Induksjonsvarmer for laboratorier og butikker

Innlegget forklarer hvordan du lager en liten hjemmelaget induksjonsvarmerkrets for laboratorier og butikker for å utføre oppvarmingsjobber i liten skala som smeltende ornamenter, eller koke liten mengde væsker ved bruk av elektrisitet eller batteri. Idéen ble bedt om av Mr. Suni og Mr. naeem

1. Kretsmål og krav
2. Vår utfordring er å lage en induksjonskrets for bruk fra 12 V til 24 V med en flat spiral som kan få en halv liter vann til å koke på så kort tid som mulig.
3. Det primære målet er å få induksjonskretsen til å fungere, men det er andre utfordringer som er beskrevet nedenfor.
4. Beholderen der vannet skal koke, er av rustfritt stål med dobbeltvegg og er isolert og avstanden mellom den ytre og den indre beholderen der induksjonen fungerer, er omtrent 5-7 mm.
5. Vi har valgt induksjon for å beskytte de elektroniske komponentene mot varmen til en konvensjonell spiralvarmer, som er mulig når tanken er isolert.
6. Den ytre beholderen har en diameter på Ø 70 mm og plassen til de elektroniske komponentene er 20 mm høy, så en annen utfordring er å se om vi har plass til komponentene.
7. I forbindelse med strømforsyningen er det tilkoblet en vippebryter som kutter strømmen til induksjonssløyfen i tilfelle beholderen vippes 15 grader eller mer. Når strømmen til induksjonskretsen blir avbrutt, utløser dette en lydsummer.
8. Videre er induksjonssløyfen koblet til to termostater. En termostat som avbryter strøm til induksjonskretsen når vannet når kokepunktet, og en annen termostat som tar over for å holde vanntemperaturen på rundt 60 grader - vet ikke om dette vil kreve en programmerbar krets. Jeg vil også gjerne vite om det er noen infrarøde termostater tilgjengelig.
9. Jeg vet at dette er mye på en gang, men som nevnt er det primære målet å få induksjonskretsen til å fungere. Er det mulig for deg å sende oss en liste over nødvendige komponenter og et diagram over kretsen.
10. Ser frem til å høre fra deg!
11. Med vennlig hilsen Súni Christiansen
12. hei herre, jeg trenger et kretsskjema for induksjonsvarmeren for butikken vår. Vi har en sølvsmykkebutikk
13. så jeg vil sølvsmelte og noen ganger gull, men hvis du sender liten krets med transformatorfri strømforsyning som vil være bra for meg.
14. Jeg så på internett veldig lite prosjekt for induksjonsvarmer, men jeg fant ikke strømforsyningen tansfomerless, kan du hjelpe meg hvis du sender både prosjekt Induksjonsvarmer og strømforsyningen hans transformatorløs

Designet

I et av de tidligere innleggene lærte vi den grunnleggende metoden for utforme en tilpasset induksjonsvarmerkrets ved å optimalisere resonansen til LC-tankkretsen, her skal vi anvende det samme konseptet og se hvordan den foreslåtte hjemmelagde induksjonsvarmerkretsen kan bygges for bruk i laboratorier og smykker.

Følgende figur viser standard induksjonsvarmer, som kan tilpasses etter behov av brukeren, i henhold til deres individuelle preferanser.

Kretsdiagram

Kretsdrift

Hele kretsen er konfigurert rundt den populære fullbroen IC IRS2453, som faktisk lager design av fullbroomformere ekstremt lett og idiotsikker. Her bruker vi denne IC for å lage en DC til DC induksjonsvarmer inverter krets.

Som det kan sees i designet, bruker IC ikke mer enn 4 N-kanal mosfeter for implementering av full bridge inverter topologi, i tillegg innebærer IC en innebygd oscillator og et bootstrapping nettverk som sikrer en ekstremt kompakt design for inverter kretsen.

Oscillatorfrekvensen kan justeres ved å endre Ct- og Rt-komponentene.

Mosfet H-broen lastes av LC-tankkretsen ved hjelp av en bifilar spole som danner induksjonsarbeidsspolen sammen med noen få parallelle kondensatorer.

ICen har også en shutdown pinout som kan utnyttes for å stenge ICen og hele kretsen i tilfelle katastrofale omstendigheter.

Her har vi ansatt a nåværende begrensningsnettverk ved bruk av BC547-transistor og konfigurerte den med SD-pinnen på IC-en for å sikre en strømstyrt sikker implementering av kretsen. Med denne ordningen på plass kan brukeren fritt eksperimentere med kretsen uten frykt for å brenne kraftenhetene under de forskjellige optimaliseringsoperasjonene.

Som diskutert i en av de tidligere artiklene blir optimalisering av resolansen til arbeidsspolen nøkkelpunktet for enhver induksjonsvarmerkrets, og også her sørger vi for at frekvensen blir nøyaktig justert for å muliggjøre den mest gunstige resonansen for vår induksjonsvarmer LC-krets.

Det spiller ingen rolle om arbeidsspolen er i form av en spiralbifil spiral eller en sylindrisk kveilvikling, så lenge resonansen stemmer overens, kan resultatet forventes å være optimalt fra det valgte designet.

Hvordan beregne resonansfrekvensen

Resonansfrekvensen for LC-tankkretsen kan beregnes med formelen:

F = 1 / 2π x √LC Der F er frekvensen, er L induktansen til spolen (med magnetisk belastning satt inn), og C er kondensator koblet parallelt med spolen. Sørg for å sette verdien av L i Henry og C i Farad . Alternativt kan du også bruke dette resonans kalkulator programvare for å bestemme verdiene til de forskjellige parametrene i designet .

Verdien av F kan velges vilkårlig, for eksempel kan vi anta at den er 50 kHz, L kan deretter identifiseres ved å måle induktansen til arbeidsspolen, og til slutt kan verdien av C bli funnet ved hjelp av formelen ovenfor, eller referert kalkulatorprogramvare.

Mens du måler induktansen L, må du sørge for å holde den ferromagnetiske belastningen festet med arbeidsspolen, med kondensatorene frakoblet.

Velge kondensator

Siden en betydelig mengde strøm kan være involvert i den foreslåtte induksjonsvarmeren for laboratoriearbeid eller for smelting av ornamenter, må kondensatoren klassifiseres riktig for den høye strømfrekvensen.

For å takle dette må vi kanskje bruke mange antall kondensatorer parallelt, og sørge for at den endelige verdien av parallellkombinasjonen er lik den beregnede verdien. For eksempel hvis den beregnede verdien er 0.1uF, og hvis du har bestemt deg for å bruke 10 kondensatorer parallelt, vil verdien til hver kondensator måtte være rundt 0.01uF, og så videre.

Velge gjeldende begrensningsmotstand Rx

Rx kan bare beregnes ved hjelp av formelen:

Rx = 0,7 / maks strøm

Her refererer maksstrøm til maksimal strøm som kan være tillatt for arbeidsspolen eller lasten uten å skade myggene og for optimal oppvarming av lasten.

For eksempel, hvis den optimale oppvarmingsstrømmen er bestemt til å være 10 ampere, kan Rx beregnes og dimensjoneres for å begrense noe over denne strømmen, og mosfetene må velges for å håndtere mer enn 15 ampere.

Alle disse kan kreve litt eksperimentering, og Rx kan i utgangspunktet holdes høyere og deretter senkes gradvis til riktig effektivitet er oppnådd.

Avkjøling av arbeidsspolen.

Arbeidsspolen kan bygges ved hjelp av et hul messingrør eller et kobberrør og avkjøles ved å pumpe vann fra springen gjennom det, eller alternativt kan en kjølevifte benyttes rett under spolen for å suge ut varmen fra spolen fra baksiden. av innkapslingen. Andre egnede metoder kan også prøves av brukeren.

Strømforsyning

Strømforsyningsenheten som kreves for ovennevnte induksjonsvarmer for laboratorier og butikker, kan bygges ved hjelp av en 20 amp, 12V transformator og ved å rette utgangen ved hjelp av en 30 amp bro likeretter og en 10.000uF / 35V kondensator.

Transformerfri strømforsyning kan være uegnet for en induksjonsvarmer, siden det vil kreve en 20 amp smps krets som kan være ekstremt kostbar.