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微控制器基本知识

时间:2024-10-13 百科知识 版权反馈
【摘要】:图2.13为定时器控制式微波炉的工作原理图。磁控管是微波炉的核心部件,它是产生大功串微波信号的器件。如果微波炉内的温度过高,沮控器就会自动断开,切断交流220V电源,从而使微波炉自动停机进入保护状态,以确保不会损坏其他器件。当定时罪旋钮转回初始位置时,定时2S开关即断开,微波炉停止工作。微波炉里的开关、电机等都是由微处理器发出的控制指令进行控制的。

二、微波炉的工作原理

(一)定时器控制式微波炉的工作原理

图2.13为定时器控制式微波炉的工作原理图。高压变压器、高压二极管、高压电容和磁控管是微波炉的主要部件。

由图可见,这种电路的主要特点是由定时器控制高压变压器的供电。定时器定时旋钮旋到一定位置后,交流220V电压便通过定时器为高压变压器供电。当到达预定时间后,定时器回零,便切断交流220V供电,微波炉停机。

磁控管是微波炉的核心部件,它是产生大功串微波信号的器件。它在高电压的驱动下能产生2450MHz的超高频信号,由于它的波长比较短,因此这个信号被称为微波信号,利用这种微波信号可以对食物进行加热。

给磁控管供电的重要器件是高压变压器。高压变压器的初级接220V交流电,高压变压器的次级有两个绕组,其中一个是低压绕组,另一个是高压绕组。低压绕组给磁控管的阴极供电,磁控管的阴极就相当于电视机显像管的阴极,给磁控管的阴极供电就能使磁控管有一个基本的工作条件。高压绕组线圈的匝数约为初级绕组的10倍,所以高压绕组的输出电压也为输入电压的10倍。如果输入电压为220V,高压绕组输出的电压应为2000多伏。这个高压是50Hz的频率,经过高压二极管的整流变成4000V的高压。当220V电压为正半周时,高压二极管导通接地,高压绕组产生的电压就对高压电容进行充电,使其达到2000V左右的电压。

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图2.13 定时器控制式微波炉的工作原理

当220V电压为负半周时,高压二极管反向截止,此时高压电容上面已经有2000多伏的电压,高压线圈上又产生了2000多伏的电压,这样有4000多伏的电压加到磁控管上.磁控管就在高压下产生强功率电磁技,这种强功率的电磁波就是微波信号.微波信号通过磁控管的发射端发射到微波炉的炉腔里,在炉腔里面的食物由于受到微波信号的作用就可以实现加热。

为确保使用安全,微波炉电路中设有许多保护装置。交流220V电压经插头送入微波炉时,首先要经过保险丝。图2.14所示为保险丝的实物外形。保险丝的作用是当微波炉有过流、过载的情况时,保险丝就会烧断,对整个机器进行保护。

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图2.14 保险丝的实物外形

初级开关和次级开关安装在炉门附近,与炉门形成联动关系,具体效果如图2.15所示。

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图2.15 初级开关和次级开关的实物效果

微波炉的门一旦被打开,初级开关和次级开关便会在炉门的作用下将电路断开,磁控管便不能工作,微波炉的炉腔内也就不能产生电磁波。在这种情况下,手伸入微波炉中就不会受到电磁波的伤害。

监控器开关也安装在炉门处,受炉门控制。当炉门打开时,监控器开关便接通,将高压变压器的输入端短路,以防止初级开关失灵时磁控管误启动.这是一个双重保护措施。

温控器是温度检测开关,如图2.16所示.它安装在炉膛的外壳上,用于对微波炉的工作状态进行检测。如果微波炉内的温度过高,沮控器就会自动断开,切断交流220V电源,从而使微波炉自动停机进入保护状态,以确保不会损坏其他器件。

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图2.16 温控器的实物外形

在定时器控制方式的微波炉中,定时加热控制也是通过定时器开关来实现的。图2.17所示为定时器的实物外形。

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图2.17 定时器的实物外形

定时器实际上是一个有机械计时装置的控制开关。转动定时器的控制旋钮,定时器开关即处于导通状态,微波炉开始加热工作。当定时罪旋钮转回初始位置时,定时2S开关即断开,微波炉停止工作。这种控制方式既方便又保险,同时成本也十分低廉。

此外,微波炉内还设有风扇电机(FM)、转盘驱动电机(TTM),以及为炉腔照明的灯泡(OL)和定时器电机(TM)。

(二)磁控管的工作原理

磁控管是一种产生微波信号的器件,典型磁控管的实物外形如图2.18所示。

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图2.18 磁控管的实物

从结构上讲,磁控管是一种特殊的真空器件。它的内部设有阳极、阴极和灯丝,如图2.19所示。

可以看到,在磁控管内部阴极和阳极之间制出了许多谐振腔并均匀排列在圆周上。这样,电子流在谐振腔内形成腔体谐振,其谐振频率与腔体的几何尺寸和形状有关。

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图2.19 磁控管的内部结构

在工作时,阳极接地,阴极接负电压(通常负电压达-4000V)。灯丝为阴极加热,阴极受热后会产生电子流飞向阳极。

在磁控管的外部加上强磁场,磁控管中的电子流受到磁场的作用会作圆周运动。由于磁控管内空间的特殊形状,电子在谐振腔内运动时便会形成谐振,从而产生微波振荡信号。

在磁控管的中心制作有一个圆筒形的波导管,微波信号便从波导管中辐射出来,这就是波导管的作用。这类似于发射天线,因此也被称为微波天线。

微波的传输特性是沿着波导管的方向辐射。微波炉的炉腔是由金属板制成的,微波遇到金属板会形成反射,微波借助于炉腔金属板的反射作用,可以辐射到炉腔的所有空间。在微波的作用下,食物内的分于互相摩擦生成热量,从而使温度升高,最终将食物加热、变熟。

(三)微电脑控制式微波炉的工作原理

1.微电脑控制式微波炉的整机原理

图2.20所示为采用微电脑控制方式的微波炉的电路结构。微电脑控制式微波炉的高压线圈部分和定时器控制方式的微波炉基本相同,所不同的是控制电路部分。

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图2.20 采用微电脑控制方式的微波炉电路结构

微电脑控制式微波炉的主要器件和定时器控制方式的微波炉是—样的,即产生微被信号的都是磁控管,其供电电路由高压变压器、高压电容和高压二极管构成。高压电容和高压变压铅的线圈产生2450MHz的谐振。

从图中可以看出,该微波炉的频率可以调整。微波炉上有两个挡位,当拨至高频率挡时,继电罪的开关就会断开,电容C2就不起作用:当拨至低频率挡时,继电器的开关便会接通。

继电器的开关一一接通,就相当于给高压电容又增加了一个并联电容C2,谐振电容量增加,频率便有所降低。该微波炉不仅具有微波功能,而且还具有烧烤功能。微波炉的烧烤功能主要是通过石英管实现的。在烧烤状态下,石英管产生的热辐射可以对食物进行烧烤加热。这种加热方式与微波不同,它完全是依靠石英管的热辐射效应对食物进行加热的。在使用烧烤功能时,微波/烧烤切换开关切换至烧烤状态,将微波功能断开,微波炉即可通过引英管加热对食物进行烧烤。为了控制烧烤的程度,微波炉中安装有两根石英管。当采用小火力烧烤加热时,石英管切换开关闭合,将下加热管(石英管)短路,即只有上加热管(石英竹) 工作。当选样大火力烧烤时,石英竹切换开关断开,上加热管和下加热管一起工作对食物进行加热。

在微电脑控制方式的微波炉巾,微波炉的控制都是通过微处理器完成的。微处理器只有自动控制功能,它可以接收人工指令,也叮以接收遥控信号。微波炉里的开关、电机等都是由微处理器发出的控制指令进行控制的。

在工作时,微处理器向继电器发送控制指令,即可控制继电器的工—作。继电器控制电路有5根引线,其中一根控制断续继电器,它是用米控制微波火力的。如果使用强火力,继电器就—直接通,磁控管便一直发射微波对食物进行加热。如果改用弱火力,继电器便会在微处理器的控制下间断工作。例如可以使磁控管发射30s微波后停止20s,然后再发射30s,这样往复间歇工作,就可以达到火力控制的效果。

第二条引线控制微波/烧烤切换开关,当微波炉使川微波功能时,微处理器发送控制指令将微波/烧烤切换开关接至微波状态,磁控管工作,对食物进行微波加热。当微波炉使用烧烤功能时,微处理器便控制切换开关将石英管加热电路接通,从而使微波电路断开,即可实现对食物的烧烤加热。

第三条引线控制频率切换继电器,从而实现对电磁灶功率的调整控制。第四条线和第五条线分别控制风扇/转盘继电器和门联动继电器.通过继电器对开关进行控制,可以实现小功率、小电流、小信号对大功率、大电流、大信号的控制。同时,便于将工作电压高的器件与工作电压低的器件分开放置,对电路的安全也是一个保证。

在微波炉中,微处理器专门制作在控制电路板上,除微处理器外,相关的外围电路或辅助电路也都安装在控制电路板上。其中,时钟振荡电路是给微处理器提供时钟振荡信号的部分。微处理器工作必须有一个同步时钟,这样微处理器内部的数字电路才能够正常工作。同步信号产生器为微处理器提供同步信号。微处理器的工作一般都在集成电路内部进行,用户是看不见摸不着的,所以微处理器为了和用户实现人机对话,通常设置有显示驱动电路。显示驱动电路将微波炉各部分的工作状态通过显示面板上的数码管、发光二极管、液晶显示屏等器件显示出来。这些电路在一起构成微波炉的控制电路部分,它们的工作一般都需要低压信号,因此需要设置一个低压供电电路,将交流220V电压变成5V、12V直沉低压,为微处理器和相关电路供电。

微处理器的工作是按照人工指令的要求,遵循内部的程序进行的。操作按键的指令通过指令接口送给微处理器。在电路中设有门开合的检测开关,微波炉的门一打开,磁控管就必须停止工作。所以,微处理器—旦检测到门打开了,就会马上通过继电器将磁控管的供电切断。同时微处理器还有一些自动控制功能,微处理器的自动控制需要有传感器给它传送工作状态信号。如温度传感器主要用于检测微波炉炉腔内的温度,如果炉腔里的温度过高了,温度传感器就会通知微处理器停机。气体传感器主要用于气体的检测,如微波炉里面的食物烧焦冒烟了,气体传感器便会检测到气体的变化并通知微处理器停机。重量传痞器则是将检测到的食物重量传送给微处理器,然后微处理器会根据检测到的食物重量计算加热的时间。

此外,湿度传感器和红外线传感器则分别用于环境湿度的粒测和加热过程中热辐射的检测。

采用微处理器以后,微波炉的工作就更加智能化了。微处理的种类不同,功能各异,不同厂家、不同晶牌微被炉的微处理器的型号、外形各不相同。有的微处理器里面的电路规模小,它的引脚数也比较少;有的徽处理器功能比较多,引脚数也较多。可通过电路板上的标记以及型号对微处理器进行识别。

2.微处理器的结构特点

微处理器的外形及内部结构如图2.21所示。微处理器从外形上看就是一个集成电路,通常集成电路的引脚数越多,其功能也相对较多;反之,引脚数少,功能也相对较少。另外,微处理器的型号不一样,引脚的功能定义也不一样。微处理器最大的特点是具有分析和判断能力,它输出/输入的引脚功能是可以改变的.微处理器里面设有软件,软件是可以改写的.厂家可以根据自己产品的需要编制软件。

在微处理器的内部,运算器和控制器是它的核心部件,就相当于人的大脑,可以分析送来的信号,然后进行响应和控制。在工作过程中,传感器送来的信号经过传感器接口送入微处理器的控制器和运算器。人工指令(遥控信号或键控信号)也送到微处理器的控制器和运算器中。微处理器会对传感器送来的信号和人工指令送来的信号进行分析比较,然后确定所要调用的程序。例如,传感器检测到炉腔温度过高后,将检测信号送入微处理器,此时人工指令输入的信号仍是要微波炉继续加热。这时,微处理器会根据程序设定发出控制指令。因为程序里规定当遇到温度过高时优先执行停机保护指令,所以,微处理器会直接输出停机保护的控制指令,停止微波炉的工作,对整机进行保护。微处理器的工作就是按照生产时的程序自动运行的,如哪个继电器先接通,哪部分后运行,食物的加热时间及模式如何等等。

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图2.21 微处理器的外形及其内部结构

微处理器所执行的程序是在微处理器生产时就已写好的,被存放在微处理器的存储器(ROM)中。微处理器内部的ROM是一个只读存储器,微处理器生产时程序和数据等信息就被写入到ROM中。当微处理器工作时,就会按照ROM中存储的程序内容进行。在工怍之初,微处理器需要—个复位信号,即使整机恢复至初始状态,然后微处理器便可以按照顺序一步一步地运行程序。如果没有复位信号,微处理器就不知道从哪里开始,程序就会混乱。

微处理器中的时钟振荡器外接一个石英晶体,石英晶体与时钟振荡器会产生一个非常稳定的时钟信号。通常时钟信号的频串比较高,常见的有4MHz、8Ml-lz、12MHz、20MHz等。

在时钟电路里面还有一个分频电路,它可以根据机器的运算速度进行分频。分频后的频率就决定了微处理器的工作节拍,工作节拍进而决定了微处理器的运算速度。因此,对于微处理器来说,时钟振荡电路是不可缺少的。

3.晶体管基本电路

图2.22所示的是由晶体管所组成的最常用的一种放大器。晶体管的3个脚(电极)必须加上一定的直流偏压才能工作。偏置电压设置得不同,就可以使晶体骨具有不同的功能。图示电路是一个信号放大器,输入一个交流信号并经过晶体管放大后,就会输出一个放大的信号。这就是该典型电路的基本功能。

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图2.22 晶体管的基本电路

图中电阻R1、R2用于给晶体管基极设置工作点,电阻R3为集电极负载电阻,在电阻R3上流过的信号就是晶体管要输出的信号。电阻R4用于稳定电路的工作点,它是一个负反馈电阻。电阻R4的阻值越大,晶体管的放大量就越小。没有电阻R4,晶体管放大器的放大倍数为最大值,加上电阻R4后就会改善电路的性能。电容c3通常被称为去耦电容,加上这个电容以后,交流信号的放大量会有所提高。在晶体管的基极加的电容C1叫做输入电容,又称耦合电容,这个电容的作用是能够通过交流信号,但不能够通过直流信号。

加上Cl后,在输入端的直流电压就不会被加到晶体管上。因为有直流电压就会干扰放大器的工作,所以要设置耦合电容。

在输出的地方加电容C2后,只会输出交流信号而不输出直流信号。这是最基本的放大器结构,在很多电子产品中有着广泛的应用。

4.蜂鸣器驱动电路

图2.23所示为蜂鸣器驱动电路。蜂鸣器是因其叫声像蜜蜂的声音而得名,当其两端加有电压时会发出声音。

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图2.23 蜂鸣器驱动电路

该电路是通过晶体管进行控制的。控制信号经过电阻R1加到晶体管的基极。晶体管的基极是一个控制极,会对晶体管集电极和发射极之间的阻抗和工作状态进行控制。基极电路中串联的电阻R1主要起限流作用。

该电路使用的控制晶体管是—个NPN型晶体管,NPN型晶体管和PNP型晶体管的工作条件是极性相反。也就是说,如果使用的是NPN型晶体管,则晶体管集电极上应加有+12V电压;如果使用的是个PNP型晶体管,则晶体管的集电极电压应为-12V。

仍以NPN型控制晶体管为例,+12V电压经过蜂鸣器接到控制晶体管的集电极,控制晶体管的发射极接地,如果控制晶体管的集电极和发射极之间导通,电流就能通过控制晶体管到地形成回路,蜂鸣器就能发出声音。如果控制晶体管足截止的,电流没有通路,则蜂鸣器就不会发声。所以,在工作过程中,如果微处理2S发出 个高电平的信号,该信号加到晶体管的基极,晶体管就会导通,蜂鸣器便会发出声音。

5.继电器控制电路

图2.24所示为继电器控制电路。在微波炉里有很多开关,如开关接通就可以实现供电,开关断开就可以实现保护。在微波炉中还有很多的元器件需要控制,如风扇、灯泡、食物转盘、定时器等。

在电路当中继电器控制的信号大都属于强信号,很多都是220V的电压。如果直接使用晶体管控制开关,那么晶体管就要承受220V高压,这就要求必须使用耐高压的晶体管和大功率晶体管。这会使电路的制作成本提高,但检修时的安全性有所保证。因为晶体管的电压高、电流大,就必然需要加散热片,散热片就可能带电,晶体管的3个脚也可能带电,这从图中可以看到,在继电器内有一个被制成电磁铁的线圈,通电时电磁铁会动作,从而带动触点开合。触点上的电压和继电器线圈是隔离的,所以控制继电器线圈的电路中不会有高压,非常安全。

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图2.24 继电器控制电路

对于继电器的控制最简单的方法就是在继电器的一端接上电源(如12V),另—端接晶体管的集电极,晶体管的发射极接地。只要晶体管一导通,集电极的电流便能流到发射极,12V的电源电压就通过线圈流到晶体管的发射极(接地),这样便形成了回路,继电器就开始动作。

晶体管一旦截止,触点也就断开了,所以控制起来非常方便。晶体管的基极一般接控制信号,低电平时,晶体管是截止的,电流不能流过。在需要晶体管工作的时候,控制信号会由低电子变成高电平加到晶体管的基极,晶体管便会立刻导通。实际上,晶体管在电路中起开关作用,而不是起放大作用。

在晶体管作为开关使用时,电子元器件比较少,除了两个电阻,在继电器旁边还设有一个保护二极管。晶体管截止时,线圈会产生一个反向电动势,这是由于线圈的自感所引起的。

感应电动势的突发性比较高,会突然产生一个很高的尖脉冲,其幅度很大,有可能将晶体管击穿,所以在电路中设置了一个保护二极管,如果线圈中有感应电动势,就会通过二极管流回去,脉冲信号就被二极管所吸收,不会对晶体管产生冲击作用。

图2.24中左右两个电路在结构上是相同的,只是所采用的控制晶体管不同,左侧的电路使用的是NPN型晶体管,右侧的电路使用的是PNP型晶体管。PNP型晶体管和NPN型晶体管的极性不—样,所以在采用PNP型晶体管的电路中,电压要加在PNP型晶体管的发射极,接地要接在继电器这一端。它的驱动信号也与前面所讲的(NPN型晶体管电路)相反,如果晶体管截止,电路中的控制信号是高电平,如果控制信号出现低电平,晶体管就会导通,进而12V电压就会通过继电器来控制其触点的接通或断开。电路中接PNP型晶体管时,所设计的保护二极管的极性也得反过来,因为线圈产生的感应电动势的极性也是变化的。在看电路图时,要注意晶体管的型号,晶体管的型号不同,控制信号、电压极性、保护二极管都是不同的。

6.控制电路

图2.25所示为一个典型微电脑控制式微波炉的控制电路。从图中可以看到,该微波炉所采用的控制微处理器是一个双列直插式大规模集成电路。这个集成电路的引脚很多,每个引脚的功能各不相同。在微处理器的右边有一个12脚的引线插口,引线插口所连接的是操作电路。操作电路是由一排一排的纵向导线和一行一行的横向导线构成的,在每一个导线的交叉点卜有一个开关符号。这些开关符号代表安装在微波炉前面板上的按键开关,每桉一下开关,两个点之间就接通了。用这种引线交叉的方式可以安装很多按键,这种棋盘格的按键操作方式被称为矩阵式人工指令键输入方式。

在纵向引线上,只要一开机,微处理器就会产生一系列的时序脉冲,每条线上的时序脉冲的时序是不同的。如果按动某一个开关,连接它的横竖两条线就接通了,就会将时序脉冲从纵向的线上传到横向的线上井送入微处理器,微处理器根据矩阵点的坐标,可以判别出被按下的是什么键,因为每个键都有一个相应的代号,每个代号都对应一个相应的功能设置,这个功能设置是事先设置好后存储到微处理器里面的存储器中的。例如,代号SB1表示启动,SB2表示薄块烧烤,SB3表示组合烧烤,SB4表示快速烹饪等。通过按键的方式,就可将人工指令送给微处理器,微处理器根据人工指令就可以自动进行工作了。微处理器工作时,会把工作状态和运行时间通过微波炉上的数码液晶显示屏显示出来。这样可以很方便地了解微波炉的工作状态。

微处理器的31、32脚外接一个石英晶体,为微处理器的正常工作提供时钟振荡信号。微处理器左侧的引脚都足一些输入和输出的接口。因为微处理器是一种数字电路,所以其输出指令有两种方式,其中一种是输出逻辑电平方式(即高电平或低电平),另一种是输出幅度为5V的数字脉冲信号。所以,对微波炉电机、继电器等其他器件的控制,微处理器 般是通过一个转换电路或驱动电路来实现的。例如,对于电机的驱动,山于微处理器不能翰出功率信号,因此必须通过晶体管再驱动电机。

交流220V电压通过接口XPl进入电路中,首先要进入变压器T。变压器T是一个小功率的变压器,它将220V电压变成十几伏甚至是几伏的低压,然后经过整流二极管和滤波电容变成直流电压,再经过电容C2滤波以后,输出—个18V的电压。这个电压就可以供给其他电路或晶体管作为低压电源使用.次级绕组所接的二极管VD3的输出方向与VD1和VD2是相反的,经过VD3整流滤波后输出的是一个负电压。在变压器的次级绕组上面还有一个绕组,它输出2V的交流电压,该电压输出后直接加在显示屏的①和16脚上(灯丝供电)。显示器的灯丝是给显示屏的阴极加热的,这种荧光性质的显示器要靠阴极发射电子去轰击显示屏上一个段一个段的符号。由于符号上面涂有荧光粉(在这个器件当中相当于阳极),阴极上的电子轰击到阳极上,在阳极上的荧光粉是什么颜色就会发出什么颜色的光。如果没有给灯丝供电的电压,显示屏就不会亮。

在托盘下有个驱动电机(托盘电机),它是由继电器通过插件XP2进行控制的。继电 器开关一接通,电机就接通了,托盘就随着托盘电机旋转。托盘电机的继电器是由VT8进 行控制的,18V的电压经过继电器的绕组,再经过限流电阻R29接到晶体管VT8的集电极,再流过其发射极到地。这样只要控制VT8使其导通,托盘电机就会旋转,使VT8截止,托盘电机也会停止旋转,所以控制晶体管VT8就是控制它的基极。晶体管VT8的基极处有一个限流电阻R27,它也叫耦合电阻,其另一端连接在微处理器的②脚。微处理器的②脚输出一个高电子并加到VT8的基极,VT8一旦导通,转盘电机就开始旋转。

微处理器的①脚是对排风扇进行控制的,若①脚输出的是高电平,晶体管VT4就导通,VT4导通后排风扇的继电器就动作,排风扇电机就会旋转。

微波/烧烤控制也是由两个继电器完成的,其中微波控制的继电器是由晶体管VT6进行控制的,烧烤控制的继电器是由晶体管VT7进行控制的。VT6和VT7分别由微处理器的15脚和40脚进行控制。通过这种控制方式,当需要进行烧烤或微波加热时,微处理器的40脚或15脚就会输出电平信号,对相应的晶体管进行控制,进而再对继电器进行控制。

如果电路里某一项功能失常,可以先看一下继电器是否动作,以及有没有输出,电路中比较容易损坏;的器件是晶体管,如果晶体管损坏,必须要检查一下保护二极管。如果保护二极管损坏,继电器的反向电压就会对晶体管起到破坏作用,晶体管就容易损坏。

在微波控制和烧烤控制电路当中可以看到,二极管VD6、VD8可以吸收继电器产生的反峰电压,同时起到保护作用。每个晶体管的基极都串接一个电阻,如电阻R24,这个电阻叫做耦合电阻或限流电阻。根据晶体管的特性,在晶体管的发射极和基极之间的电压是一个常量,就是一个PN结的电压,它是不会改变的。如果没有耦合电阻,一旦晶体管基极的电压高了,会一下子将晶体管烧穿。在更换的时候,千万不能省掉耦合电阻,省掉耦合电阻是很危险的。同时还要注意在电路中控制的晶体管是pNP型还是NPN型。电路中VT6、VT7、VT5是PNP型的晶体管,PNP型的发射极电压高,集电极电压低,所以电流是从发射极向集电极方向流动。VT4属于NPN型晶体管,它的电流方向是从集电极流向发射极.不同类型的晶体管,其控制电压的极性也是不同的。NPN型晶体管的基极必须是高电子,它才能导通工作,而PNP型的必须是低电平时才能导通工作。下面再介绍一种常见的微处理器控制电路。图2.26所示是上菱WA650A微处理器控制电路。

IC3(S8749H)是微处理器集成电路。220V电压经过插件CT1和低压变压器产生低压给低压部分供电。交流输入电路中有一个保险丝BXS和过压保护器件(压敏电阻)。低压变压器T1的输出端接有4个二极管组成的桥式整流电路。桥式整流电路中的D1和D2之间的点是接地点,D3和D4之间的点是正电压的输出端,即12V电压输出端。电容C3、C2、C1是滤波电容,在三端稳压器GL7805的前面有一个整流二极管。三端稳压器GL7805实际上是一个稳压电路,其型号中的最后两位表示输出电压值,“05”表示该三端稳压器输出的电压是5V。GL7805的①脚输入12V电压,②脚接地,3脚输出5V电压。

三端稳压器输出的5V电压接到微处理器IC3的⑤脚,⑤脚是微处理器的电源供电端,1脚和⑦脚足微处理器的接地端,微处理器需要有5V供电才能正常工作。微处理器的36、37、38脚是微处理器的指令输出端。指令输出控制电路采用的都是双晶体管,通过接口晶体管控制 的器件是继电器J1、J2和蜂鸣器Y1。J1是定时继电器,J2是微波继电器。微处理器IC3的36脚输出高电平时,晶体管T5就会导通,有电流流过,晶体管T6也会导通。T5和T6组成一个复合晶体管,这种晶体管的特点是T6的功率较大,T5的功率较小。如果T6导通,12V 的电压就会通过继电器J2的线圈,再经过T6的集电极,由发射极到地‘继电器就会进行动作,高压变乐器的供电线路接通。继电器J2并联的二极管D9是保护二极管,继电器线圈产生的反向电压由保护二极管D9吸收。IC3的@脚用于控制磁控管供电。IC3对蜂鸣器的控制同样采用这种方式,由IC3的38脚输出控制信号,经T1和T2去控制蜂鸣器。

继电器J2的标识为“5A/250V”,通常指的是继电器触点的电流和电压。如继电器控制的是给高压变压器供电的220V电压,即被继电器控制的触点电压是220V。触点之间所能流过的电流是5A,并不是指T6所能承受的电流就是5A。

1N4001是保护二极管D9的型号,它是一个普通的开关二极管,如果没有开关二极管,用整流二极管代替也是可以的。

2ES4059是显示电路。操作人工指令键或者微处理器控制微波炉进入工作状态时,显示屏上会显示出相应的数字、符号。显示屏的显示也是通过微处理器、晶体管接口进行控制的。

显示电路的驱动经过接口电路IC2(MCTl413P),然后再去驱动显示屏。耦合电阻R29~R35的阻值都是75Ω,IC2的⑨脚是5V供电端(也是由控制板上的直流供电电压提供的),⑧脚是接地端。人工操作指令通过CT3连接插件送给CPU。

图2.27所示的是采用MC68705/R3集成电路作为微处理器的控制电路。微处理器MC68705/R3是一个具有42个引脚的大规模集成电路,它的⑤脚和6脚外接谐振晶体,组成—个谐振电路,产生谐振信号,为徽处理器提供晶体振荡信号。微处理器的35、36脚外接一个12引脚的接口电路,这个接口电路与矩阵人工指令电路相连,人工指令通过接口电路将按键的信号送给微处理器。微处理器的25~30脚连接显示电路。该微波炉采用的显示器为多功能荧光显示器,它具有亮度高、显示功能多,字符清晰等特点。这种显示器由于显示字符较多且复杂,所以需要由微处理器通过控制电路直接驱动。微处理器的每一个接口处都有一个晶体管,经过晶体管的转换后对显示屏幕进行控制。微处理器的25~30、⑨~15脚输出的是脉冲信号,每个引脚输出的脉冲信号的时序不同,可以对显示屏上的字符进行控制.一般荧光显示器的控制分成两组,一组控制显示屏里面的阳极,另~组控制它的栅极.当阳极和栅极同时都为高电平的时候,相应引脚所接的字符端就发光,这是它的基本原理。所以,让整个屏幕进行有序的发光,就需要微处理器通过多个引脚(⑨~15、25~30脚)才能实现对一个多功能显示器的逻辑控制。

交流220V电压送到变压器中,变压器的次级输出经过全波整流变成直流电压,即变压器次级绕组的中间抽头接地。次级绕组两端连接二极管VD6和VD7,当交流电压为正半周时,二极管VD6导通:为负半周时,二极管VD7导通。这样就形成了—个全波整流的方式。

整流后的电压经过稳压电路D4(三端稳压器)输出直流电压,给整个电路供电。定时继电器和功率继电器的功能和前面介绍的相同,它们的控制方式也基本相同,如微处理器的回脚输出高电平,晶体管VT3导通。直流电压经过继电器线圈后再经过晶体管VT3的集电极和发射极到地,形成回路。有电流流过,继电器开关就会闭合,微波炉就进入工作状态。继电器控制电路的结构基本上是相同的,不同的是微处理器的引脚什么时候输出高电平。微处理器的引脚输出高电平是由其内部程序决定的。如果微处理器的@脚输出高电平,VT5导通,定时继电器动作,微波炉开始工作。微处理器内设有计时器,到时间后②脚变成低电平,微波炉停机。

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图2.25 典型微电脑控制式微波炉控制电路

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图2.26 上菱WA650A微处理器控制电路

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图2.27 WP600微波炉的微处理器控制电路

如果控制电路失常,可以对微处理器本身进行检测,比如微处理器的电源供电端、接地端是不是正常,然后看—下微处理器是否有晶体振荡信号。只有这些都正常.檄处理器才能正常工作。如果没有电压,没有时钟,微处理器是不能正常工作的。还可再进一步检测操作开关,检测相应的引脚是否输出控制脉冲,电平是否发生变化,根据检测的结果推断故障。

如果为静态检测,首先要检测微处理器的外围电路,比如晶体管是否被烧坏,如果晶体管损坏了,必须看—下保护二极管是否损坏。若都有损坏的话,这两个器件必须同时更换。其次还应检查电源供电、交流输入端、保险丝,这些都是很容易进行检查的。一般可以直接检测出变压器的次级是否有交流输出。如果变压器的次级没有交流输出,可顺着电路向前检查。稳压电路输入端应该有12V左右的电压,二极管之前的电路应该有交流电压(10~12V)。

变压器输入端的电压是220V,所以检测时要注意万用表的挡位要设在交流250V挡。测直流时,要将万用表设在直流挡。在有电的情况下,不能用万用表的电阻挡进行检测.因为那样容易将万用表烧坏。这些细节在检修时都要特别注意。

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