Horno de induccion

Este proyecto pequeo gran muestran de los principios de la induccin magntico de alta frecuencia. El circuito es muy sencillo de construir y slo utiliza unos pocos componentes comunes. Con la bobina de induccin se muestran el circuito se basa sobre 5A desde un suministro de 15V cuando una punta de un destornillador se calienta. Se tarda aproximadamente 30 segundos de la punta del destornillador para convertirse en rojo vivo!

El circuito de control utiliza un mtodo conocido como ZVS (cero conmutacin de voltaje) para activar los transistores que permite una transferencia eficiente de energa. En el circuito que se ve aqu, los transistores apenas entrar en calor debido al mtodo de ZVS. Otra gran cosa acerca de este dispositivo es que es un sistema resonante s mismo y se ejecuta automticamente a la frecuencia resonante de la bobina y un condensador adjunto.

Cmo funciona la calefaccin de induccin?

Cuando un campo magntico cambia cerca de un metal o otro objeto conductor,un flujo de corriente (conocido como una corriente parsita) se induce en el material y se genera calor. El calor generado es proporcional al cuadrado actual multiplicado por la resistencia del material. Los efectos de induccin se utilizan en los transformadores para la conversin de voltajes en todo tipo de aparatos. La mayora de los transformadores tienen un ncleo metlico y por lo tanto tendr corrientes parsitas inducidas en ellos cuando est en uso. Los diseadores de transformadores utilizan diferentes tcnicas para evitar que esto como la calefaccin es slo un desperdicio de energa. En este proyecto directamente a hacer uso de este efecto de calentamiento y tratar de maximizar el efecto de calentamiento producido por las corrientes de Foucault.

Si se aplica una corriente continua de cambiar a una bobina de alambre, que tendr un campo magntico variable de forma continua dentro de ella. A frecuencias ms altasel efecto de induccin es bastante fuerte y tender a concentrarse en la superficie del material que se calienta debido al efecto de la piel. Calentadoresde induccin tpicos utilizan las frecuencias de 10kHza 1MHz.

El Circuito

El circuito utilizado es un tipo de oscilador Royer que tiene las ventajas de la simplicidad y la operacin resonante s. Un circuito muy similar se utiliza en circuitos inversores comunes utilizados para la alimentacin de iluminacin fluorescente tal como retro iluminacin LCD. Ellos conducen una derivacin central del transformador que eleva la tensin a alrededor de 800V para alimentar las luces. En este circuito calentador bricolaje induccin del transformador se compone de la bobina de trabajo y el objeto a ser calentado.

La principal desventaja de este circuito es que una bobina de derivacin centrales necesario que puede ser un poco ms difcil de viento que un solenoide comn. La bobina con derivacin central es necesaria para que podamos crear un campo de corriente alterna a partir de una nica fuente de CC y slo dos transistores de tipo N-. El centro de la bobina est conectado a la alimentacin positiva y luego cada extremo de la bobina est conectado a tierra alternativamente por los transistores de modo que la corriente fluir hacia atrs y adelante en ambas direcciones.

La cantidad de corriente extrada de la fuente puede variar con la temperatura y el tamao del objeto que se calienta.

A partir de este esquema de la estufa de induccin se puede ver lo simple que es en realidad. Slo unos pocos componentes bsicos son todo lo que se necesita para crear un dispositivo calentador de induccin de trabajo.

R1 y R2 son ohmios estndar 240, las resistencias de 0.6W. El valor de estas resistencias determinar la rapidez de los MOSFETs puede activar, y debe ser un valor razonablemente bajo. Ellos no debe ser demasiado pequea, aunque, como la resistencia se sac a tierra a travs del diodo cuando el transistor opuesto se enciende.

Los diodos D1 y D2 se utilizan para cumplir con las puertas del MOSFET. Deben ser diodos con una cada de tensin baja hacia delante de modo que la puerta ser bien descargada y el MOSFET totalmente apagado cuando el otro est encendido. Diodos Schottky tales como el 1N5819 se recomienda ya que tienen cada de tensin baja y alta velocidad. El voltaje de los diodos debe ser suficiente para soportar el aumento de la tensin en el circuito resonante. En este proyecto la tensin se elev a tanto como 70V.

Los transistores T1 y T2 son 100V MOSFET 35A (STP30NF10). Ellos fueron montados en los disipadores de calor para este proyecto, pero que apenas se calentaba cuando se ejecuta en los niveles de potencia que se muestran aqu. Estos MOSFETs fueron elegidos debido a que tiene un bajo drenaje sorce resistencia y tiempos de respuesta rpidos.

El inductor L2 se utiliza como un cebador para mantener las oscilaciones de alta frecuencia de la fuente de alimentacin. El circuito funcionar sin l, pero es menos eficiente, y podra conducir a un dao de la fuente de alimentacin o circuito de control. El valor de la inductancia debe ser bastante grande, pero tambin debe ser hecha con alambre grueso suficiente para llevar a toda la corriente de suministro. El que se muestra aqu fue hecha por arrollamiento alrededor de 8 vueltas de alambre de 2 mm de espesor sobre un imn de ncleo de ferrita toroidal. Como alternativa, puede simplemente terminar de alambre en un tornillo grande, pero usted necesitar ms vueltas de alambre para obtener la misma inductancia a partir de un ncleo de ferrita toroidal. Puede ver un ejemplo de esto en la foto de la izquierda. En la esquina inferior izquierda se puede ver un rayo envuelto con muchas vueltas de alambre de equipo. Esta configuracin en la protoboard se utiliza a baja potencia para la prueba. Para obtener ms potencia que era necesario utilizar ms gruesa y cableado para todo soldadura juntos.

Como haba tan pocos componentes involucrados, todas las conexiones soldadas directamente y no utilizar un PCB. Esto tambin era til para hacer las conexiones para las partes altas corrientes como alambre grueso podra estar directamente soldados a los terminales del transistor. En retrospectiva, podra haber sido mejor para conectar la bobina de induccin, atornillando directamente a los disipadores de calor de los MOSFETs. Esto es porque el cuerpo de metal de los transistores es tambin el terminal del colector, y los disipadores de calor podra ayudar a mantener el enfriador de la bobina.

El condensador C1 y la inductancia L1 formar el circuito tanque resonante del calentador por induccin. Estos deben ser capaces de soportar grandes corrientes y temperaturas. Utilizamos algunos condensadores de polipropileno 330nF. Ms detalles sobre estos componentes se muestra a continuacin.

La bobina de induccin y el condensador

La bobina debe estar hecha de alambre grueso o tubera, ya que habr grandes corrientes que fluyen en la misma. La tubera de cobre funciona bien como las corrientes de alta frecuencia sobre todo fluir en las partes exteriores de todos modos. Tambin se puede bombear el agua fra a travs del tubo para mantenerlo fresco.

Un condensador debe estar conectado en paralelo a la bobina de trabajo para crear un circuito tanque resonante. La combinacin de inductancia y capacitancia tendr una frecuencia especfica de resonancia en la que el circuito de control funcionar automticamente. La combinacin de bobinas del condensador se utiliza aqu reson en torno a 200 kHz.

Es importante la utilizacin de condensadores de buena calidad que pueden soportar grandes corrientes y el calor disipado en su interior de lo contrario no podran sobrevivir y destruir el circuito de control. Tambin deben ser colocados razonablemente cerca de la bobina de trabajo y el uso de alambre grueso o tubera. La mayor parte de la corriente fluir entre la bobina y un condensador por lo que este cable debe ser ms gruesa. Los cables que enlazan con el circuito y la fuente de alimentacin puede ser ligeramente ms delgada si se desea.

Esta bobina aqu se hizo de la tubera de cobre de 2 mm de dimetro. Era sencillo al viento y fcil de soldadura para, pero pronto comienzan a deformarse debido al calentamiento excesivo. Los giros a continuacin tocara, cortocircuito y lo que es menos eficaz. Dado que el circuito de control alojado relativamente fra durante el uso, parece que esto podra hacerse funcionar a niveles de potencia superiores, pero sera necesario utilizar ms gruesa tubera o al agua que se enfre.