Un calentador de induccin de bricolajeEste proyecto pequeo gran muestra de los principios de la induccin magntico de alta frecuencia. El circuito es muy sencillo de construir y slo utiliza unos pocos componentes comunes. Con la bobina de induccin se muestran el circuito se basa sobre 5A desde un suministro de 15V cuando una punta de un destornillador se calienta. Se tarda aproximadamente 30 segundos de la punta del destornillador para convertirse en rojo vivo! El circuito de control utiliza un mtodo conocido como ZVS (cero conmutacin de voltaje) para activar los transistores que permite una transferencia eficiente de energa. En el circuito que se ve aqu, los transistores apenas entrar en calor debido al mtodo de ZVS. Otra gran cosa acerca de este dispositivo es que es un sistema resonante s mismo y se ejecuta automticamente a la frecuencia resonante de la bobina y un condensador adjunto.

Cmo funciona la calefaccin de induccin?Cuando un campo magntico cambia cerca de un metal o otro objeto conductor, un flujo de corriente (conocido como una corriente parsita) se induce en el material y se genera calor.El calor generado es proporcional al cuadrado actual multiplicado por la resistencia del material. Los efectos de induccin se utilizan en los transformadores para la conversin de voltajes en todo tipo de aparatos. La mayora de los transformadores tienen un ncleo metlico y por lo tanto tendr corrientes parsitas inducidas en ellos cuando est en uso. Los diseadores de transformadores utilizan diferentes tcnicas para evitar que esto como la calefaccin es slo un desperdicio de energa. En este proyecto directamente a hacer uso de este efecto de calentamiento y tratar de maximizar el efecto de calentamiento producido por las corrientes de Foucault. Si se aplica una corriente continua de cambiar a una bobina de alambre, que tendr un campo magntico variable de forma continua dentro de ella. A frecuencias ms altas el efecto de induccin es bastante fuerte y tender a concentrarse en la superficie del material que se calienta debido al efecto de la piel. Calentadores de induccin tpicos utilizan las frecuencias de 10kHz a 1MHz.

PELIGRO: Las temperaturas muy altas se pueden generar con este dispositivo!

El CircuitoEl circuito utilizado es un tipo de oscilador Royer que tiene las ventajas de la simplicidad y la operacin resonante s. Un circuito muy similar se utiliza en circuitos inversores comunes utilizados para la alimentacin de iluminacin fluorescente tal como retroiluminacin LCD. Ellos conducen una derivacin central del transformador que eleva la tensin a alrededor de 800V para alimentar las luces. En este circuito calentador bricolaje induccin del transformador se compone de la bobina de trabajo y el objeto a ser calentado. La principal desventaja de este circuito es que una bobina de derivacin central es necesario que puede ser un poco ms difcil de viento que un solenoide comn. La bobina con derivacin central es necesaria para que podamos crear un campo de corriente alterna a partir de una nica fuente de CC y slo dos transistores de tipo N-. El centro de la bobina est conectado a la alimentacin positiva y luego cada extremo de la bobina est conectado a tierra alternativamente por los transistores de modo que la corriente fluir hacia atrs y adelante en ambas direcciones. La cantidad de corriente extrada de la fuente puede variar con la temperatura y el tamao del objeto que se calienta.

A partir de este esquema de la estufa de induccin se puede ver lo simple que es en realidad. Slo unos pocos componentes bsicos son todo lo que se necesita para crear un dispositivo calentador de induccin de trabajo. R1 y R2 son ohmios estndar 240, resistencias 0.6W . El valor de estas resistencias determinar la rapidez de los MOSFETs puede activar, y debe ser un valor razonablemente bajo. Ellos no debe ser demasiado pequea, aunque, como la resistencia se sac a tierra a travs del diodo cuando el transistor opuesto se enciende. Los diodos D1 y D2 se utilizan para cumplir con las puertas del MOSFET. Deben ser diodos con una cada de tensin baja hacia delante de modo que la puerta ser bien descargada y el MOSFET totalmente apagado cuando el otro est encendido. Diodos Schottky tales como el 1N5819se recomienda ya que tienen cada de tensin baja y alta velocidad. El voltaje de los diodos debe ser suficiente para soportar el aumento de la tensin en el circuito resonante. En este proyecto la tensin se elev a tanto como 70V. Los transistores T1 y T2 son 100V MOSFET 35A ( STP30NF10 ). Ellos fueron montados enlos disipadores de calor para este proyecto, pero que apenas se calentaba cuando se ejecuta en los niveles de potencia que se muestran aqu. Estos MOSFETs fueron elegidos debido a que tiene un bajo drenaje sorce resistencia y tiempos de respuesta rpidos.

El inductor L2 se utiliza como un cebador para mantener las oscilaciones de alta frecuencia de la fuente de alimentacin.El circuito funcionar sin l, pero es

menos eficiente, y podra conducir a un dao de la fuente de alimentacin o circuito de control. El valor de la inductancia debe ser bastante grande, pero tambin debe ser hecha con alambre grueso suficiente para llevar a toda la corriente de suministro. El que se muestra aqu fue hecha por arrollamiento alrededor de 8 vueltas de alambre de 2 mm de espesor sobre un imn de ncleo de ferrita toroidal. Como alternativa, puede simplemente terminar de alambre en un tornillo grande, pero usted necesitar ms vueltas de alambre para obtener la misma inductancia a partir de un ncleo de ferrita toroidal. Puede ver un ejemplo de esto en la foto de la izquierda. En la esquina inferior izquierda se puede ver un rayo envuelto con muchas vueltas de alambre de equipo. Esta configuracin en la protoboard se utiliza a baja potencia para la prueba. Para obtener ms potencia que era necesario utilizar ms gruesa y cableado para todo soldadura juntos. Como haba tan pocos componentes involucrados, todas las conexiones soldadas directamente y no utilizar un PCB. Esto tambin era til para hacer las conexiones para las partes altas corrientes como alambre grueso podra estar directamente soldados a los terminales del transistor. En retrospectiva, podra haber sido mejor para conectar la bobina de induccin, atornillando directamente a los disipadores de calor de los MOSFETs. Esto es porque el cuerpo de metal de los transistores es tambin el terminal del colector, y los disipadores de calor podra ayudar a mantener el enfriador de la bobina. El condensador C1 y la inductancia L1 formar el circuito tanque resonante del calentador por induccin. Estos deben ser capaces de soportar grandes corrientes y temperaturas. Utilizamos algunos condensadores de polipropileno 330nF . Ms detalles sobre estos componentes se muestra a continuacin.

condensador

La bobina de induccin y el

La bobina debe estar hecha de alambre grueso o tubera, ya que habr grandes corrientes que fluyen en la misma. La tubera de cobre funciona bien como las corrientes de alta frecuencia sobre todo fluir en las partes exteriores de todos modos. Tambin se puede bombear el agua fra a travs del tubo para mantenerlo fresco. Un condensador debe estar conectado en paralelo a la bobina de trabajo para crear un circuito tanque resonante. La combinacin de inductancia y capacitancia tendr una frecuencia especfica de resonancia en la que el circuito de control funcionar automticamente. La combinacin de bobinas del condensador se utiliza aqu reson en torno a 200 kHz. Es importante la utilizacin de condensadores de buena calidad que pueden soportar grandes corrientes y el calor disipado en su interior de lo contrario no podran sobrevivir y destruir el

circuito de control. Tambin deben ser colocados razonablemente cerca de la bobina de trabajo y el uso de alambre grueso o tubera. La mayor parte de la corriente fluir entre la bobina y un condensador por lo que este cable debe ser ms gruesa. Los cables que enlazan con el circuito y la fuente de alimentacin puede ser ligeramente ms delgada si se desea. Esta bobina aqu se hizo de la tubera de cobre de 2 mm de dimetro. Era sencillo al viento y fcil de soldadura para, pero pronto comienzan a deformarse debido al calentamiento excesivo. Los giros a continuacin tocara, cortocircuito y lo que es menos eficaz. Dado que el circuito de control alojado relativamente fra durante el uso, parece que esto podra hacerse funcionar a niveles de potencia superiores, pero sera necesario utilizar ms gruesa tubera o al agua que se enfre

Empujarla msLa principal limitacin de la configuracin anterior es que la bobina de trabajo se pone muy caliente despus de un corto perodo de tiempo debido a las grandes corrientes. Con el fin de tener grandes corrientes para un tiempo ms largo, se hizo otra bobina utilizando grueso tubo de latn para que el agua podra ser bombeada a travs cuando se ejecuta. El tubo ms grueso era ms difcil de doblar, especialmente en el punto de tapping centro. Era necesario para llenar el tubo con arena fina antes de doblarla, ya que le impide pellizcos en las curvas cerradas. , Que fue aprobada a continuacin a cabo utilizando aire comprimido.

La bobina de induccin se realiz en dos mitades, como se muestra aqu. Ellos fueron soldadas juntas y, un pequeo trozo de tubo de PVC se utiliza para conectar los tubos centrales para que el agua puede fluir a travs de la bobina entera. Menos vueltas fueron utilizados en esta bobina de modo que tendra una impedancia ms baja y por lo tanto mantener corrientes ms altas. La capacitancia tambin se aument de modo que la frecuencia de resonancia sera menor. Un total de seis condensadores de 330nF se utiliza para dar una capacidad total de 1.98uF.

Los cables de conexin a la bobina se suelda solo en el tubo cerca de los extremos, dejando slo espacio para colocar un tubo de PVC. Es posible enfriar esta bobina simplemente por la alimentacin de agua a travs directamente del grifo, pero es mejor utilizar una bomba y el radiador para eliminar el calor. Para ello, una bomba de pescado tanque viejo se coloc en una caja de agua y un tubo equipado la boquilla de salida. Esta tubera alimenta a un enfriador de CPU del ordenador modificado que utiliza tres al calor de las tuberas para mover el calor. El refrigerador se convierte en un radiador mediante la reduccin de los extremos de los tubos de calor y su vinculacin con tubos de PCV en el agua fluira a travs de los 3 heatpipes antes de salir y volver a la bomba. Si se cortan algunos heatpipes de usted mismo, asegrese de hacerlo en un rea bien ventilada, y no en el interior, ya que contienen disolventes voltiles que pueden ser txicos para respirar. Tambin debe usar guantes de proteccin para evitar contacto con la piel.

Este refrigerador de la CPU modificado fue muy eficaz como un radiador, y permiti que el agua siga siendo bastante fra. Otras modificaciones fueron necesarias para sustituir los diodos D1 y D2 de los seres con capacidad nominal para tensiones superiores. Se utilizaron los comunes diodos 1N4007 . Esto fue debido a la corriente aument hubo un aumento de tensin ms grande en el circuito resonante. Se puede ver en la imagen aqu que la tensin de pico fue 90V (traza amarilla mbito de aplicacin), que es tambin muy cerca de la clasificacin de 100V de los transistores. La fuente de alimentacin usado fue ajustado a 30V, as que era tambin NECESARIO para alimentar el voltaje a las puertas del transistor a travs de un regulador de voltaje de 12V. Cuando no era de metal dentro de la bobina de trabajo, que se basara sobre la 7A de la red. Cuando el perno en la foto se aadi, este se acerc a 10A y luego poco a poco volvi a caer, ya que calienta ms all de temperatura de Curie . Sin duda, pasara 10A con objetos ms grandes, pero la fuente de alimentacin utilizada tiene un lmite de 10A. El perno se puede ver de color rojo brillante caliente en la foto tomara unos 30 segundos para alcanzar la temperatura mxima. El destornillador en la primera imagen ahora podra ser calentado al rojo vivo en unos 5 segundos. Con el fin de ir a una potencia mayor que esto, sera necesario el uso de condensadores diferentes o un nmero mayor de ellos de modo que la corriente se distribuye ms entre ellos. Esto es debido a las corrientes que fluyen grandes y altas frecuencias utilizadas se calentara los condensadores de manera significativa.Despus de unos 5 minutos de uso en este nivel de potencia del calentador por induccin de bricolaje necesario para estar apagado para que puedan enfriarse. Tambin sera necesario el uso de un par diferente de los transistores de modo que pudieran soportar el voltaje aumenta ms grandes. En todo este proyecto fue muy satisfactorio, ya que produce un buen resultado en slo un circuito simple y de bajo costo. Como es, que podra ser til para el endurecimiento de acero, o

en la soldadura de piezas pequeas. Si usted decide hacer su propio proyecto calentador por induccin, por favor enviar sus fotos a continuacin.