonde generano interferenze sul cablaggio. In alcune case, può essere captato da altri apparecchi (in particolare dai router Wi-Fi), soprattutto se si utilizza un forno palesemente economico con un sistema di soppressione del rumore scadente.

Schema del circuito a microonde

Sulla base di quanto detto, non è difficile capire come è costruito un forno a microonde semplicemente osservando l’esterno del forno, l’interno della camera e la parte posteriore. Se si vuole intervenire, è utile avere una conoscenza di base di come i componenti lavorano insieme. Un diagramma schematico di un forno a microonde può essere d’aiuto. La struttura del forno a microonde è complessa solo a prima vista. Tuttavia, qualsiasi circuito è costituito da blocchi di base. Per darvi un esempio, date un’occhiata all’elettronica di controllo analogica meccanica.

Dallo schema del circuito si evince chiaramente come viene convertita l’energia e come funzionano i sistemi di sicurezza. Uno dei primissimi circuiti è sempre quello del squelch (FILTRO RUMORE). Smorza le vibrazioni generate dal divisore di energia nella porta e protegge le persone dalle radiazioni ad alta frequenza.

Segue il Sistema di sicurezza di base. Questo è il blocco di contatto nella porta; uno indica la posizione di contatto con il corpo del forno, il secondo la posizione dello scrocco e il terzo la posizione della maniglia. Se uno di questi è aperto, il forno non funziona.

Il terzo blocco funzionale attuatori e illuminazione. Qui tutto è semplice. La tensione continua è applicata al motore che fa girare la parabola, il ventilatore e la lampada. Un timer apre il circuito al termine dell’intervallo di tempo impostato.

L’ultimo circuito funzionante trasformatore step-up, Un misuratore di monitoraggio della temperatura del magnetron, un sistema di protezione dai guasti e un fusibile. Il circuito termina sempre allo stesso modo. Il principale organo di lavoro del forno, il magnetron.

Per concludere

Anche se i forni a microonde possono sembrare dispositivi estremamente complicati e persino pericolosi, si consiglia di mantenere regolarmente. È sicuro e facile. Non è una buona idea aprire la custodia per rimuovere la polvere dall’hardware. È sufficiente mantenere pulite le superfici delle pareti dell’intercapedine e del vetro della porta. Rimuovere con cura e pulire periodicamente la piastra di mica che copre la guida d’onda. E poi il forno a microonde manterrà parametri stabili per tutto il periodo di tempo indicato dal produttore.