Incalzitor cu inductie pentru laboratoare si magazine

Postul explică modul de realizare a unui circuit mic de încălzire cu inducție de casă pentru laboratoare și magazine pentru efectuarea unor lucrări de încălzire la scară mică, cum ar fi topirea ornamentelor sau fierberea unei cantități mici de lichide folosind electricitate sau baterie. Ideea a fost cerută de dl. Suni și dl. Naeem

1. Obiective și cerințe ale circuitului
2. Provocarea noastră este să realizăm un circuit de inducție pentru utilizare de la 12 V la 24 V cu o spirală plană care poate face să fiarbă jumătate de litru de apă în cât mai puțin timp posibil.
3. Scopul principal este de a pune în funcțiune circuitul de inducție, dar există și alte provocări care sunt descrise mai jos.
4. Recipientul în care apa ar trebui să fiarbă este din oțel inoxidabil cu pereți dubli și este izolat, iar distanța dintre recipientul exterior și cel interior unde funcționează inducția este de aproximativ 5-7 mm.
5. Am ales inducția pentru a proteja componentele electronice de căldura unei bobine de încălzire spirală convenționale, care este posibilă atunci când rezervorul este izolat.
6. Containerul exterior are un diametru de Ø 70 mm, iar spațiul pentru componentele electronice este de 20 mm înălțime, deci o altă provocare este să vedem dacă avem spațiu pentru componente.
7. În legătură cu sursa de alimentare, este conectat un comutator de înclinare care întrerupe curentul la bucla de inducție în cazul în care containerul este înclinat cu 15 grade sau mai mult. Când alimentarea circuitului de inducție este întreruptă, acesta declanșează un buzzer audio.
8. Mai mult, bucla de inducție este conectată la două termostate. Un termostat care întrerupe alimentarea cu circuitul de inducție când apa atinge punctul de fierbere și un alt termostat care preia menținerea temperaturii apei la aproximativ 60 de grade - nu știu dacă acest lucru va necesita un circuit programabil. Aș dori, de asemenea, să știu dacă există termostate cu infraroșu disponibile.
9. Știu că este o mulțime dintr-o dată, dar, așa cum am menționat, scopul principal este de a pune în funcțiune circuitul de inducție. Este posibil să ne trimiteți o listă a componentelor necesare și o diagramă a circuitului.
10. Astept cu nerabdare vesti de la tine!
11. Cu sinceritate, Súni Christiansen
12. salut domnule, am nevoie de o schemă a circuitului încălzitorului cu inducție pentru magazinul nostru. Avem un magazin de bijuterii din argint
13. așa că vreau să topesc argintul și uneori aurul, dar dacă trimiteți un circuit mic cu sursă de alimentare fără transformator, asta va fi bun pentru mine.
14. Am văzut pe internet un proiect foarte mic pentru încălzitorul cu inducție, dar nu găsesc o sursă de alimentare fără suduri, mă puteți ajuta dacă trimiteți atât încălzitorul cu inducție, cât și sursa de alimentare fără transformator

Design-ul

Într-una din postările anterioare am învățat metoda de bază a proiectarea unui circuit de încălzire cu inducție personalizat prin optimizarea rezonanței circuitului rezervorului LC, aici vom aplica același concept și vom vedea cum circuitul de încălzire cu inducție de casă propus poate fi construit pentru utilizare în laboratoare și magazine de bijuterii.

Următoarea figură prezintă designul standard al încălzitorului cu inducție, care poate fi personalizat conform cerințelor utilizatorului, în funcție de preferințele lor individuale.

Diagrama circuitului

Funcționarea circuitului

Întregul circuit este configurat în jurul popularului pod complet IC IRS2453 care face într-adevăr proiectarea invertoarelor de punte complete extrem de ușor și infailibil. Aici folosim acest IC pentru realizarea unui circuit invertor de încălzire cu inducție de la CC la CC.

După cum se poate vedea în proiectare, IC nu folosește decât 4 mosfete cu canal N pentru implementarea topologiei invertorului cu punte completă, în plus, IC implică un oscilator încorporat și o rețea de bootstrapping care asigură un design extrem de compact pentru circuitul invertorului.

Frecvența oscilatorului poate fi ajustată prin modificarea componentelor Ct și Rt.

Podul H al mosfetului este încărcat de circuitul rezervorului LC folosind o bobină bifilară care formează bobina de lucru de inducție împreună cu câțiva condensatori paraleli.

IC încorporează, de asemenea, un pinout de închidere care poate fi exploatat pentru închiderea IC și a întregului circuit în caz de circumstanțe catastrofale.

Aici am angajat un rețea limitator de curent folosind tranzistorul BC547 și l-a configurat cu pinul SD al IC-ului pentru a asigura o implementare sigură controlată de curent a circuitului. Cu acest aranjament în vigoare, utilizatorul poate experimenta liber circuitul fără teama de a arde dispozitivele de alimentare în timpul diferitelor operațiuni de optimizare.

După cum sa discutat într-unul din articolele anterioare, optimizarea rezonanței bobinei de lucru devine punctul cheie pentru orice circuit de încălzire cu inducție și, de asemenea, ne asigurăm că frecvența este ajustată cu precizie pentru a permite rezonanța cea mai favorabilă pentru încălzitorul nostru cu inducție. Circuitul LC.

Nu contează dacă bobina de lucru are forma unei spirale bifilare spirală sau a unei înfășurări spirale cilindrice, atâta timp cât rezonanța este potrivită corect, rezultatul poate fi optim de la proiectul selectat.

Cum se calculează frecvența de rezonanță

Frecvența de rezonanță pentru circuitul rezervorului LC poate fi calculată prin formula:

F = 1 / 2π X √LC Unde F este frecvența, L este inductanța bobinei (cu sarcină magnetică introdusă), iar C este condensator conectat paralel cu bobina. Asigurați-vă că puneți valoarea lui L în Henry și C în Farad . Alternativ, puteți utiliza și acest lucru software de calculator pentru rezonanță pentru determinarea valorilor diferiților parametri din proiectare .

Valoarea lui F poate fi selectată în mod arbitrar, de exemplu, putem presupune că este de 50 kHz, L poate fi apoi identificat prin măsurarea inductanței bobinei de lucru și, în cele din urmă, valoarea lui C poate fi găsită folosind formula de mai sus sau software de calculare referit.

În timpul măsurării inductanței L, asigurați-vă că păstrați sarcina feromagnetică atașată cu bobina de lucru, cu condensatorii deconectați.

Selectarea condensatorului

Deoarece o cantitate semnificativă de curent ar putea fi implicată cu încălzitorul de inducție propus pentru lucrările de laborator sau pentru topirea ornamentelor, condensatorul trebuie evaluat corespunzător pentru frecvența de curent mare.

Pentru a aborda acest lucru, este posibil să trebuiască să folosim multe numere de condensatoare în paralel și să ne asigurăm că valoarea finală a combinației paralele este egală cu valoarea calculată. De exemplu, dacă valoarea calculată este 0,1 uF și dacă ați decis să utilizați 10 condensatori în paralel, atunci valoarea fiecărui condensator ar trebui să fie în jur de 0,01 uF și așa mai departe.

Selectarea rezistorului limitatorului de curent Rx

Rx poate fi calculat simplu folosind formula:

Rx = 0,7 / curent maxim

Aici, curentul maxim se referă la curentul maxim care poate fi permis pentru bobina de lucru sau sarcina fără a deteriora mosfetele și pentru încălzirea optimă a sarcinii.

De exemplu, dacă curentul optim de încălzire a sarcinii este stabilit la 10 amperi, atunci Rx ar putea fi calculat și dimensionat pentru restricționarea oricărui lucru peste acest curent, iar mosfeturile trebuie selectate pentru a gestiona mai mult de 15 amperi.

Toate acestea ar putea necesita o anumită experimentare, iar Rx poate fi inițial menținut mai sus și apoi coborât treptat până se obține eficiența corectă.

Răcirea bobinei de lucru.

Bobina de lucru poate fi construită folosind un tub gol de alamă sau un tub de cupru și poate fi răcită prin pomparea apei de la robinet prin ea sau, alternativ, se poate folosi un ventilator de răcire chiar sub bobină pentru a aspira căldura din bobină din capătul invers. a incintei. Alte metode adecvate pot fi, de asemenea, încercate de către utilizator.

Alimentare electrică

Unitatea de alimentare necesară pentru încălzitorul cu inducție explicat mai sus pentru laboratoare și magazine poate fi construită folosind un transformator de 20 amp, 12V și rectificând ieșirea folosind un redresor de 30 amp și un condensator de 10.000 uF / 35V.

Alimentarea fără transformator poate fi nepotrivită pentru un încălzitor cu inducție, deoarece ar necesita un circuit de 20 amperi, care ar putea fi extrem de costisitor.