NGUYEN LY HOAT DONG LO VI SONG

LG-MECA Electronics IncFast Innovation Fast Growth 3/3 Sóngvibađược sinh ra từnguồn magnetron, được dẫn theo ống dẫn sóng,vào ngăn nấu rồi phản xạqualại giữa các bức tường của ngăn nấu,v

LG-MECA Electronics Inc

Fast Innovation Fast Growth 3/3

Sóngvibađược sinh ra từnguồn magnetron, được dẫn theo ống dẫn sóng,vào ngăn nấu rồi phản xạqualại giữa các bức tường của

ngăn nấu,vàbịhấp thụbởi thức ăn.Sóngviba trong lòvisóng làcác dao động của trường điện từvới tần sốthườngở2450 MHz

(bước sóngcỡ12,24 cm).Các phân tửthức ăn (nước, chất béo, đườngvàcác chất hữu cơkhác) thườngởdạng lưỡng cực điện(có

một đầu tích điện âm và đầu kia tích điện dương).Những lưỡng cực điện này có xu hướngquaysao cho nằmsong songvới chiều

điện trườngngoài Khi điện trường dao động,các phân tửbịquaynhanhqualại Dao độngquay được chuyển hóa thành chuyển động

nhiệt hỗn loạnquava chạm phân tử,làm nóng thức ăn

II NGUYÊN LÍ LÀM CHÍN THƯC PHẨM BẰNG VI SÓNG

2.2 Nguyên línấu bằng sóng vi ba

Tabiết rằng sóng kết hợp với một điện từ trường sẽ thay đổi chiều một cách định kỳ

Như đã biết sóng điện từcótần số1 hertz,sẽtạo ra một điện từ trường(nơi mànó đi) thay đổi chiều 1 lần trong1giây) Các sóng cực

ngắn2450 MHz đổi chiều2,45tỉlần mỗi giây

Các phân tử nước phân cực:hai nguyên tửHydrogentạo cực dương trong khi các điện tửnằm phía bên kia củaoxygennghĩa làoxygen

mang điện âm

Phân tử nước được cấu tạo bởi một nguyên tử oxygen (O) và hai nguyên tử hydrogen (H) Chúng không mang điện Tuy nhiên những

electroncó khuynh hướng kéo vềnguyên tửoxygen (vìoxygencótầng ngoài cùng chứa 6 điện tửnên có khuynh hướng thu thêm2 điện tử

đểbão hoà,bền hơn do đó có âm tính) , kết quảnguyên tửhydrogenbịmất bớt tính âm điện nên có khuynh hướng mang điện tích dương

Nghĩa làtrong phân tử nước có hai đầu dương củahydrogenvàmột đầu âm củaoxygen.Sựmất thăng bằng tạo một điện trường nhỏtrong

mỗi phân tử nước Ðiều này gây cho phân tử nước trở nên rất nhạy cảm đối với tia điện từ, đặc biệt là tia sóng vi-ba

Tiavi-ba trong lò cótần số lý tưởng là2,45 GHz để cho năng lượng của chúng cóthểhấp thu bởi phân tử nước

Phân tủ nước Dao động của sóng Mô phỏng sựquay qua lại cua phân tử nước

LG-MECA Electronics Inc

Fast Innovation Fast Growth 3/3

2.2 Nguyên línấu bằng sóng vi ba

Trong một điện từ trường mạnh,phân tử nước hướng theo chiều các đường sức Không khí,chén dĩa bằng thủy tinhhaysành sứ đều

không bị ảnh hưởng của sóngmicro nhưng kim loại thìtác động trên sóng này.Cách nấu từ"bên trong"sẽnhanh chóng,thức ăn ít bịmất

nước

Nước trong thức ăn được đốt nóng nhanh chóng vàtruyền năng lượng cho các thành phần khác của thức ăn do đómàtoàn bộthức ăn được

đốt nóng

Vi sóngởtần số2450 MHzlàm nóng hiệu quả nước lỏng, nhưng không hiệu quảvới chất béo, đường và nước đá.Việc làm nóng này đôi

khi bịnhầm với cộng hưởngvới dao động riêng của nước,tuy nhiên thực tếcộng hưởng xảy raởtần số cao hơn, ởkhoảng vài chục GHz

Các phân tửthủy tinh, một sốloại nhựahay giấycũng khóbịhâm nóng bởi vi sóng ởtần số2450 MHz.Nhờ đó,thức ăn cóthể được đựng

trong vật dụng bằng các vật liệu trên trong lòvisóng,màchỉcóthức ăn bịnấu chín

Ngăn nấu làmột lồngFaradaygồm kim loại hay lưới kim loại bao quanh, đảm bảo cho sóng không lọt ra ngoài Lưới kim loại thường được

quan sátởcửa lòvisóng.Các lỗ trên lưới này cókích thước nhỏ hơn nhiều bước sóng(12 cm),nên sóngviba không lọt ra, nhưng ánh sáng

(ở bước sóng ngắn hơn nhiều)vẫn lọtqua được,giúp quan sát thức ăn bên trong

Đối với kim loạihaycác chất dẫn điện, điện tửhaycác hạt mang điện nằm trong các vật này đặc biệt linh động,vàdễdàng dao động nhanh

theo biến đổi điện từ trường.Chúng cóthểtạo ra ảnh điệncủa nguồn phát sóng,tạo nên điện trường mạnh giữa vật dẫn điện vànguồn điện,

cóthểgây ra tia lửa điệnphóng giữa ảnh điện vànguồn,kèm theo nguy cơ cháy nổ

Cũng như ánh sáng,các sóngradiovàsóngX,sóng viba cũng làsóng điện từ (electromagnétique).Sựkhác biệt giữa các bức xạnày chỉdo

vấn đềtần số:các sóng cực ngắn với tần số 2450 MHz (mégahertz),nằm giữa các sóngradio (từvài trămKHz đến 300 MHz)vàcác sóng

radar,các sóng này gần với các tia hồng ngoại bắt dầu từ300 GHz (gigahertz) đúng sát trước ánh sáng khảkiến.Bản chất của chúng giống

như ánh sáng vàcác sóng radar: đối với sóngvi-ba ,thủy tinhhay sành sứ được xem như trong suốt nên sóng đi xuyên qua,còn các mặt

phẳng kim loại thìgiống như những tấm gương nên sóng bịphản chiếu trởlại

2.3 Điểm mạnh yếu của việc nấu thực phẩm bằng Sóngvi ba

2.3.1 Ưu điểm

* Tiết kiệm năng lượng;

* Giảm thời gian nấu;

* Thực phẩm giữ được nhiều chất dinh dưỡng và hương vị nguyên thủy;

* Không cần pha thêm dầu, mỡ;

* Dễ lau chùi lò;

* Không tạo ra hơi nóng trong bếp;

* Không dùng nhiều nước trong món ăn nên mất rất ít chất dinh dưỡng;

* Có thể nấu và ăn thực phẩm trong cùng đồ chứa

2.3.2 Yếu điểm

* Phóng xạ có thể thoát ra ngoài;

* Không phải là thực phẩm nào cũng nấu được bằng lò vi ba và mau hơn;

* Mỗi lò có sức mạnh khác nhau, nhưng thường thường là từ 500 tới 700 W Trong lò, sóng điện

từ phân phối không đều, có chỗ nóng nhiều (chung quanh lò) chỗ ít nóng (giữa lò) Vì thế giữa

lò, thực phẩm chậm chín hơn ở chung quanh lò Khi nấu, xếp thực phẩm theo vòng tròn, phần

thực phẩm to, dầy quay ra ngoài

2.3.4 So sánh với cách nấu truyền thống

 - Dùng các dụng cụ đựng thức ăn chuyên dụng cho lòvisóng;không dùng các đĩa chất dẻo thông thường

 - Không cho lò hoạt động khi không cóthức ăn hoặc nước trong lò;sóng không được hấp thụbởi thức ăn sẽtiếp tục được phản xạ

qualại vàpháhủy lò Nên thường xuyên đểtrong lò một cốc nước,bởi nếu người sửdụng không biết màbật lò lên thìvẫnantoàn

 - Những thức ăn cóvỏhoặc màng mỏng,thểtích bên trong khi nóng lên sẽcóáp suất tăng,dễgây hiện tượng thức ăn phát nổ Cần

phải xăm lỗ, bốc vỏ đểtránh hiện tượng này.Không luộc trứng, sò còn vỏkín

 - Nếu lò bị rơi,bịbẹp,phải đưa đi kiểm tra xem cửa lò cóbịhởkhông Ngăn chứa thức ăn phải đảm bảo "độkín" đối vớivisóng để

sóng không lọt ra ngoài

 -Khi đun nấu bằng lòvisóng,cần kiểm tra độchín đều Người ta đã phát hiện đượcvikhuẩn salmonella (gây bệnh đường ruột)

trong một sốtrứng trần đun bằng lòvisóng, donhiệt không phân bố đều

 - Một sốchất độc,cóthểgây bệnh nguy hiểm như ung thư, từbao gói chất dẻovàmực innhãn bao như adipate,phtalate,

benzophenone cóthểthôisangthức ăn đun nấu bằng lòvisóng Do đó cần tách bao bìkhỏi thức ăn trước khi cho vào lò

-Không dùng lòvisóng đểnấu thịt lợn ướp hoặc thăn lợn hun khói.Những thực phẩm này chứa nhiều nitrit.Nếu được đun bằng lòvi

sóng,nitrit sẽtrởthành các nitrosamin-những phân tửcóthể gây ung thư rất mạnh

3.1 Cấu tạo lòvi sóng vàtên gọi các linh kiện ( Theo thực tếvàParts List)

3.2 Cấu tạo vàhoạt động của Magnetron

Magnétron làmáy phát sóng cao tần(sóng viba)cócông suất lớn,sóng viba được tạo ra từmột bộ dao động điện tử, và được khuyếch đại

nhờMagnétron.Nógồm một hình trụrỗng bằng kim loại,gồm một cực dươnganode (a) trong đó người ta đặt những cavités résonantes (lỗ

hổng cộng hưởng) Đểlàm tăng từtần số 50 Hzlên2450 MHz , người ta dùng một bộmáy dao động(oscillateur)mà bộphận thiết yếu là

mạch cộng hưởng màtrịsốcủa cuộn bôbinvàtụ điện sẽ xác định tần sốtạo ra: tần sốcàng lớn thìtrịsốcác kinh kiện phải càng nhỏ(F =

1/RC (R; điện trở, C:tụ điện) Đểcótần sốthật cao,trịsốcủa cuộn bôbinphải giảm thiểu Để được như vậy,ta cóthểnốisong songnhiều

cuộn bobine

Mạch cộng hưởng tần sốcao làmôt cavitérésonante vàtạo thành yếu tố căn bản của trụrỗng

Trụrỗng cóxếp những cavitérésonante vàởgiữa là âm cực (cathode) trong đó đểmột dây để đốt nóng(filament)

III CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC LINH KIỆN CHÍNH

3.2Cấu tạo vàhoạt động của Magnetron

Như trong ống điện tử,bên trong magnétron là chân khơng.Giữa điện cực âm và dương người ta dùng hiệu thếkhoảng4000 Volt đểtạo từ trường

Từ trường này làm di chuyển các électron từcực âmsangcực dương Để tạo ra vàgiữcho các dao động ởtần sốthật cao,các điện tửphài

di động theo dạng hélicọdale trước các cavitérésonante Đường đi này cĩ được là nhờmột từ trường tạo bởi thanh nam châm mà đường sức thẳng gĩc với điện truờngE

Năng lượng tạo bởi magnétron được dẫn đến hệthống lị Đểlàm việc này, người ta dùng một hệthống dẫn sĩng:Các sĩng vi-ba được thu nhận bởi mơtboucle de couplage ởchính giữa cavité và được phát xạbởi một anten trong bộ hướng sĩng(guide d'ondes),vàsẽ dẫn sĩng cực ngắn vơ bên trong lị

ㅡㅡ

Mơ phỏng việc di chuyển của điện tử

LG Electronics Vietnam

Fast Innovation Fast Growth 3/3

Oscillation Part

StrapAnode BodyVane

Cathode Part

FilamentEnd ShieldLeadF-SealF-Ceramic

STEM Assembling

& Brazing Process

F-MOUNT Assembling

& Filament carbonized Process

ANODE Assembling & Brazing Process

Exhaust Pipe Assembling & Brazing Process

MGA Assembling

& Sealing Process

Vaccum Exhaust Heat Treatment Process

Out Case Assembling

& Inspection Process

F-Mount Ass’y

Anode Ass’y

Lower Pole Piece

Upper Pole Piece

Exhaust Pipe Ass’y

Ant Cap

MGA

Upper Yoke Gasket Ring Magnet Radiate Fin

MGB

Magnet Lower Yoke

Case 1

Condenser Ass’y Case 2

MGT

Center Disk Ass’y

Side Disk Ass’y

F-Mount Ass’y

Vane Outer Strap Inner Strap Ant Feeder

Anode Body Anode Ass’y

Exhaust

Pipe UpperAg-Washer A-Ceramic LowerAg-Washer A-Seal

Exhaust Pipe Ass’y

LG Electronics Vietnam

Fast Innovation Fast Growth 3/3

Sơ đồmạch điện

3.3 Cấu tạo vàhoạt động của Biến áp ( HVT)

3.4 Cấu tạo vàhoạt động của Tụ điện( HVC) 3.5 Cấu tạo vàhoạt động của Di-ốt( HVD)

LG Electronics Vietnam

Fast Innovation Fast Growth 3/3

3.6 Cấu tạo vàhoạt động củaMotor

3.7 Cấu tạo vàhoạt động củaPCB Controller

-Xác định các linh kiện của vỉ, nguyên líhoạt động và phương pháp đo đạc kiểm tra

- Mục này cần sựsupport cua Anh Cường IQC ( hoặc Anh Tám)

3.6 Cấu tạo vàhoạt động củaTTMotor

3.8 Cấu tạo vàhoạt động củathanh nướng

- Căn cứlinh kiện thực tế, Mọi người cùng tìm hiểu

Fast & Profitable R&D Great Company Great People

Vấn đề về nhân đôi điện áp của lò vi sóng được hình thành nhờ Diode va Capacitor

• Chúng ta có thể hiểu Voltage – double trong lò vi sóng nó được hình thành từ điện áp hiệu dụng và điện áp đỉnh

• Việc hình thành điện áp đỉnh Peak Voltage bằng 1.414 lần điện áp hiệu dụng (Effective Voltage)

Peak voltage = 1.414x115 VAC = 163VAC

Chúng ta có thể quan sát trên hình một để hiểu rõ vấn đề nhân đôi điện áp trong một chu kỳ

Để hiểu được mối quan hệ giaữ gia trị đỉnh và giá trị hiệu dụng được nhân lên như thế nào chúng ta quan sát hình2A Sau khi qua biến thế cao áp sẽ được kích hoạt bởi Diode và Capacitor để tạo thành điện áp 5600 Volts DC hình 2B

2/11

áo cáo về ủa bộ ạo sóng (MAGNETRON)

 Cường độ c ủa từ trường và hướng đi của electron

 M ối liên hệ gi ữa hiệu điện thế v à cường độ dòng điện

ở c ực dương (anode)

 Một số y ếu tố ảnh hưởng đến Điện dung

Mối liên hệ gi ữa hiệu suất và tr ạng thái ổn định

 Công thức thiết kế dây t óc bóng đèn

 Những khái niệm chung về b ộ t ạo sóng (MGT)

Fast & Profitable R&D Great Company Great People

C ác hình vẽ trên mô t ả hướng chuyển động của electron.TạI hình a,B = 0, các electron sinh ra

t ừ cathode chuy ển thẳng về anode T ạI hình b, khi đặt thêm 1 từ trường B bên ngo ài, và B < Bc

c ác electron sẽ chuy ển động ra hướng vuông góc vớI nơi lực tác dụng, và không đi đến anode

đ ược.TạI hình c, B = Bc, electron chuyển động theo hướng tiếp tuyến vớI anode và cu ốI cùng sẽ quay tr ở v ề cathode T ạI c, ta có th ể t ính được giá tr ị c ủa Cường độ t ừ trường Nếu B > Bc,

c ác electron sẽ quay tr ở v ề cathode trước rồI mớI chuyển đến anode.

a : B = 0 b : B < Bc c : B = Bc d : B > Bc

Ký hi ệu：hướng đi của electron trong từ trường

B : Cường độ c ủa từ trường A : C ực dương Anode

Bc : C ường độ t ức thời của từ trường K : C ực âm Cathode

a a

r

) 1

(

72

4 1

N ＝

－



4/11

Va: Hi ệu điện thế t ạI cực dương anode

Ra: bán kính chuyển động trong không gianΛ: bước sóng

n: N/2 (N: số lượng múi vane）

M ốI liên hệ gi ữa hiệu điện thế v à cường độ

dòng đi ện ở c ực dương anode của bộ t ạo sóng là

b ất thường (được diễn tả ở hình bên phảI) Khi

hi ệu điện thế t ạI cực dương anode tăng dần từ 0

đ ến một giá tr ị ổn định π-mode (Vπ), gi á tr ị

c ường độ dòng điện tạI đó l à r ất nhỏ Sau đó, nó

s ẽ tăng lên rất nhanh.

Nguyên nhân t ạo nên đặc tính này là do tại

các trị s ố hi ệu đi ện thế ứng d ụng EHT (Va) th ấp,

các electron quay xung quanh c ực âm cathode t ạo

thành 1 qu ỹ đ ạo tròn bên ngoài, có bán kính <

đ ường kính c ực dương anode và vì vậy, chúng không

ch ạm đ ến đ ược anode.Khi Va = Vπ, các electron bên

ngoài chạm vào cực dương anode và bắt đ ầu làm

phát sinh dòng đi ện

Hiệu điện thếtạI Anode(KV)

Cường độ dòng điện tạI Anode

Cường độ điện trường tăng (B)

1

10650 )

1 (

Fast & Profitable R&D Great Company Great People

Đ ám mây electron cuộn tròn,bị ảnh hưởng bởI hiệu điện thế v à cường độ điện trường lớn tạo

th ành hình giống như bánh xe quay vớI những nan hoa Sự chuy ển động của bánh xe quay trong không gian v ớI cấu hình bề m ặt cực dương anode như vậy sẽ s ản sinh ra dòng điện xoay chiều

ch ạy trong các lỗ h ổng cộng hưởng của cực dương anode Điều này được giảI thích như sau: Khi

1 “nan hoa” g ồm các electron đi đến vị tr í 1 m úi vane của anode (múi nằm giữa 2 lỗ h ổng), nó

c ảm ứng dòng điện tích dương tạI đó Khi các electron đi qua, dòng điện tích dương sẽ gi ảm đi

t ạI múi thứ nh ất, đồng thời, ở m úi tiếp theo, 1 dòng điện tích dương khác lại bị c ảm ứng Dòng đi ện bị c ảm ứng bởI vì c ấu trúc vật lý của cực dương anode đã tạo ra mạch (LC) có điện dung c ảm ứng với độ c ộng hưởng cao Kết quả l à d ải các múi kế ti ếp nhau sẽ m ắc nối song song

+

-

Do đi ện dung sinh ra từ kho ảng giữa 2 dảI vòng tròn, giữa ăngten với ống xả, giữa ăngten v ới lỗ ở cực, và tr ở th ành 1 phần của điện dung tổng nên nó ảnh hưởng đến

t ần số ra, v ì v ậy, ta phải chú ý đến khoảng cách giữa chúng & khoảng cách L1 giữa ăngten v ới cực dương anode BởI khi mỗI yếu tố trên thay đổI, điện dung tổng cũng thay đ ổI theo.

d ải

d ải antenna

ống xả ăngten

l ỗ ở cực

L1

Gi ảI thích chi tiết ：

Fast & Profitable R&D Great Company Great People

0 int

1

G

WC k

N Q

Công th ức thiết kế dây t óc

Rc: B án kính dây tóc, Ra: Bán kính cực dương anode.



＝ 4

Rc

2Rc2Ra

Theo h ình bên,các đường cong tạo thành mặt

ph ẳng điện thế cân b ằng Điện trường luôn luôn

theo ph ương nằm ngang so vớI mặt phẳng điện

th ế cân b ằng đó Trong khoảng trống giữa chúng,

c ác electron bắt gặp độ l ớn của điện từ trường

Thay v ì ti ến thẳng đến cực dương anode, các

electron cu ộn ngoặt về ph ía bên phảI so vớI

h ướng của chúng trước đó t ạo nên 1 quỹ đạo

tròn m ở r ộng xung quanh cực âm cathode ,rồi

c u ốI cùng mớI quay về c ực dương anode.

Gi ảI thích chi tiết ：

Dây tóc

Mặt phẳng điện thế cân bằng

Múi vane Tấm chắn trên

Fast & Profitable R&D Great Company Great People

b ộ t ạo s óng

l ỗ h ổng đ ường truy ền

S ơ lược về ho ạt động của bộ t ạo sóng, khi hoạt động ở ch ế độ t ải kép, mạch cân bằng đơn được

b ố tr í như hình trên.Cực dương anode được mô tả b ởi mạch điện đơn song song trên bao gồm các

y ếu tố: L, C, etc Đám mây electron đại diện cho mạch dẫn song song YE=GE+jBE, t ại đó,GE c ó

gi á tr ị âm ph ản ánh nguồn điện Tải YL=GL+jBL đ ược nốI thông qua đường truyền vớI những thông