Индукционен нагревател за лаборатории и магазини

Постът обяснява как да се направи малка самоделна верига за индукционен нагревател за лаборатории и магазини за извършване на малки отоплителни дейности като топене на орнаменти или кипене на малко количество течности с помощта на електричество или батерия. Идеята е поискана от г-н Suni и г-н Naeem

1. Цели и изисквания на веригата
2. Нашето предизвикателство е да направим индукционна верига за използване от 12 V до 24 V с плоска спирала, която може да получи половин литър вода да заври за възможно най-малко време.
3. Основната цел е да задейства индукционната верига, но има и други предизвикателства, които са описани по-долу.
4. Контейнерът, в който трябва да кипи водата, е от двустенни неръждаема стомана и е изолиран, а разстоянието между външния и вътрешния контейнер, където работи индукцията, е около 5-7 мм.
5. Избрахме индукция, за да защитим електронните компоненти от топлината на конвенционална спирална спирала на нагревателя, което е възможно, когато резервоарът е изолиран.
6. Външният контейнер има диаметър Ø 70 mm, а пространството за електронните компоненти е високо 20 mm, така че друго предизвикателство е да видим дали имаме място за компонентите.
7. Във връзка с захранването има свързан превключвател за накланяне, който прекъсва захранването към индукционния контур в случай, че контейнерът е наклонен на 15 градуса или повече. Когато прекъсне захранването към индукционната верига, това задейства звуков зумер.
8. Освен това, индукционният контур е свързан с два термостата. Един термостат, който прекъсва захранването на индукционната верига, когато водата достигне точката на кипене, и друг термостат, който поема, за да поддържа температурата на водата на около 60 градуса - не знам дали това ще изисква програмируема верига. Бих искал също да знам дали има налични инфрачервени термостати.
9. Знам, че това е много наведнъж, но както споменахме, основната цел е да задейства индукционната верига. Възможно ли е да ни изпратите списък с необходимите компоненти и схема на веригата.
10. Очакваме да се чуем!
11. С уважение, Súni Christiansen
12. здравей сър, имам нужда от електрическа схема на индукционния нагревател за нашия магазин, имаме магазин за сребърни бижута
13. така че искам да се стопи сребро, а понякога и злато, но ако изпратите малка верига с трансформаторно захранване, това ще е добре за мен.
14. Видях в интернет много малък проект за индукционен нагревател, но не мога да намеря захранване без tansfomerless, можете ли да ми помогнете, ако изпратите и двата проекта индукционен нагревател и неговото захранване без трансформатор

Дизайнът

В една от по-ранните публикации научихме основния метод на проектиране на персонализирана верига на индукционен нагревател чрез оптимизиране на резонанса на веригата LC резервоар, тук ще приложим същата концепция и ще видим как предложената самоделна верига за индукционен нагревател може да бъде изградена за използване в лаборатории и бижутерийни магазини.

Следващата фигура показва стандартния дизайн на индукционния нагревател, който може да бъде персонализиран според изискванията на потребителя, според индивидуалните му предпочитания.

Електрическа схема

Операция на веригата

Цялата схема е конфигурирана около популярния пълен мост IC IRS2453, който всъщност прави проектирането на инвертори с пълен мост изключително лесно и надеждно. Тук използваме тази интегрална схема за създаване на инверторна схема на индукционен нагревател от постоянен към постоянен ток

Както може да се види в дизайна, IC използва не повече от 4 N-канални MOSFET за внедряване на пълната мостова инверторна топология, освен това IC включва вграден осцилатор и зареждаща мрежа, осигуряваща изключително компактен дизайн за инверторната верига.

Честотата на осцилатора може да се регулира чрез промяна на компонентите Ct и Rt.

H-мостът на MOSFET се зарежда от веригата на резервоара LC, използвайки бифиларна намотка, която формира индукционната работна намотка заедно с няколко паралелни кондензатора.

Интегралната схема също включва изключващ щифт, който може да бъде използван за изключване на интегралната схема и цялата верига в случай на катастрофални обстоятелства.

Тук сме използвали a токова ограничителна мрежа, използваща транзистор BC547 и го конфигурира с SD щифт на интегралната схема за осигуряване на текущо контролирано безопасно изпълнение на веригата. С тази подредба на място потребителят може свободно да експериментира с веригата, без да се страхува от изгаряне на захранващите устройства по време на различните операции по оптимизация.

Както беше обсъдено в една от по-ранните статии, оптимизирането на резонанса на работната намотка се превръща в ключовата точка за всяка верига на индукционния нагревател и тук също се уверяваме, че честотата е точно променена, за да се даде възможност за най-благоприятен резонанс за нашия индукционен нагревател LC верига.

Няма значение дали работната намотка е под формата на спирална бифиларна намотка или цилиндрична намотана навивка, стига резонансът да е правилно съобразен, резултатът може да се очаква да бъде оптимален от избрания дизайн.

Как да изчислим резонансната честота

Резонансната честота за веригата на LC резервоара може да бъде изчислена чрез формулата:

F = 1 / 2π х √LC Където F е честотата, L е индуктивността на намотката (с вложен магнитен товар), а C е кондензатор, свързан паралелно на намотката. Не забравяйте да поставите стойността на L в Хенри и С във Фарад . Като алтернатива можете да използвате и това софтуер за резонансен калкулатор за определяне на стойностите на различните параметри в дизайна .

Стойността на F може да бъде избрана произволно, да речем например можем да приемем, че е 50kHz, L след това може да бъде идентифицирана чрез измерване на индуктивността на работната намотка и накрая стойността на C може да бъде намерена с помощта на формулата по-горе, или посочен софтуер за калкулатор.

Докато измервате индуктивността L, не забравяйте да поддържате феромагнитното натоварване прикрепено към работната намотка, като кондензаторите са изключени.

Избор на кондензатор

Тъй като значително количество ток може да бъде включено в предложения индукционен нагревател за лабораторни работи или за топене на орнаменти, кондензаторът трябва да бъде класифициран по подходящ начин за високата честота на тока.

За да се справим с това, може да се наложи да използваме много кондензатори паралелно и да се уверим, че крайната стойност на паралелната комбинация е равна на изчислената стойност. Например, ако изчислената стойност е 0,1uF и ако сте решили да използвате паралелно 10 кондензатора, тогава стойността на всеки кондензатор ще трябва да бъде около 0,01uF и т.н.

Избор на текущ ограничител резистор Rx

Rx може просто да се изчисли, като се използва формулата:

Rx = 0.7 / Максимален ток

Тук максималният ток се отнася до максималния ток, който може да бъде допустим за работната намотка или товара, без да се повредят MOSFET и за оптимално нагряване на товара.

Например, ако оптималният натоварващ ток на натоварване е определен за 10 ампера, тогава Rx може да бъде изчислен и оразмерен за ограничаване на каквото и да е над този ток, а MOSFET-ите трябва да бъдат избрани да обработват над 15 ампера.

Всичко това може да изисква известно експериментиране и Rx може първоначално да се поддържа по-високо и след това постепенно да се понижава, докато се постигне правилната ефективност.

Охлаждане на работната намотка.

Работната намотка може да бъде изградена с помощта на куха месингова тръба или медна тръба и да се охлажда чрез изпомпване на чешмяна вода през нея, или алтернативно може да се използва охлаждащ вентилатор точно под намотката за изсмукване на топлината от намотката от обратния край на заграждението. Потребителят може да изпробва и други подходящи методи.

Захранване

Захранващият блок, необходим за обяснения по-горе индукционен нагревател за лаборатории и магазини, може да бъде изграден с помощта на трансформатор 20 ампера, 12V и чрез коригиране на изхода с мостов токоизправител 30 ампера и кондензатор 10,000uF / 35V.

Безтрансформаторното захранване може да е неподходящо за индукционен нагревател, тъй като това ще изисква верига от 20 amp smps, което може да бъде изключително скъпо.