Induktionsvarmer til laboratorier og butikker

Indlægget forklarer, hvordan man laver et lille hjemmelavet induktionsvarmer kredsløb til laboratorier og butikker til at udføre opvarmningsopgaver i mindre skala såsom smeltende ornamenter eller koger en lille mængde væsker ved hjælp af elektricitet eller batteri. Idéen blev anmodet om af hr. Suni og hr. Naeem

1. Kredsløbsmål og krav
2. Vores udfordring er at skabe et induktionskredsløb til brug fra 12 V til 24 V med en flad spiral, der kan få en halv liter vand til at koge på så kort tid som muligt.
3. Det primære mål er at få induktionskredsløb til at fungere, men der er andre udfordringer, der er beskrevet nedenfor.
4. Beholderen, hvor vandet skal koge, er af dobbeltvægget rustfrit stål og er isoleret, og afstanden mellem den ydre og den indre beholder, hvor induktionen fungerer, er ca. 5-7 mm.
5. Vi har valgt induktion for at beskytte de elektroniske komponenter mod varmen fra en konventionel spiralvarmer, der er mulig, når tanken er isoleret.
6. Den ydre beholder har en diameter på Ø 70 mm, og pladsen til de elektroniske komponenter er 20 mm høj, så en anden udfordring er at se, om vi har plads til komponenterne.
7. I forbindelse med strømforsyningen er der tilsluttet en vippekontakt, der afbryder strømmen til induktionssløjfen, hvis beholderen vippes 15 grader eller mere. Når strømmen til induktionskredsløbet afbrydes, udløser dette en lydsummer.
8. Yderligere er induktionssløjfen forbundet med to termostater. En termostat, der afbryder strømmen til induktionskredsløbet, når vandet når kogepunktet, og en anden termostat, der overtager for at holde vandtemperaturen omkring 60 grader - ved ikke, om dette kræver et programmerbart kredsløb. Jeg vil også gerne vide, om der findes infrarøde termostater.
9. Jeg ved, at dette er meget på én gang, men som nævnt er det primære mål at få induktionskredsløbet til at fungere. Er det muligt for dig at sende os en liste over de nødvendige komponenter og et diagram over kredsløbet.
10. Ser frem til at høre fra dig!
11. Med venlig hilsen Súni Christiansen
12. hej sir, jeg har brug for et kredsløbsdiagram for en induktionsvarmer til vores butik, vi har en sølvsmykkebutik
13. så jeg vil sølvsmelte og undertiden guld, men hvis du sender lille kredsløb med transformerløs strømforsyning, vil det være godt for mig.
14. Jeg så på internettet meget lille projekt til induktionsvarmer, men jeg kunne ikke finde strømforsyning tansfomerless, kan du hjælpe mig, hvis du sender både projektinduktionsvarmer og hans strømforsyning transformerløs

Designet

I et af de tidligere indlæg lærte vi den grundlæggende metode til designe et tilpasset induktionsvarmer kredsløb ved at optimere resonansen i LC tank kredsløb, her skal vi anvende det samme koncept og se, hvordan det foreslåede hjemmelavede induktionsvarmer kredsløb kan bygges til brug i laboratorier og smykkeforretninger.

Den følgende figur viser standardinduktionsvarmerdesign, som kan tilpasses efter behov fra brugeren i henhold til deres individuelle præferencer.

Kredsløbsdiagram

Kredsløb

Hele kredsløbet er konfigureret omkring den populære fuldbro IC IRS2453, som faktisk gør design af komplette broomformere ekstremt let og idiotsikker. Her bruger vi denne IC til at fremstille et DC til DC-induktionsvarmer inverter kredsløb.

Som det kan ses i designet beskæftiger IC intet mere end 4 N-kanal mosfeter til implementering af top bridge inverter topologi, derudover involverer IC en indbygget oscillator og et bootstrapping netværk, der sikrer et ekstremt kompakt design til inverter kredsløbet.

Oscillatorfrekvensen kan justeres ved at ændre Ct- og Rt-komponenterne.

Mosfet H-broen belastes af LC-tankkredsløbet ved hjælp af en bifilær spole, der danner induktionsarbejdsspolen sammen med et par parallelle kondensatorer.

ICen indeholder også en shutdown pinout, som kan udnyttes til at lukke IC'en og hele kredsløbet i tilfælde af katastrofale omstændigheder.

Her har vi ansat en nuværende begrænsningsnetværk ved hjælp af BC547-transistor og konfigureret det med SD-stiften på IC'en for at sikre en strømstyret sikker implementering af kredsløbet. Med dette arrangement på plads kan brugeren frit eksperimentere med kredsløbet uden frygt for at brænde strømindretningerne under de forskellige optimeringsoperationer.

Som diskuteret i en af ​​de tidligere artikler bliver optimering af arbejdsspolens resonans nøglepunktet for ethvert induktionsvarmer kredsløb, og også her sørger vi for, at frekvensen justeres nøjagtigt for at muliggøre den mest gunstige resonans for vores induktionsvarmer LC-kredsløb.

Det betyder ikke noget, om arbejdsspolen er i form af en spiralformet bifilarspiral eller en cylindrisk viklet vikling, så længe resonansen stemmer overens, kan resultatet forventes at være optimalt fra det valgte design.

Sådan beregnes resonansfrekvensen

Resonansfrekvensen for LC-tankkredsløbet kan beregnes ved hjælp af formlen:

F = 1 / 2π x √LC Hvor F er frekvensen, er L spolens induktans (med magnetisk belastning indsat), og C er kondensator forbundet parallelt med spolen. Sørg for at placere værdien af ​​L i Henry og C i Farad . Alternativt kan du også bruge dette resonansberegner-software til bestemmelse af værdierne for de forskellige parametre i designet .

Værdien af ​​F kan vælges vilkårligt, for eksempel kan vi antage, at den er 50 kHz, L kan derefter identificeres ved at måle induktansen af ​​arbejdsspolen, og endelig kan værdien af ​​C findes ved hjælp af formlen ovenfor, eller henvist lommeregner software.

Sørg for at holde den ferromagnetiske belastning fastgjort med arbejdsspolen, mens kondensatorerne er frakoblet, mens du måler induktansen L.

Valg af kondensator

Da en betydelig strøm kan være involveret i den foreslåede induktionsvarmer til laboratorieværkerne eller til smeltning af ornamenter, skal kondensatoren klassificeres passende til den høje strømfrekvens.

For at tackle dette er vi muligvis nødt til at anvende mange antal kondensatorer parallelt og sørge for, at den endelige værdi af parallelkombinationen er lig med den beregnede værdi. For eksempel, hvis den beregnede værdi er 0,1 uF, og hvis du har besluttet at bruge 10 kondensatorer parallelt, så skal værdien af ​​hver kondensator være omkring 0,01 uF osv.

Valg af strømbegrænsningsmodstand Rx

Rx kan simpelthen beregnes ved hjælp af formlen:

Rx = 0,7 / maks. Strøm

Her refererer den maksimale strøm til den maksimale strøm, der kan være tilladt for arbejdsspolen eller belastningen uden at beskadige mosfeterne og for optimal opvarmning af belastningen.

For eksempel, hvis den optimale belastningsopvarmningsstrøm bestemmes til at være 10 ampere, kunne Rx beregnes og dimensioneres til at begrænse noget over denne strøm, og mosfeterne skal vælges til at håndtere mere end 15 ampere.

Alle disse kan kræve nogle eksperimenter, og Rx kan oprindeligt holdes højere og derefter gradvist sænkes, indtil den rigtige effektivitet er opnået.

Køling af arbejdsspolen.

Arbejdsspolen kan bygges ved hjælp af et hult messingrør eller et kobberrør og afkøles ved at pumpe ledningsvand gennem det, eller alternativt kan en køleventilator anvendes lige under spolen til at suge varmen fra spolen ud fra den modsatte ende. af kabinettet. Andre egnede metoder kan også afprøves af brugeren.

Strømforsyning

Den krævede strømforsyningsenhed til ovenstående forklarede induktionsvarmer til laboratorier og butikker kan bygges ved hjælp af en 20 amp, 12V transformer og ved at rette op på output ved hjælp af en 30 amp bridge ensretter og en 10.000 uF / 35V kondensator.

Transformerfri strømforsyning kan være uegnet til en induktionsvarmer, da det ville kræve et 20 amp smps kredsløb, som kunne være ekstremt dyrt.