Pemanas Induksi untuk Makmal dan Kedai

Catatan itu menerangkan bagaimana membuat litar pemanas induksi buatan sendiri untuk makmal dan kedai untuk menjalankan pekerjaan pemanasan skala kecil seperti meleleh perhiasan, atau merebus sejumlah kecil cecair menggunakan elektrik atau bateri Ide ini diminta oleh Encik Suni dan Mr. naeem

1. Objektif dan Keperluan Litar
2. Cabaran kami adalah membuat litar induksi untuk digunakan dari 12 V hingga 24 V dengan spiral rata yang dapat mendidih setengah liter air dalam waktu sesingkat mungkin.
3. Matlamat utama adalah agar rangkaian induksi berfungsi tetapi ada cabaran lain yang dijelaskan di bawah.
4. Bekas di mana air harus mendidih adalah dari keluli tahan karat berdinding dua dan bertebat dan jarak antara bekas luar dan dalam di mana aruhan berfungsi kira-kira 5-7 mm.
5. Kami telah memilih induksi untuk melindungi komponen elektronik dari panas gegelung pemanas spiral konvensional yang mungkin berlaku apabila tangki dilindungi.
6. Bekas luar mempunyai diameter Ø 70 mm dan ruang untuk komponen elektronik setinggi 20 mm, jadi cabaran lain adalah untuk melihat apakah kita mempunyai ruang untuk komponen tersebut.
7. Sehubungan dengan bekalan kuasa, disambungkan suis kecondongan yang memotong daya ke gelung induksi sekiranya bekas dimiringkan 15 darjah atau lebih. Apabila kuasa ke litar induksi terganggu, ini akan memicu penggera audio.
8. Selanjutnya, gelung aruhan disambungkan ke dua termostat. Satu termostat yang mengganggu kuasa ke litar aruhan ketika air mencapai titik didih dan satu lagi termostat yang mengambil alih untuk menjaga suhu air sekitar 60 darjah - tidak tahu apakah ini memerlukan litar yang dapat diprogramkan. Saya juga ingin mengetahui sama ada terdapat termostat inframerah.
9. Saya tahu bahawa ini banyak sekali, tetapi seperti yang disebutkan, tujuan utamanya adalah agar rangkaian induksi berfungsi. Adakah mungkin anda menghantar senarai komponen yang diperlukan dan gambarajah litar kepada kami.
10. Tidak sabar untuk mendengar daripada anda!
11. Dengan hormatnya Súni Christiansen
12. halo tuan, saya memerlukan gambarajah litar Pemanas Induksi untuk kedai kami, kami mempunyai kedai perhiasan perak
13. jadi saya ingin mencairkan perak dan kadang-kadang emas tetapi jika anda menghantar litar kecil dengan bekalan kuasa tanpa transformer yang akan baik untuk saya.
14. Saya melihat di internet projek yang sangat kecil untuk pemanas induksi tetapi saya tidak dapat menjumpai bekalan kuasa tanpa tukaran, bolehkah anda menolong saya jika anda menghantar kedua-dua pemanas induksi projek dan bekalan elektriknya

Rekaan

Dalam salah satu catatan sebelumnya, kami mempelajari kaedah asas merancang litar pemanas aruhan tersuai dengan mengoptimumkan resonans litar tangki LC, di sini kita akan menerapkan konsep yang sama dan melihat bagaimana litar pemanas induksi buatan sendiri yang dicadangkan dapat dibina untuk digunakan di makmal dan kedai perhiasan.

Gambar berikut menunjukkan reka bentuk pemanas induksi standard yang dapat disesuaikan mengikut kehendak pengguna, mengikut pilihan masing-masing.

Rajah Litar

Operasi Litar

Keseluruhan litar dikonfigurasi di sekitar jambatan penuh yang popular IC IRS2453 yang sememangnya membuat reka bentuk penyongsang jambatan penuh sangat mudah dan mudah diperbodohkan. Di sini kami menggunakan IC ini untuk membuat litar penyongsang pemanas aruhan DC ke DC.

Seperti yang dapat dilihat dalam reka bentuk, IC menggunakan tidak lebih dari 4 mosfet saluran-N untuk melaksanakan topologi penyongsang jambatan penuh, selain itu IC melibatkan pengayun terpasang dan rangkaian bootstrap yang memastikan reka bentuk yang sangat padat untuk litar penyongsang.

Frekuensi pengayun dapat disesuaikan dengan mengubah komponen Ct, dan Rt.

Jambatan mosfet H dimuat oleh litar tangki LC menggunakan gegelung bifilar yang membentuk gegelung kerja aruhan bersama dengan beberapa kapasitor selari.

IC juga menggabungkan pin shutdown yang dapat dimanfaatkan untuk mematikan IC dan seluruh rangkaian sekiranya berlaku malapetaka.

Di sini kita telah menggunakan a rangkaian limiter semasa menggunakan transistor BC547 dan mengkonfigurasikannya dengan pin SD IC untuk memastikan pelaksanaan litar yang selamat dikawal semasa. Dengan pengaturan ini di tempat, pengguna dapat bereksperimen dengan litar secara bebas tanpa rasa takut untuk membakar peranti kuasa semasa pelbagai operasi pengoptimuman.

Seperti yang dibincangkan dalam salah satu artikel sebelumnya, mengoptimumkan resonans gegelung kerja menjadi titik utama bagi mana-mana litar pemanas induksi, dan di sini juga kami memastikan bahawa frekuensi diubah dengan tepat untuk membolehkan resonans yang paling baik untuk pemanas induksi kami Litar LC.

Tidak kira sama ada gegelung kerja berbentuk gegelung spiral atau gulungan bergelung silinder, selagi resonans dipadankan dengan betul, hasilnya diharapkan dapat optimum dari reka bentuk yang dipilih.

Cara Mengira Frekuensi Resonans

Frekuensi resonans untuk litar tangki LC dapat dikira melalui formula:

F = 1 / 2π x √LC Di mana F adalah frekuensi, L adalah induktansi gegelung (dengan beban magnet dimasukkan), dan C adalah Kapasitor yang dihubungkan selari dengan gegelung. Pastikan untuk meletakkan nilai L di Henry dan C di Farad . Sebagai alternatif anda juga boleh menggunakan ini perisian kalkulator resonans untuk menentukan nilai pelbagai parameter dalam reka bentuk .

Nilai F dapat dipilih dengan sewenang-wenangnya, katakanlah misalnya kita dapat menganggapnya 50kHz, L kemudian dapat dikenal pasti dengan mengukur induktansi gegelung kerja, dan akhirnya nilai C dapat ditemukan dengan menggunakan formula di atas, atau perisian kalkulator yang dirujuk.

Semasa mengukur induktansi L, pastikan beban feromagnetik terpasang dengan gegelung kerja, dengan kapasitor terputus.

Memilih Kapasitor

Oleh kerana sejumlah besar arus dapat terlibat dengan pemanas induksi yang dicadangkan untuk kerja makmal atau untuk hiasan lebur, kapasitor perlu dinilai dengan tepat untuk frekuensi arus tinggi.

Untuk mengatasi ini, kita mungkin harus menggunakan banyak kapasitor secara selari, dan memastikan bahawa nilai akhir gabungan selari sama dengan nilai yang dikira. Sebagai contoh jika nilai yang dikira adalah 0.1uF, dan jika anda telah memutuskan untuk menggunakan 10 kapasitor secara selari, maka nilai setiap kapasitor harus sekitar 0.01uF, dan seterusnya.

Memilih Perintang Had Had Rx

Rx boleh dikira dengan menggunakan formula:

Rx = 0.7 / Maksimum Semasa

Di sini, arus maksimum merujuk kepada arus maksimum yang mungkin dibenarkan untuk gegelung kerja atau beban tanpa merosakkan mosfet dan untuk pemanasan beban yang optimum.

Sebagai contoh, jika arus pemanasan beban optimum ditentukan sebagai 10 amp, maka Rx dapat dihitung dan dimensi untuk menyekat apa-apa di atas arus ini, dan mosfet harus dipilih untuk menangani lebih dari 15 amp.

Semua ini mungkin memerlukan percubaan, dan Rx pada awalnya dapat disimpan lebih tinggi dan kemudian diturunkan secara beransur-ansur sehingga kecekapan yang tepat dicapai.

Menyejukkan Gegelung Kerja.

Gegelung kerja boleh dibina menggunakan tiub tembaga berongga, atau tiub tembaga, dan disejukkan dengan mengepam air paip melaluinya, atau sebagai alternatif kipas penyejuk dapat digunakan tepat di bawah gegelung untuk menyedut panas dari gegelung dari hujung terbalik dari kandang. Kaedah lain yang sesuai juga boleh dicuba oleh pengguna.

Bekalan Kuasa

Unit bekalan kuasa yang diperlukan untuk pemanas induksi yang dijelaskan di atas untuk makmal dan kedai boleh dibina menggunakan transformer 20 amp, 12V dan dengan membetulkan output menggunakan penerus jambatan 30 amp dan kapasitor 10,000uF / 35V.

Bekalan kuasa tanpa transformer tidak sesuai untuk pemanas induksi kerana memerlukan litar 20 amp smps yang boleh menjadi sangat mahal.