2 vienkāršas indukcijas sildītāja shēmas - plīts plītis

Šajā ierakstā mēs uzzinām 2 viegli uzbūvējamas indukcijas sildītāju ķēdes, kas darbojas ar augstas frekvences magnētiskās indukcijas principiem, lai radītu ievērojamu siltuma lielumu nelielā norādītajā rādiusā.

Apspriestās indukcijas plīts shēmas ir patiešām vienkāršas un nepieciešamajām darbībām izmanto tikai dažus aktīvos un pasīvos parastos komponentus.

Atjaunināt: Varat arī iemācīties izveidot savu pielāgoto indukcijas sildītāja plīts virsmu:
Indukcijas sildītāja shēmas projektēšana - apmācība

Indukcijas sildītāja darbības princips

Indukcijas sildītājs ir ierīce, kas, izmantojot virpuļstrāvu, izmanto augstas frekvences magnētisko lauku, lai sildītu dzelzs slodzi vai jebkuru feromagnētisku metālu.

Šajā procesā dzelzs iekšpusē esošie elektroni nespēj pārvietoties tikpat ātri kā frekvence, un tas rada pretēju strāvu metālā, ko sauc par virpuļstrāvu. Šī augstas virpuļstrāvas attīstība galu galā izraisa dzelzs sakaršanu.

Radītais siltums ir proporcionāls strāva^divi x pretestība metāla. Tā kā slodzes metālu vajadzētu veidot no dzelzs, mēs uzskatām metāla dzelzs pretestību R.

Siltums = I^divix R (dzelzs)

Dzelzs pretestība ir: 97 nΩ · m

Iepriekš minētais siltums ir tieši proporcionāls inducētajai frekvencei, un tāpēc parastie dzelzs zīmogotie transformatori netiek izmantoti augstfrekvences komutācijas lietojumos, tā vietā kā serdeņi tiek izmantoti ferīta materiāli.

Tomēr šeit tiek izmantots iepriekšminētais trūkums, lai iegūtu siltumu no augstfrekvences magnētiskās indukcijas.

Atsaucoties uz zemāk piedāvātajām indukcijas sildītāju ķēdēm, mēs atrodam koncepciju, kurā tiek izmantota ZVS vai nulles sprieguma komutācijas tehnoloģija vajadzīgajai MOSFET iedarbināšanai.

Šī tehnoloģija nodrošina minimālu ierīču sasilšanu, padarot darbību ļoti efektīvu un efektīvu.

Turklāt jāpiebilst, ka ķēde, kas pēc būtības ir pašrezonējoša, automātiski iegūst komplektus pievienotās spoles un kondensatora rezonanses frekvencē, kas ir diezgan identisks tvertnes ķēdei.

Izmantojot Royer oscilatoru

Shēma pamatā izmanto Royer oscilatoru, ko raksturo vienkāršība un pašrezonanses darbības princips.

Ķēdes darbību varēja saprast ar šādiem punktiem:

1. Ieslēdzot strāvu, pozitīvā strāva sāk plūst no abām darba spoles pusēm uz mosfetu kanalizācijas pusi.
2. Tajā pašā laikā barošanas spriegums sasniedz arī mosfetu vārtus, tos ieslēdzot.
3. Tomēr, tā kā diviem mosfetiem vai elektroniskām ierīcēm nevar būt tieši līdzīgas vadīšanas specifikācijas, abi mosfeti neieslēdzas kopā, drīzāk viens no tiem ieslēdzas vispirms.
4. Iedomāsimies, ka T1 vispirms ieslēdzas. Kad tas notiek, smagās strāvas dēļ, kas plūst caur T1, tā iztukšošanas spriegumam ir tendence samazināties līdz nullei, kas savukārt caur pievienoto schottky diode izsūc otra mosfet T2 vārtu spriegumu.
5. Šeit var šķist, ka T1 varētu turpināt sevi vadīt un iznīcināt.
6. Tomēr šis ir brīdis, kad L1C1 tvertnes ķēde sāk darboties un tai ir izšķiroša loma. Pēkšņa T1 vadīšana izraisa sinusa impulsa smaili un sabrukumu pie T2 notekas. Kad sinusa impulss sabrūk, tas izžūst T1 vārtu spriegumu un izslēdz to. Tā rezultātā palielinās spriegums pie T1 notekas, kas ļauj vārtu spriegumam atjaunoties T2. Tagad, kad T2 ir kārta vadīt, T2 tagad vada, izraisot līdzīgu atkārtojumu, kas notika T1.
7. Šis cikls tagad turpinās ātri, izraisot ķēdes svārstības LC tvertnes ķēdes rezonanses frekvencē. Rezonanse automātiski pielāgojas optimālajam punktam atkarībā no tā, cik labi tiek saskaņotas LC vērtības.

Tomēr galvenais dizaina mīnuss ir tas, ka tajā kā transformators tiek izmantota centra pieskāriena spole, kas tinumu ieviešanu padara mazliet sarežģītāku. Tomēr centrālais pieskāriens ļauj efektīvi virzīt spoli uz spoles, izmantojot tikai pāris aktīvas ierīces, piemēram, mosfetus.

Kā redzams, katra mosfeta vārtiem / avotam ir savienotas ātras atkopšanas vai ātrgaitas komutācijas diodes.

Šīs diodes veic svarīgu funkciju - izlādē attiecīgo mosfetu vārtu kapacitāti to nevadošajos stāvokļos, tādējādi padarot pārslēgšanās darbību ātru un ātru.

Kā darbojas ZVS

Kā mēs iepriekš apspriedām, šī indukcijas sildītāja ķēde darbojas, izmantojot ZVS tehnoloģiju.

ZVS nozīmē nulles sprieguma pārslēgšanu, tas nozīmē, ka mosfeti ķēdes slēdzī ir ieslēgti, kad to kanalizācijā ir minimālais strāvas vai nulles strāvas daudzums vai nulles strāva, mēs to jau esam iemācījušies no iepriekš minētā skaidrojuma.

Tas faktiski palīdz mosfets droši ieslēgt, un tādējādi šī funkcija ierīcēm kļūst ļoti izdevīga.

Šo funkciju varētu salīdzināt ar nulles šķērsošanas vadību triakiem maiņstrāvas tīkla ķēdēs.

Sakarā ar šo īpašību ZVS pašrezonanses ķēdēs, piemēram, šim nolūkam, ir nepieciešami daudz mazāki radiatori, un tie var darboties pat ar lielu slodzi līdz 1 kva.

Būdams rezonanses raksturs, ķēdes frekvence ir tieši atkarīga no darba spoles L1 un kondensatora C1 induktivitātes.

Biežumu var aprēķināt, izmantojot šādu formulu:

f = 1 / (2π * √ [ L * C] )

Kur f ir frekvence, aprēķināta hercos
L ir galvenās apkures spoles L1 induktivitāte, kas parādīta Henrišā
un C ir kondensatora C1 kapacitāte Faradā

MOSFET

Tu vari izmantot IRF540 kā mosfets, kas novērtēts ar labu 110V, 33amp. Viņiem varētu izmantot radiatori, lai gan radītais siltums nav satraucošā līmenī, tomēr labāk tos stiprināt uz siltumu absorbējošiem metāliem. Lai arī var izmantot jebkuru citu atbilstoši novērtētu N kanālu MOSFET, tam nav īpašu ierobežojumu.

Induktors vai induktori, kas saistīti ar galveno sildītāja spoli (darba spoli), ir sava veida aizrīšanās, kas palīdz novērst iespējamo augstfrekvences satura iekļūšanu strāvas padevē, kā arī ierobežo strāvu līdz drošām robežām.

Šī induktora vērtībai jābūt daudz lielākai, salīdzinot ar darba spoli. 2mH šim mērķim parasti ir pietiekami. Tomēr tas ir jābūvē, izmantojot liela gabarīta vadus, lai caur to droši veicinātu lielu strāvas diapazonu.

Tvertnes ķēde

C1 un L1 šeit veido tvertnes ķēdi paredzētajai augstas rezonanses frekvences fiksācijai. Arī šīs ir jānovērtē, lai izturētu lielu strāvas un siltuma lielumu.

Šeit mēs varam redzēt 330nF / 400V metalizētu PP kondensatoru iekļaušanu.

1) Jaudīgs indukcijas sildītājs, izmantojot Mazzilli Driver Concept

Pirmais zemāk izskaidrotais dizains ir ļoti efektīva ZVS indukcijas koncepcija, kuras pamatā ir populārā Mazilli draiveru teorija.

Tas izmanto vienu darba spoli un divas strāvas ierobežotāja spoles. Konfigurācija ļauj izvairīties no centrālā krāna nepieciešamības no galvenās darba spoles, tādējādi padarot sistēmu ārkārtīgi efektīvu un ātru kravas sildīšanu ar milzīgiem izmēriem. Apkures spole silda slodzi, veicot pilnu tilta virzīšanas darbību

Modulis faktiski ir pieejams tiešsaistē, un to var viegli iegādāties par ļoti saprātīgām izmaksām.

Šī dizaina shēmu var redzēt zemāk:

Sākotnējo diagrammu var redzēt šajā attēlā:

Darbības princips ir tā pati ZVS tehnoloģija, izmantojot divus lieljaudas MOSFET. Barošanas avots var būt jebkurš no 5 V līdz 12 V, un strāva no 5 ampēriem līdz 20 ampēriem atkarībā no izmantotās slodzes.

Jauda

Iepriekš minētā dizaina jauda var būt pat 1200 vati, ja ieejas spriegums tiek paaugstināts līdz 48 V un strāva līdz 25 ampēriem.

Šajā līmenī siltums, kas rodas no darba spoles, var būt pietiekami augsts, lai minūtes laikā izkausētu 1 cm biezu skrūvi.

Darba spoles izmēri

Video demonstrācija

2) Indukcijas sildītājs, izmantojot centra krāna darba spoli

Šī otrā koncepcija ir arī ZVS indukcijas sildītājs, taču darba spolei tiek izmantota centra bifurkācija, kas, iespējams, ir nedaudz mazāk efektīva salīdzinājumā ar iepriekšējo dizainu. L1, kas ir vissvarīgākais visas ķēdes elements. Tas jāveido, izmantojot īpaši biezus vara vadus, lai indukcijas laikā tas uzturētu augsto temperatūru.

Kondensatoram, kā minēts iepriekš, ideāli jābūt savienotam pēc iespējas tuvāk L1 spailēm. viņa ir svarīga, lai noturētu rezonanses frekvenci norādītajā 200 kHz frekvencē.

Galvenās darba spoles specifikācijas

Indukcijas sildītāja spolei L1 daudzas 1 mm vara stieples var satīt paralēli vai divpusēji, lai efektīvāk izkliedētu strāvu, izraisot zemāku siltuma veidošanos spolē.

Pat pēc tam spole var būt pakļauta spēcīgam karstumam un tās dēļ var deformēties, tāpēc var izmēģināt alternatīvu tinuma metodi.

Šajā metodē mēs to uztinam divu atsevišķu ruļļu veidā, kas savienoti centrā, lai iegūtu vajadzīgo centra krānu.

Šajā metodē var izmēģināt mazākus pagriezienus, lai samazinātu spoles pretestību un savukārt palielinātu tās pašreizējo apstrādes spēju.

Šīs vienošanās kapacitāte var būt pretēji palielināta, lai proporcionāli samazinātu rezonanses frekvenci.

Tvertnes kondensatori:

Visās 330nF x 6 var izmantot, lai aptuveni iegūtu 2uF neto kapacitāti.

Kā pievienot kondensatoru indukcijas darba spolei

Nākamajā attēlā parādīta precīza kondensatoru piestiprināšanas metode paralēli vara spoles gala spailēm, vēlams caur labi izmērītu PCB.

Detaļu saraksts iepriekšminētajai indukcijas sildītāja ķēdei vai indukcijas sildvirsmas ķēdei

• R1, R2 = 330 omi 1/2 vati
• D1, D2 = FR107 vai BA159

• T1, T2 = IRF540
• C1 = 10 000 uF / 25 V
• C2 = 2uF / 400V, kas izgatavots, paralēli piestiprinot zemāk redzamos 6nos 330nF / 400V vāciņus

• D3 ---- D6 = 25 amp diodes
• IC1 = 7812
• L1 = 2 mm misiņa caurule, kas savīta, kā parādīts nākamajos attēlos, diametrs var būt gandrīz 30 mm (ruļļu iekšējais diametrs)
• L2 = 2mH droselis, kas izveidots, uzvelkot 2mm magnēta stiepli uz jebkura piemērota ferīta stieņa
• TR1 = 0-15V / 20amp
• Barošanas avots: izmantojiet regulētu 15V 20 amp līdzstrāvas padevi.

BC547 tranzistoru izmantošana ātrgaitas diodu vietā

Iepriekš minētajā indukcijas sildītāja shēmā mēs varam redzēt MOSFET vārti, kas sastāv no ātras atkopšanas diodēm, kuras dažās valsts daļās varētu būt grūti iegūt.

Vienkārša alternatīva tam var būt diodu vietā savienotu tranzistoru BC547 veidā, kā parādīts nākamajā diagarmā.

Transistori pildītu to pašu funkciju kā diodes, jo BC547 var labi darboties ap 1Mhz frekvencēm.

Vēl viens vienkāršs DIY dizains

Šajā shēmā parādīts vēl viens vienkāršs dizains, līdzīgs iepriekšminētajam, ko var ātri izgatavot mājās, lai ieviestu personisko indukcijas apkures sistēmu.

Detaļu saraksts

• R1, R4 = 1K 1/4 vatu MFR 1%
• R2, R3 = 10K 1/4 vatu MFR 1%
• D1, D2 = BA159 vai FR107
• Z1, Z2 = 12V, 1/2 vatu zenera diodes
• Q1, Q2 = IRFZ44n mosfet uz radiatora
• C1 = 0,33uF / 400V vai 3 nos 0,1uF / 400V paralēli
• L1, L2, kā parādīts šādos attēlos:
• L2 tiek izglābts no jebkura veca ATX datora barošanas avota.

Kā tiek uzbūvēts L2

Pārveidošana par karsto plākšņu trauku

Iepriekš minētās sadaļas mums palīdzēja iemācīties vienkāršu indukcijas sildītāja ķēdi, izmantojot atsperes veida spoli, tomēr šo spirāli nevar izmantot ēdiena gatavošanai, un tai ir vajadzīgas nopietnas izmaiņas.

Šajā raksta sadaļā ir paskaidrots, kā iepriekšminēto ideju var modificēt un izmantot kā vienkāršu mazu indukcijas trauku sildītāja ķēdi vai indukcijas kadai ķēdi.

Dizains ir zemas tehnoloģijas, mazjaudas dizains, un tas var nebūt līdzvērtīgs tradicionālajām vienībām. Circuit pieprasīja Dipesh Gupta kungs

Tehniskās specifikācijas

Kungs,

Esmu izlasījis rakstu Vienkāršā indukcijas sildītāja ķēde - plīts plīts ķēde. Es biju ļoti priecīga, ka atradu cilvēkus, kuri ir gatavi palīdzēt tādiem jauniešiem kā mēs kaut ko darīt ....

Kungs, es cenšos izprast darbu un cenšos izstrādāt sev indukcijas kadai ... Kungs, lūdzu, palīdziet man saprast projektēšanu, jo man elektronikas jomā ir tik labi

Es gribu izstrādāt indukciju, lai sildītu kadai dia 20 collu ar 10 kHz frekvenci par ļoti zemām izmaksām !!!

Es redzēju jūsu diagrammas un rakstu, bet biju mazliet neizpratnē

• 1. Izmantotais transformators
• 2. Kā pagatavot L2
• 3. Un jebkuras citas izmaiņas ķēdē 10 līdz 20 kHz frekvencē ar 25ams strāvu

Lūdzu, palīdziet man, cik drīz vien iespējams, kungs. Tas būs pilnībā palīdzēts, ja jūs varētu sniegt precīzu nepieciešamo detaļu detaļu .. PlzzAnd un visbeidzot, jūs jau minējāt izmantot POWER SUPPLY: Izmantojiet regulētu 15V 20 amp DC līdzstrāvas padevi. Kur tas tiek izmantots ....

Paldies

Dipesh gupta

Dizains

Piedāvātais indukcijas kadai ķēdes dizains, kas šeit parādīts, ir paredzēts tikai eksperimentiem un, iespējams, nedarbojas kā parastās vienības. To var izmantot, lai ātri pagatavotu tasi tējas vai ātri pagatavotu omleti, un nekas vairāk nav gaidāms.

Minētā shēma sākotnēji bija paredzēta dzelzs stieņu, piemēram, skrūves galvas, sildīšanai. metāla skrūvgriezis utt., tomēr ar dažām izmaiņām to pašu ķēdi var izmantot metāla pannu vai trauku ar izliektu pamatu, piemēram, 'kadai', sildīšanai.

Lai īstenotu iepriekš minēto, sākotnējai ķēdei nebūtu vajadzīgas nekādas modifikācijas, izņemot galveno darba spoli, kas būs nedaudz jāpielāgo, lai atsperes veida izkārtojuma vietā izveidotu plakanu spirāli.

Piemēram, lai pārveidotu dizainu par indukcijas trauku tā, lai tas atbalstītu traukus ar izliektu dibenu, piemēram, kadai, spole ir jāveido sfēriski spirālveida formā, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā:

Shēma būtu tāda pati kā paskaidrots manā iepriekš minētajā sadaļā, kas būtībā ir Royer balstīts dizains, kā parādīts šeit:

Spirālveida darba spoles projektēšana

L1 izgatavo, izmantojot 5 līdz 6 pagriezienus 8 mm vara caurules sfēriski spirālveida formā, kā parādīts iepriekš, lai vidū ievietotu nelielu tērauda trauku.

Spoli var arī saspiest plakanā formā spirālveida formā, ja par mazu trauku paredzēts izmantot nelielu tērauda trauku, kā parādīts zemāk:

Strāvas ierobežotāja spoles projektēšana

L2 var uzbūvēt, apvelkot 3 mm biezu super emaljētu vara stiepli virs bieza ferīta stieņa, pagriezienu skaits ir jāizmēģina, līdz visā tā spailēs tiek sasniegta 2mH vērtība.

TR1 varētu būt 20V 30amp transformators vai SMPS barošanas avots.

Faktiskā indukcijas sildītāja ķēde ir diezgan vienkārša ar savu dizainu, un tai nav nepieciešams daudz paskaidrojumu, dažas lietas, kas jārūpējas, ir šādas:

Rezonanses kondensatoram jābūt relatīvi tuvāk galvenajai darba spolei L1, un tas jāveic, savienojot paralēli ap 10nos 0,22uF / 400V. Kondensatoriem jābūt stingri nepolāriem un metalizētiem poliestera tipa.

Lai gan dizains var izskatīties diezgan vienkāršs, centrālā krāna atrašana spirālveida brūces konstrukcijā var radīt zināmas galvassāpes, jo spirālveida spolei būtu nesimetrisks izkārtojums, kas apgrūtina precīzu centrālā krāna atrašanu ķēdei.

To varēja izdarīt, veicot dažus izmēģinājumus un kļūdas vai izmantojot LC skaitītāju.

Nepareizi novietots centrālais krāns var piespiest ķēdi darboties neparasti vai radīt nevienlīdzīgu mosfetu sildīšanu, vai arī viss ķēde sliktākajā situācijā var vienkārši neizdoties svārstīties.

Atsauce: Vikipēdija