2 yksinkertaista induktiolämmitinpiiriä - keittolevyt

Tässä viestissä opimme 2 helppoa rakentaa induktiolämmitinpiiriä, jotka toimivat suurtaajuisten magneettisten induktioperiaatteiden kanssa tuottamaan huomattavaa lämpöarvoa pienellä määritetyllä säteellä.

Esitetyt induktiokeittopiirit ovat todella yksinkertaisia ​​ja käyttävät vain muutamia aktiivisia ja passiivisia tavallisia komponentteja tarvittaviin toimenpiteisiin.

Päivittää: Voit myös oppia suunnittelemaan oman räätälöidyn induktiolämmittimen keittotason:
Induktiolämmitinpiirin suunnittelu - opetusohjelma

Induktiolämmittimen toimintaperiaate

Induktiolämmitin on laite, joka käyttää suurtaajuista magneettikenttää rautakuorman tai minkä tahansa ferromagneettisen metallin lämmittämiseen pyörrevirran kautta.

Tämän prosessin aikana raudan sisällä olevat elektronit eivät pysty liikkumaan yhtä nopeasti kuin taajuus, ja tämä aiheuttaa metallissa käänteisen virran, jota kutsutaan pyörrevirraksi. Tämä korkean pyörrevirran kehitys saa viime kädessä raudan kuumenemaan.

Syntynyt lämpö on verrannollinen nykyinen^kaksi x vastus metallin. Koska kuormametallin oletetaan koostuvan raudasta, otetaan huomioon metalliraudan resistanssi R.

Lämpö = I^kaksix R (rauta)

Raudan resistiivisyys on: 97 nΩ · m

Yllä oleva lämpö on myös suoraan verrannollinen indusoituun taajuuteen, ja siksi tavallisia rautaleimattuja muuntajia ei käytetä suurtaajuuskytkentäsovelluksissa, vaan ytiminä käytetään ferriittimateriaaleja.

Edellä mainittua haittapuolta käytetään kuitenkin hyväksi lämmön saamiseksi suurtaajuusmagneettisesta induktiosta.

Viitaten alla oleviin ehdotettuihin induktiolämmitinpiireihin, löydämme konseptin, joka käyttää ZVS- tai nollajännitekytkentätekniikkaa MOSFET-laitteiden vaadittuun laukaisuun.

Tekniikka varmistaa laitteiden vähimmäislämmityksen, mikä tekee toiminnasta erittäin tehokasta.

Lisäksi on todettava, että piiri, joka on luonnostaan ​​itsensä resonanssi, saa automaattisesti joukot liitetyn kelan ja kondensaattorin resonanssitaajuudella melko identtisesti säiliöpiirin kanssa.

Royer-oskillaattorin käyttö

Piiri käyttää pohjimmiltaan Royer-oskillaattoria, joka on leimattu yksinkertaisuudella ja itsensä resonoivalla toimintaperiaatteella.

Piirin toiminta voidaan ymmärtää seuraavilla kohdilla:

1. Kun virta kytketään päälle, positiivinen virta alkaa virrata työkierukan kahdesta puoliskosta kohti mosfettien viemäreitä.
2. Samalla syöttöjännite saavuttaa myös mosfettien portit kääntäen ne päälle.
3. Kuitenkin johtuen siitä, että kahdella mosfetillä tai millä tahansa elektronisella laitteella ei voi olla täsmälleen samanlaisia ​​johtamisominaisuuksia, molemmat mosfetit eivät käynnisty yhdessä, vaan toinen niistä kytkeytyy ensin päälle.
4. Kuvitellaan, että T1 käynnistyy ensin. Kun näin tapahtuu, T1: n läpi kulkevan raskaan virran takia sen tyhjennysjännite pyrkii laskemaan nollaan, mikä puolestaan ​​imee toisen mosfet T2: n hilajännitteen liitetyn schottky-diodin kautta.
5. Tässä saattaa tuntua siltä, ​​että T1 saattaa jatkaa itsensä johtamista ja tuhoamista.
6. Tämä on kuitenkin hetki, jolloin L1C1-säiliöpiiri käynnistyy ja sillä on ratkaiseva merkitys. T1: n äkillinen johtuminen aiheuttaa sinuspulssin piikin ja romahduksen T2-viemärissä. Kun sinuspulssi romahtaa, se kuivaa T1-portin jännitteen ja sammuttaa sen. Tämä johtaa jännitteen nousuun T1-viemärissä, mikä sallii portin jännitteen palautumisen T2: lle. Nyt on T2: n vuoro johtamiseen, T2 suorittaa nyt, laukaisemalla samanlaisen toiston, joka tapahtui T1: lle.
7. Tämä sykli jatkuu nyt nopeasti, jolloin piiri värähtelee LC-säiliöpiirin resonanssitaajuudella. Resonanssi säätyy automaattisesti optimaaliseen pisteeseen riippuen siitä, kuinka hyvin LC-arvot sovitetaan.

Suunnittelun tärkein haittapuoli on kuitenkin se, että siinä käytetään keskellä napautettua kelaa muuntajana, mikä tekee käämityksen toteutuksesta hieman hankalampaa. Keskihana mahdollistaa kuitenkin tehokkaan työntövoiman kelan yli vain muutaman aktiivisen laitteen, kuten mosfettien, kautta.

Kuten voidaan nähdä, jokaisen mosfetin portin / lähteen poikki on kytketty nopea palautuminen tai nopea kytkentädiodi.

Nämä diodit suorittavat tärkeän tehtävän purkamalla vastaavien mosfettien porttikapasitanssit niiden ei-johtavissa tiloissa siten, että kytkentäoperaatio on nopea ja nopea.

Kuinka ZVS toimii

Kuten aiemmin keskustelimme, tämä induktiolämmitinpiiri toimii ZVS-tekniikkaa käyttäen.

ZVS tarkoittaa nollajännitekytkentää, mikä tarkoittaa, että piirikytkimen mosfetit ovat päällä, kun niiden viemäreissä on vähimmäismäärä tai määrä virtaa tai nollavirtaa.

Tämä todella auttaa mosfettejä kytkeytymään päälle turvallisesti, joten tästä ominaisuudesta tulee erittäin edullinen laitteille.

Tätä ominaisuutta voitaisiin verrata nollaristijohtumiseen triakeille vaihtovirtapiireissä.

Tämän ominaisuuden takia tämänkaltaiset ZVS: n itsensä resonanssipiirien mosfetit vaativat paljon pienempiä jäähdytyselementtejä ja voivat toimia jopa massiivisilla kuormilla, jopa 1 kva.

Piirin taajuus on luonnostaan ​​resonanssi, ja se riippuu suoraan työkäämin L1 ja kondensaattorin C1 induktanssista.

Taajuus voidaan laskea seuraavalla kaavalla:

f = 1 / (2π * √ [ L * C] )

Missä f on taajuus, laskettuna hertseinä
L on Henriesissä esitetyn päälämmityspatterin L1 induktanssi
ja C on kondensaattorin C1 kapasitanssi Faradissa

MOSFETit

Voit käyttää IRF540 kuten mosfets, joiden luokitus on hyvä 110 V, 33 ampeeria. Jäähdytyselementtejä voitaisiin käyttää heille, vaikka syntyvä lämpö ei ole huolestuttavalle tasolle, silti on parempi vahvistaa niitä lämpöä absorboivilla metalleilla. Kuitenkin mitä tahansa muita asianmukaisesti luokiteltuja N-kanavan MOSFET-laitteita voidaan käyttää, tälle ei ole erityisiä rajoituksia.

Päälämmittimen kelaan (työkäämi) liittyvät induktorit tai induktorit ovat eräänlainen rikastin, joka auttaa eliminoimaan suurtaajuussisällön mahdollisen pääsyn virtalähteeseen ja rajoittamaan virtaa turvallisiin rajoihin.

Tämän kelan arvon tulisi olla paljon suurempi kuin kela. 2mH on yleensä melko tarpeeksi tähän tarkoitukseen. Se on kuitenkin rakennettava käyttämällä suuria ulottuvuuksia olevia johtoja, jotta suuri virta-alue olisi turvallinen.

Säiliöpiiri

C1 ja L1 muodostavat tässä säiliöpiirin aiotulle korkean resonanssitaajuuden salpaukselle. Nämäkin on pakko luokitella kestämään suuria virran ja lämmön voimakkuuksia.

Täällä voimme nähdä 330nF / 400V metalloitujen PP-kondensaattoreiden liittämisen.

1) Tehokas induktiolämmitin Mazzilli Driver -konseptilla

Ensimmäinen alla selitetty malli on erittäin tehokas ZVS-induktiokonsepti, joka perustuu suosittuun Mazilli-kuljettajateoriaan.

Se käyttää yhtä työkierukkaa ja kahta virranrajoittimen kelaa. Kokoonpano välttää keskihanan tarpeen päätyökelasta, mikä tekee järjestelmästä erittäin tehokkaan ja nopean kuorman kuumennuksen valtavilla mitoilla. Lämmityspatteri lämmittää kuorman täydellä sillan työntövoimalla

Moduuli on tosiasiallisesti saatavilla verkossa, ja sen voi ostaa helposti kohtuullisin kustannuksin.

Tämän mallin kytkentäkaavio voidaan nähdä alla:

Alkuperäinen kaavio näkyy seuraavassa kuvassa:

Toimintaperiaate on sama ZVS-tekniikka, jossa käytetään kahta suuritehoista MOSFET-laitetta. Syöttötulo voi olla mikä tahansa välillä 5 V - 12 V, ja virta 5 - 20 ampeeria riippuen käytetystä kuormasta.

Teho

Edellä olevan mallin teho voi olla jopa 1200 wattia, kun tulojännite nostetaan 48 V: iin ja virta 25 A: een.

Tällä tasolla työkäämin tuottama lämpö voi olla riittävän korkea sulamaan 1 cm paksuinen pultti minuutissa.

Työ kelan mitat

Videon esittely

2) Induktiolämmitin keskihanan työkierukalla

Tämä toinen käsite on myös ZVS-induktiolämmitin, mutta siinä käytetään työkäämin keskellä olevaa haarautumista, mikä voi olla hieman vähemmän tehokas kuin edellinen malli. L1, joka on koko piirin tärkein elementti. Se on rakennettava erittäin paksulla kuparilangalla, jotta se ylläpitää korkeita lämpötiloja induktiotoimenpiteiden aikana.

Edellä kuvatun kondensaattorin on oltava ihanteellisesti kytketty mahdollisimman lähelle L1-liittimiä. hän on tärkeä resonanssitaajuuden ylläpitämiseksi määritetyllä 200 kHz: n taajuudella.

Ensisijaisen työkelan tekniset tiedot

Induktiolämmitinkäämi L1: lle voidaan kääriä useita 1 mm: n kuparilankoja rinnakkain tai kaksisuuntaisesti virran hajauttamiseksi tehokkaammin aiheuttaen pienemmän lämmöntuotannon kelassa.

Tämänkin jälkeen kela voi altistua äärimmäisille lämpötiloille ja se voi deformoitua sen vuoksi, joten sitä voidaan kokeilla vaihtoehtoisella kelausmenetelmällä.

Tässä menetelmässä kelataan se kahden erillisen kelan muodossa, jotka on yhdistetty keskelle tarvittavan keskihanan saamiseksi.

Tässä menetelmässä voidaan kokeilla pienempiä käännöksiä kelan impedanssin vähentämiseksi ja puolestaan ​​lisätä sen nykyistä käsittelykykyä.

Kapasitanssia tälle järjestelylle voidaan sitä vastoin lisätä, jotta resonanssitaajuus voidaan laskea alaspäin suhteellisesti.

Säiliön kondensaattorit:

Kaikissa 330nF x 6: ssa voidaan käyttää noin 2uF: n nettokapasitanssin hankkimista.

Kondensaattorin kiinnittäminen induktiotyöpuolaan

Seuraava kuva esittää tarkan menetelmän kondensaattorien kiinnittämiseksi rinnakkain kuparikäämin päätyterminaalien kanssa, edullisesti hyvin mitoitetun piirilevyn kautta.

Osaluettelo yllä olevasta induktiolämmityspiiristä tai induktiolevypiiristä

• R1, R2 = 330 ohmia 1/2 wattia
• D1, D2 = FR107 tai BA159

• T1, T2 = IRF540
• C1 = 10 000 uF / 25 V
• C2 = 2uF / 400V, joka on tehty kiinnittämällä alla esitetyt 6nos 330nF / 400V -korkit rinnakkain

• D3 ---- D6 = 25 ampeerin diodit
• IC1 = 7812
• L1 = 2 mm messinkiputki, joka on kierretty seuraavien kuvien mukaisesti, halkaisija voi olla lähellä 30 mm (kelojen sisähalkaisija)
• L2 = 2 mH rikastin, joka on tehty käämimällä 2 mm magneettilanka sopivaan ferriittitankoon
• TR1 = 0-15V / 20amp
• VIRTALÄHDE: Käytä säädettyä 15 V: n 20 ampeerin tasavirtalähdettä.

BC547-transistoreiden käyttäminen suurten nopeuksien diodien sijaan

Yllä olevasta induktiolämmittimen piirikaaviosta näemme MOSFET-portit, jotka koostuvat nopeista palautumisdiodeista, joita saattaa olla vaikea saada joissakin osissa maata.

Yksinkertainen vaihtoehto tälle voi olla BC547-transistoreiden muodossa, jotka on kytketty diodien sijasta, kuten seuraavassa diagarmissa on esitetty.

Transistorit suorittavat saman toiminnon kuin diodit, koska BC547 voi toimia hyvin noin 1 MHz: n taajuuksilla.

Toinen yksinkertainen DIY-suunnittelu

Seuraava kaavio esittää toisen yksinkertaisen rakenteen, samanlainen kuin yllä, ja se voidaan nopeasti rakentaa kotona henkilökohtaisen induktiolämmitysjärjestelmän toteuttamiseksi.

Osaluettelo

• R1, R4 = 1K 1/4 watin MFR 1%
• R2, R3 = 10K 1/4 wattia MFR 1%
• D1, D2 = BA159 tai FR107
• Z1, Z2 = 12 V, 1/2 watin zener-diodit
• Q1, Q2 = IRFZ44n mosfet jäähdytyselementissä
• C1 = 0,33uF / 400V tai 3 nos 0,1uF / 400V rinnakkain
• L1, L2 seuraavien kuvien mukaisesti:
• L2 on pelastettu mistä tahansa vanhasta ATX-tietokoneen virtalähteestä.

Kuinka L2 rakennetaan

Muunnos kuumalevyastioiksi

Yllä olevat kohdat auttoivat meitä oppimaan yksinkertaisen induktiolämmityspiirin käyttämällä jousimaista kelaa, mutta tätä kelaa ei voida käyttää ruoan valmistamiseen, ja se vaatii joitain vakavia muutoksia.

Artikkelin seuraavassa osassa selitetään, kuinka yllä olevaa ideaa voidaan muokata ja käyttää kuten yksinkertaista pientä induktiokeittotason lämmitinpiiriä tai induktiokadai-piiriä.

Suunnittelu on matalan teknologian, pienitehoinen, eikä se välttämättä ole samanlainen kuin perinteiset yksiköt. Piiri pyysi Dipesh Gupta

Tekniset tiedot

Arvon herra,

Olen lukenut artikkelin Simple Induction Heater Circuit - Hot Plate Cooker Circuit ja olin erittäin iloinen huomatessani, että on ihmisiä, jotka ovat valmiita auttamaan meitä kaltaisia ​​nuoria tekemään jotain ....

Sir Yritän ymmärtää työskentelyä ja yritän kehittää induktiokadai itselleni ... Sir auttakaa minua ymmärtämään suunnittelua, kun olen niin hyvä elektroniikassa

Haluan kehittää induktion lämmittää kadai dia 20 tuuman 10 kHz taajuudella erittäin edullisilla hinnoilla !!!

Näin kaaviot ja artikkelin, mutta olin hieman hämmentynyt

• 1. Käytetty muuntaja
• 2. Kuinka tehdä L2
• 3. Ja muut piirin muutokset 10 - 20 kHz taajuudella 25 ammin virralla

Auttakaa minua sir niin pian kuin mahdollista ..On apua täynnä, jos u pystyy toimittamaan tarkat tarvittavat yksityiskohdat .. PlzzAnd viimeiseksi u mainitsi käyttävän VIRTALÄHDEÄ: Käytä säänneltyä 15V 20 ampeerin tasavirtaa. Missä sitä käytetään ....

Kiitos

Dipesh gupta

Muotoilu

Tässä esitetty ehdotettu induktiokadai-piirin suunnittelu on tarkoitettu vain kokeelliseen tarkoitukseen, eikä se välttämättä toimi kuten tavanomaiset yksiköt. Sitä voidaan käyttää kupin teen valmistamiseen tai munakas keittämiseen nopeasti, eikä mitään muuta pitäisi odottaa.

Viitattu piiri on alun perin suunniteltu rautatangon kaltaisten esineiden, kuten pultin pään, lämmittämiseen. ruuvimeisseli metalli jne., mutta joillakin muunnoksilla samaa piiriä voidaan soveltaa metallipannujen tai kuperien astioiden lämmittämiseen, kuten 'kadai'.

Edellä mainitun toteuttamiseksi alkuperäinen piiri ei tarvitse mitään muutoksia, lukuun ottamatta pääkäämiä, jota on muutettava hieman muodostaen tasainen spiraali jousen kaltaisen järjestelyn sijaan.

Esimerkiksi, jotta malli voidaan muuntaa induktiokeittovälineeksi siten, että se tukee kuperan pohjan astioita, kuten kadai, kela on valmistettava pallomaiseksi kierteiseksi muodoksi alla olevan kuvan mukaisesti:

Kaavio olisi sama kuin edellä selitettiin, joka on pohjimmiltaan Royer-pohjainen suunnittelu, kuten tässä on esitetty:

Suunnittelu kierukkamainen kela

L1 tehdään käyttämällä 5 - 6 kierrosta 8 mm: n kupariputkea pallomaiseksi kierteiseksi muodoksi, kuten yllä on esitetty, pienen teräskulhon sijoittamiseksi keskelle.

Käämi voidaan myös puristaa tasaiseksi spiraalimuodoksi, jos pieni teräspannu on tarkoitettu käytettäväksi astioina, kuten alla on esitetty:

Virranrajoittimen kelan suunnittelu

L2 voidaan rakentaa käämimällä 3 mm paksu superemaloitu kuparilanka paksun ferriittitangon päälle, kierrosten lukumäärää on kokeiltava, kunnes 2 mH -arvo saavutetaan sen napojen yli.

TR1 voi olla 20V 30amp muuntaja tai SMPS-virtalähde.

Varsinainen induktiolämmitinpiiri on rakenteeltaan melko yksinkertainen eikä vaadi paljon selitystä, muutama huolehdittava asia on seuraava:

Resonanssikondensaattorin on oltava suhteellisen lähempänä pääkäämiä L1, ja se tulisi tehdä kytkemällä noin 10 nos 0,22uF / 400V rinnakkain. Kondensaattoreiden on oltava ehdottomasti ei-polaarisia ja metalloituja polyesterityyppisiä.

Vaikka muotoilu voi näyttää melko suoraviivaiselta, keskihanan löytäminen spiraalikäämissä voi aiheuttaa päänsärkyä, koska spiraalikelalla olisi epäsymmetrinen asettelu, mikä vaikeuttaisi tarkan keskihanan löytämistä piirille.

Se voidaan tehdä kokeilemalla ja erehdyksellä tai käyttämällä LC-mittaria.

Väärin sijoitettu keskihana voi pakottaa piirin toimimaan epänormaalisti tai tuottaa epätasaista mosfettien lämmitystä, tai koko piiri voi vain epäonnistua värähtelyssä pahimmassa tilanteessa.

Viite: Wikipedia