磁控管的正确使用

磁控管是微波应用设备的心脏，因此，磁控管的正确使用是维护微波设备正常

工作的必要条件。磁控管在使用时应注意以下几个问题：

  一、负载要匹配

   无论什么设备都要求磁控管的输出负载尽可能做到匹配，也就是它的电压驻波

比应尽可能的小。驻波大不仅反射功率大，使被处理物料实际得到的功率减少，而

且会引起磁控管跳模和阴极过热，严重时会损坏管子。跳模时，阳极电流忽然出现

跌落。引起跳模的原因除管子本身模式分隔度小外，主要有以下几个方面：

   1、电源内阻太大，空载高而激起非π模式。

   2、负载严重失配，不利相位的反射减弱了高频场与电子流的相互作用，而不

能维持正常的π模振荡。

   3、灯丝加热不足，引起发射不足，或因管内放气使阴极中毒引起发射不足，

不能提供π模振荡所需的管子电流。

   为避免跳模的发生，要求电源内阻不能过大，负载应匹配，灯丝加热电流应符

合说明书要求

  二、冷却

   冷却是保证磁控管正常管工作的条件之一，大功率磁控管的阳极常用水冷，其

阴极灯丝引出部分及输出陶瓷窗同时进行强迫风冷，有些电磁铁也用风冷或水冷。

冷却不良将使管子过热而不能正常工作，严重时将烧坏管子。应严禁在冷却不足的

条件下工作。

  三、合理调整阴极加热功率

   磁控管起振后，由于不利电子回轰阴极使阴极温度升高而处于过热状态，阴极

过热将使材料蒸发加剧，寿命缩短，严重时将烧坏阴极。防止阴极过热的办法是按

规定调整降低阴极加热功率。

  四、安装调试

   目前常用的微波加热设备中磁控管放在激励腔上直接激励传输系统。激励腔即

是能量激励装置，又是传输系统的一部分。因此激励腔的性能对磁控管的工作影响

极大。激励腔应能将管内产生的微波能量有效的传输给负载。为达此目的，除激励

腔本身的设计外，管子在激励腔上的装配情况对工作的稳定性影响极大。正常工作

时管子的阳极与激励腔接触部分有很大的高频电流通过，二者之间必须有良好的接

触，接触不良将引起高频打火。天线插入激励腔的深度直接影响能量的传输和管子

的工作状态，应按说明书规定精心装配。

  五、保存和运输

   磁控管的电极材料为无氧铜、可伐等，在酸、碱湿气中易于氧化。因此，磁控

管的保存应防潮、避开酸碱气氛。防止高温氧化。包装式磁控管因带磁钢，应防止

磁钢的磁性变化，存在时应在管子周围10厘米内不得有铁磁物质存在。管子运输过

程中应放入专用防振包装箱内，以防止受振动撞击而受损坏。

微波炉磁控管结构

微波炉加热、烹饪食物所需的微波能量是由核心元件——磁控管产生的。目前广泛应用于微波炉的是连续波强迫风冷型磁控管，其基本结构剖视如图所示。由右图
可见，磁控管是由阴极(灯丝)、阳极、环形磁钢、耦合环、天线(即微波能量输出器)、散热器和灯丝插头等组成。其中阳极呈圆筒状，通常用铜材制成，筒中多个翼片将阳极分割成十几个扇形空间，每个扇形空间就是一个阳极谐振腔，其谐振频率即磁控管的工作频率，一般为2450MHz左右。在阳极的外壳嵌套了一对环形永久磁钢，磁钢形成的磁场用于控制阳极腔内的微波振荡能量。阳极输出的微波能量通过一根环状金属管(即耦合环)传送到天线，再由天线向炉内发送微波能，对食物进行加热。

磁控管的微波转换效率为70％左右，工作时其余30％左右的功率变成了热量，在管子上耗散，因功率大、温升较高，所以微波炉中都设置了冷却风扇，对磁控管进行强迫风冷散热，以防止过热损坏。

微波炉磁控管的灯丝工作电压一般为交流3．3V，电流10A左右；阳极(对阴极)电压为直流4000V左右。磁控管通电工作时，灯丝被加热，同时在阴极(灯丝)与阳极间形成高压电场，在电场作用下，阴极向阳极发射电子，阳极接收到电子而产生阳极电流。电子在到达每个扇形阳极谐振腔时，按其谐振频率振荡，同时因环形磁钢产生的恒定磁场垂直于高压电场方向，在该磁场作用之下，电子沿着阴极、阳极间的圆周空间作摆轮曲线运动，形成一个积聚能量的旋转电子云，并向阳极不断输送，从而在阳极上获得稳定的每秒振动频率约为24．5亿次的微波振荡能量。微波能量的大小主要取决于阳极电压的高低和磁场的强弱，由于环形磁钢的磁场强度恒定，故而微波输出功率主要与阳极电压相关。但若磁钢因故破裂或磁性明显衰退，就会引起磁控管输出功率减小，微波炉加热效果变差，出现加热慢、火力不足等故障，维修时一定要注意这方面的问题。 磁控管工作时的动态导通内阻很小，阳极电压的波动对微波输出功率影响很大，这将明显影响微波炉的加热性能。为了避免因电源电压波动而导致微波炉工作不稳定，磁控管阳极电压通常都由漏感变压器组成的电源电路来提供，它可稳定磁控管的阳极电流，使微波炉输出功率保持稳定。