Pratiquement tous les foyers modernes sont équipés d’un four à micro-ondes. Cet appareil pratique peut chauffer, décongeler, cuire, réchauffer et même congeler. Certains modèles ont la capacité de griller et d’exécuter des programmes de cuisson complexes à l’intérieur. Le principe du four à micro-ondes reste le même depuis sa première invention. Mais grâce aux progrès de la technologie, la sécurité de l’équipement a augmenté et les circuits sont désormais capables d’assurer un contrôle complet et une surveillance précise des paramètres de fonctionnement.
Le principe général de fonctionnement d’un four à micro-ondes
La physique du processus de chauffage du contenu du four à micro-ondes est assez simple. Le rayonnement micro-ondes affecte les molécules des aliments et la chaleur est libérée par la friction entre elles. Mais cette explication est trop simple.
En fait, les métaux sont sujets à des oscillations uniquement des molécules d’eau. Mais si vous placez un bécher de liquide distillé parfaitement propre dans le four à micro-ondes, sa température ne changera que très peu pendant une durée de fonctionnement standard du four. Alors pourquoi les aliments deviennent-ils chauds ?? Ce phénomène est dû à la friction entre les molécules à l’interface du milieu, c’est-à-dire des substances différentes. Comme la structure de tout matériau, qu’il s’agisse d’un aliment ou d’un gros morceau de bois, est grande et contient nécessairement de l’eau dans sa structure, cela entraîne des variations dans l’amplitude des vibrations.
Important! La fréquence des micro-ondes est conçue de manière à avoir un effet maximal sur les molécules de liquide. C’est leur oscillation intense et leur friction contre leurs voisins qui contribuent à la production de grandes quantités de chaleur. Les matériaux secs et chimiquement purs se réchauffent très lentement, mais ils sont rares dans la nature.
Aucun métal ne doit être placé dans le micro-ondes. Lorsqu’ils sont exposés au rayonnement micro-ondes, des courants de surface et des arcs électriques apparaissent sur les parois de la cavité du four. Mais les progrès de la technologie ont permis de trouver une solution. Aujourd’hui, de nombreuses entreprises, comme Daewoo, fabriquent des fours à micro-ondes qui des objets métalliques peuvent être placés. Des circuits fermés sont également possibles dans de nombreux modèles, comme les assiettes avec une feuille gaufrée sur le bord ou les plats décoratifs avec un bord métallique.
Quels sont les éléments qui entrent dans la fabrication du four à micro-ondes ?
La construction d’un four à micro-ondes ne semble complexe qu’au premier abord. Le propriétaire de cet appareil est trompé par le nombre de boutons, d’indicateurs, d’outils de programmation. En fait, tout four, qu’il soit à commande mécanique, à écran tactile, à télécommande ou à commande électronique hybride, est constitué des mêmes unités fonctionnelles :
- unité de génération de micro-ondes, magnétron et guides d’ondes
- Système de conversion de tension, le module principal est un transformateur élévateur de haute tension ;
- les contrôles au sein d’un groupe de capteurs ;
- Système de protection secondaire ;
- Circuit de commande d’un four à micro-ondes.
Important! Selon la complexité du modèle de four, une variété d’options peut être incluse. Par exemple, grilles, diffuseurs d’ondes secondaires, unités supplémentaires de génération de micro-ondes.
Il est intéressant d’examiner le fonctionnement de chaque unité séparément, dans l’ordre de leur utilisation dans un circuit micro-ondes typique.
Circuit de commande
Le principal circuit micro-ondes auquel l’utilisateur a affaire est l’unité de commande. C’est là que s’effectuent les réglages des limites au moyen des boutons-poussoirs, des sélecteurs mécaniques et des boutons de commande. C’est-à-dire la puissance ou le mode de fonctionnement, la durée d’exécution du programme, etc.
Le circuit de commande peut être aussi complexe que vous le souhaitez. L’option de cuisson la plus simple est le régulateurs circulaires, dont l’un est un relais temporisé. Ils définissent la puissance du mode et le temps de fonctionnement. Une autre option, familière aux utilisateurs hybride, avec boutons-poussoirs. En fait, sa fonctionnalité n’est guère plus qu’une régulation mécanique.
Écran tactile, Dans la plupart des cas, aucune différence de principe avec les boutons poussoirs. Il est tout simplement plus fiable et sans entretien. Les circuits de contrôle électronique avancés comprennent la programmation, c’est-à-dire la commutation de la puissance de rayonnement et de la synchronisation selon un algorithme préétabli.
Système de conversion de la tension
Le four à micro-ondes est composé d’un ensemble de pièces très dangereuses pour l’homme. La principale est transformateur élévateur. Lorsque le circuit de commande donne l’ordre d’activer le mode, il émet jusqu’à 4 kV. Le courant de fonctionnement peut aller jusqu’à 10A et plus. De tels paramètres de fonctionnement électrique représentent un grand danger pour l’homme.
Important! Le transformateur élévateur est l’élément clé et le plus coûteux du système de conversion de la tension. Il alimente un magnétron, l’élément sans lequel le principe de base du fonctionnement des fours à micro-ondes ne peut être réalisé.
Unité de génération de micro-ondes
Le magnétron est le cœur du micro-ondes. Il s’agit essentiellement d’une ampoule à vide, Semblables à celles utilisées dans les anciens kinescopes de télévision. Le magnétron génère à lui seul une onde électromagnétique intense et de haute fréquence produite lorsque des électrons traversent un champ magnétique.
L’unité de production de rayonnement est constituée de plusieurs sources de micro-ondes. Pour, en quelque sorte, amener les ondes dans la zone de travail du four, on a installé guides d’ondes. Ce sont celles qui se trouvent derrière la plaque de mica que tout le monde voit sur le côté du micro-ondes, lorsqu’on y met une assiette avec le petit-déjeuner.
Systèmes de protection primaire et secondaire
Le rôle des capteurs de contrôle est très clair. Ils garantissent qu’aucun des composants électroniques ou matériels clés ne dépasse les modes de fonctionnement critiques. Les capteurs garantissent un fonctionnement sans problème et empêchent les dysfonctionnements dangereux. Mais le four à micro-ondes possède des systèmes de sécurité conçus pour les humains. Leurs fonctions sont décrites en détail ci-dessous.
Ainsi, le système de contrôle initialise le démarrage du magnétron. Le four à micro-ondes est équipé d’une fonction micro-ondes qui définit les paramètres, compte les intervalles de temps, modifie la puissance, etc. Il existe également un retour d’information entre les systèmes de sécurité et de contrôle. Le premier peut arrêter complètement le four, modifier le mode de fonctionnement, émettre un message de service ou déclencher une alarme.
Modèles de distribution des ondes micro-ondes
Tout d’abord, il convient de souligner l’oscillateur hyperfréquence. La structure d’un magnétron comprend l’élément émetteur et le bobinage qui génère le champ magnétique. Cette ampoule est, en gros, en train de s’user constamment. Tout le monde a fait l’expérience de situations où le four à micro-ondes chauffe de plus en plus faiblement au fil des utilisations. Il s’agit d’un phénomène normal, chaque modèle nécessite tôt ou tard remplacement du magnétron.
Les fours à micro-ondes de différents fabricants (ou niveaux de sophistication) peuvent utiliser différents circuits de distribution des micro-ondes. Dans la version standard de la solution, qui utilise l’option LG Contrairement à beaucoup d’autres fabricants, il n’y a qu’un seul guide d’ondes allant du magnétron à l’alimentation. Il est scellé par une plaque de mica pour empêcher les débris et la vapeur de pénétrer.
Important! Les modèles à guide d’ondes unique qui émettent un flux d’ondes assez localisé utilisent un réflecteur sur le côté opposé du compartiment alimentaire. C’est la zone concave du mur. Il permet de répartir plus uniformément le rayonnement micro-ondes sur l’espace de cuisson.
Dans certains fours à micro-ondes Samsung Un principe différent est utilisé : un guide d’ondes principal et plusieurs antennes à fente sont installés. Cela permet de répartir uniformément le flux d’énergie et de former un « espace vierge » Rayonnement 3D. En outre, le four, en faisant varier la puissance du magnétron, permet de chauffer doucement les aliments dans tout le volume.
Mais le plus important dans la génération d’ondes hyperfréquences, ce sont leurs paramètres. La fréquence d’émission du magnétron dans les micro-ondes est de 2.45 GHz est la valeur de résonance des molécules d’eau, ce qui les fait osciller avec une grande amplitude. Les aliments sont chauffés. La chaleur des couches superficielles se répand progressivement dans le volume.
Il existe quelques solutions pour accélérer le réchauffement des aliments dans la zone de cuisson du four. Ils sont connus sous le nom de disséqueurs. Cet élément de construction ressemble au ventilateur de plafond d’un four à micro-ondes. Mais il fait un autre travail, et c’est de dissiper les ondes micro-ondes.
Les autres éléments fonctionnels du four ont une fonction très claire. Par exemple, un micro-ondes avec un gril agit non seulement sur le micro-ondes, mais aussi sur les aliments Rayonnement infrarouge. Cela donne à la nourriture une belle croûte croustillante. Certains modèles de four peuvent être équipés de ventilateurs supplémentaires pour la dissipation de la chaleur.
Comment fonctionne le système de sécurité
Il est également utile de détailler le fonctionnement des systèmes de sécurité. Ils se répartissent en deux groupes importants.
- Contrôle des paramètres matériels. Il s’agit du capteur de température du magnétron, des fusibles, des ventilateurs de refroidissement. Ils résolvent le problème du blocage des situations potentiellement dangereuses et du maintien des performances normales de l’électronique
- Protection de l’homme des chocs électriques et des radiations micro-ondes.
Quiconque a déjà démonté son four à micro-ondes a été confronté à des systèmes d’électrocution. Aux points clés de l’installation se trouvent des microswitches. Une fois le couvercle enlevé, le chauffage ne peut plus être mis en marche. Cela ne sera tout simplement pas autorisé par le système de protection.
Mais un circuit qui neutralise les ondes micro-ondes est encore plus intéressant. Il faut savoir que le rayonnement ne peut pas, même théoriquement, être localisé à l’intérieur du compartiment du four. Les ondes sont réfléchies, y compris par les aliments. C’est pour cette raison qu’il est monté sur la porte d’entrée verre sur lequel est appliquée une fine grille métallique. C’est le module d’antenne. Il est connecté au parafoudre, qui réinjecte l’énergie stockée dans les circuits électriques principaux de l’appareil.
L’important, c’est ! Les micro-ondes génèrent des interférences avec le câblage. Dans certains foyers, ce phénomène peut être détecté par d’autres appareils (notamment les routeurs Wi-Fi), surtout si vous utilisez un four manifestement bon marché doté d’un mauvais silencieux.
Schéma de circuit micro-ondes
Sur la base de ce qui précède, il est facile de comprendre comment un four à micro-ondes est construit en regardant simplement l’extérieur du four, l’intérieur de la cavité et la partie arrière. Mais si vous voulez réparer quelque chose, il est utile d’avoir une compréhension de base de la façon dont les pièces fonctionnent ensemble. C’est là qu’un schéma de four à micro-ondes est utile. Sa configuration ne semble complexe qu’au premier abord. Cependant, chaque circuit est composé de blocs de base. À titre d’exemple, regardez le modèle analogique à commande mécanique.
Le schéma du circuit montre clairement comment l’énergie est convertie et comment les systèmes de sécurité fonctionnent. L’un des tout premiers circuits agit toujours squelch (FILTRE À BRUITS). Il amortit les vibrations générées par l’absorbeur d’énergie de la porte, protégeant ainsi la personne des rayonnements à haute fréquence.
Puis vient le système de sécurité de base. Il s’agit du bloc de contact dans la porte, le premier surveillant le cadre de la porte, le deuxième la position du loquet, le troisième la position de la poignée. Si l’un d’eux est hors circuit, le four ne fonctionnera pas.
Un troisième bloc fonctionnel actionneurs et éclairage. Ici, c’est simple. Le moteur qui fait tourner la plaque, le ventilateur et la lampe sont alimentés en courant continu. La minuterie ouvre le circuit à la fin d’un intervalle de temps donné.
Le dernier circuit fonctionnel transformateur élévateur, capteur de contrôle de température magnétron, système de protection contre les pannes et fusible. Le résultat final est toujours le même. Le principal organe de travail du four, le magnétron.
En guise de conclusion
Bien qu’un four à micro-ondes puisse sembler être un appareil extrêmement complexe et même dangereux, il est recommandé Entretenir régulièrement. Il est sûr et simple. Ouvrir l’armoire pour enlever la poussière de la quincaillerie n’est pas une bonne idée. Il suffit d’entretenir les surfaces des parois du compartiment alimentaire, de la porte vitrée, de l’armoire à pharmacie et de l’armoire à pharmacie. Retirez soigneusement et essuyez périodiquement le couvercle en mica du guide d’ondes. Et ensuite, le four à micro-ondes maintiendra des paramètres stables pendant toute la durée des revendications du fabricant.
Comment fonctionne exactement un four à micro-ondes ? Est-ce que la nourriture est simplement réchauffée grâce aux micro-ondes, ou se passe-t-il autre chose à l’intérieur du four ? Comment les micro-ondes agissent-elles sur les molécules de nourriture pour les réchauffer aussi rapidement ? J’aimerais avoir une meilleure compréhension de la technologie utilisée dans ces appareils.
Un four à micro-ondes fonctionne en émettant des micro-ondes, qui sont des ondes électromagnétiques de haute fréquence. Ces micro-ondes sont absorbées par les molécules d’eau, de graisse et de sucre présentes dans les aliments, ce qui provoque des vibrations rapides de ces molécules. Ces vibrations génèrent de la chaleur, réchauffant ainsi les aliments de l’intérieur vers l’extérieur. En outre, le four à micro-ondes utilise également un système de réflexion des ondes pour assurer une distribution uniforme de la chaleur à travers les aliments. Donc, en résumé, la nourriture est réchauffée grâce aux micro-ondes qui agissent sur les molécules, provoquant ainsi le réchauffement rapide des aliments.
Un four à micro-ondes fonctionne en utilisant des micro-ondes qui traversent la nourriture et la réchauffent de manière rapide et uniforme. Lorsque les micro-ondes sont générées par le magnétron situé à l’intérieur du four, elles sont réfléchies par les parois métalliques. Les micro-ondes excitent les molécules d’eau, de gras et de sucre présentes dans les aliments, provoquant ainsi une agitation moléculaire qui génère de la chaleur. Cette chaleur est alors transférée aux autres molécules, ce qui conduit à un réchauffement rapide des aliments. Les micro-ondes ne cuisent pas de la même manière qu’un four traditionnel, elles ne dorent pas ou ne croustillent pas les aliments, car elles pénètrent seulement quelques centimètres à l’intérieur de ceux-ci. Les fours à micro-ondes offrent donc une manière rapide et efficace de réchauffer les aliments.