2 једноставна круга индукционог грејача - шпорети са ринглом

2 једноставна круга индукционог грејача - шпорети са ринглом

У овом посту сазнајемо 2 једноставна кола за индукционо грејање који раде са високофреквентним принципима магнетне индукције за генерисање значајне величине топлоте у малом назначеном радијусу.



Струјни кругови индукционих шпорета о којима је било речи заиста су једноставни и користе само неколико активних и пасивних обичних компонената за потребне радње.


Ажурирање: Можда ћете желети и да научите како да дизајнирате сопствену шпорет са индукционим грејачем:
Пројектовање круга индукционог грејача - Водич






Принцип рада индукционог грејача

Индукциони грејач је уређај који користи високофреквентно магнетно поље за загревање гвожђа или било ког феромагнетног метала вртложном струјом.

Током овог процеса електрони унутар гвожђа нису у могућности да се крећу тако брзо као фреквенција, што доводи до обрнуте струје у металу која се назива вртложна струја. Овај развој велике вртложне струје на крају доводи до гријања гвожђа.



Створена топлота је пропорционална Тренутнидва Икс отпор од метала. С обзиром да би метал за оптерећење требало да се састоји од гвожђа, узимамо у обзир отпор Р металног гвожђа.

Топлота = И.двак Р (гвожђе)

Отпорност гвожђа је: 97 нΩ · м

Горња топлота је такође директно пропорционална индукованој фреквенцији и зато се уобичајени трансформатори са утиснутим гвожђем не користе у високофреквентним преклопним апликацијама, већ се феритни материјали користе као језгре.

Међутим, овде се горњи недостатак користи за стицање топлоте од магнетне индукције високе фреквенције.

Позивајући се на предложене кругове индукционих грејача у наставку, проналазимо концепт који користи ЗВС или технологију пребацивања нултог напона за потребно активирање МОСФЕТ-ова.

Технологија обезбеђује минимално загревање уређаја што чини рад врло ефикасним и ефикасним.

Поред тога, коло које је по својој природи саморезонантно аутоматски добија сетове на резонантној фреквенцији прикљученог калема и кондензатора, потпуно идентичне кругу резервоара.

Коришћење Роиер осцилатора

Коло у основи користи Роиеров осцилатор који је обележен једноставношћу и саморезонантним принципом рада.

Функционисање кола могло би се разумети са следећим тачкама:

  1. Када се напајање укључи, позитивна струја почиње да тече са две половине радне завојнице ка одводима мосфетс-а.
  2. Истовремено, напон напајања такође стиже до капија мосфетова окрећући их.
  3. Међутим, с обзиром на то да ниједан два МОСФЕТ-а или било који електронски уређај не могу имати потпуно сличне проводне спецификације, оба МОСФЕТ-а се не укључују заједно, већ се један од њих УКЉУЧУЈЕ прво.
  4. Замислимо да се Т1 прво УКЉУЧИ. Када се то догоди, због јаке струје која пролази кроз Т1, њен одводни напон има тенденцију да падне на нулу, што заузврат усисава напон на вратима другог МОСФЕТ-а Т2 преко прикључене Сцхоттки диоде.
  5. Овде се може чинити да би Т1 могао наставити да се понаша и уништава.
  6. Међутим, ово је тренутак када круг резервоара Л1Ц1 ступа у акцију и игра пресудну улогу. Изненадно провођење Т1 узрокује скок синусног импулса и колапс на одводу Т2. Када се синусни импулс сруши, он исушује напон капије Т1 и искључује га. То резултира порастом напона на одводу Т1, што омогућава враћање напона на вратима за Т2. Сада је ред на Т2 да спроводи, Т2 сада спроводи, покрећући сличну врсту понављања која се догодила за Т1.
  7. Овај циклус се сада наставља брзо узрокујући осциловање кола на резонантној фреквенцији круга ЛЦ резервоара. Резонанца се аутоматски подешава на оптималну тачку у зависности од тога колико добро се подударају вредности ЛЦ.

Међутим, главни недостатак дизајна је тај што као трансформатор користи завојницу са средишњим навојем, што чини примену намотавања мало сложенијом. Међутим, средишња славина омогућава ефикасан пусх пулл ефекат преко завојнице кроз само неколико активних уређаја као што су МОСФЕТ-ови.

Као што се може видети, постоје диоде за брзи опоравак или велике брзине које су повезане преко капије / извора сваког МОСФЕТ-а.

Ове диоде обављају важну функцију пражњења пролазног капацитета одговарајућих МОСФЕТ-ова током њиховог неспроводљивог стања, чинећи тако рад пребацивања брзим и брзим.

Како ЗВС ради

Као што смо раније разговарали, ово коло индукционог грејача ради помоћу ЗВС технологије.

ЗВС означава пребацивање нултог напона, што значи да се МОСФЕТ-ови у кругу УКЉУЧУЈУ када имају минималну или количину струје или нулту струју на одводима, то смо већ научили из горњег објашњења.

Ово заправо помаже мосфет-овима да се безбедно УКЉУЧУЈУ и тиме ова функција постаје врло корисна за уређаје.

Ова карактеристика би се могла упоредити са проводношћу нултог укрштања за тријаке у мрежним круговима наизменичне струје.

Због ове особине, мосфет-ови у ЗВС саморезонантним круговима као што је овај захтевају много мање хладњаке и могу радити чак и код великих оптерећења до 1 ква.

Будући да је по природи резонантна, фреквенција кола је директно зависна од индуктивности радне завојнице Л1 и кондензатора Ц1.

Фреквенција се може израчунати помоћу следеће формуле:

ф = 1 / (2π * √ [ Л * Ц] )

Где ф је фреквенција, израчуната у херцима
Л је индуктивитет главне завојнице за грејање Л1, представљене у Хенриес-у
а Ц је капацитивност кондензатора Ц1 у Фарадсу

МОСФЕТ-ови

Можете користити ИРФ540 као мосфет-ови који су оцењени на добрих 110 В, 33 ампера. Хладњаци би се могли користити за њих, иако произведена топлота није нимало забрињавајућа, али ипак је боље ојачати их металима који апсорбују топлоту. Међутим, могу се користити било који други МОСФЕТ-ови са одговарајућим оценама Н канала, за то не постоје посебна ограничења.

Пригушница или пригушнице повезане са главном завојницом грејача (радном завојницом) су врста пригушнице која помаже у уклањању било каквог могућег уласка садржаја високе фреквенције у напајање, а такође и за ограничавање струје на сигурне границе.

Вредност овог индуктора требало би да буде много већа у поређењу са радном завојницом. 2мХ је генерално сасвим довољно за ту сврху. Међутим, мора се градити од жица високог профила како би се безбедно олакшао опсег велике струје кроз њега.

Танк Цирцуит

Ц1 и Л1 овде чине круг резервоара за предвиђено закључавање високе резонантне фреквенције. Опет и ове мошти морају да буду поднете за велике магнетске струје и топлоте.

Овде можемо видети уградњу метализираних ПП кондензатора 330нФ / 400В.

1) Моћни индукциони грејач који користи концепт Маззилли Дривер

Први дизајн објашњен у наставку је високо ефикасан ЗВС индукцијски концепт заснован на популарној теорији Мазилли драјвера.

Користи једну радну завојницу и две завојнице за ограничење струје. Конфигурацијом се избегава потреба за централном славином са главне радне завојнице, што систем чини изузетно ефикасним и брзим загревањем терета огромних димензија. Завојница за грејање загрева терет кроз потисну акцију пуног моста

Модул је заправо доступан на мрежи и може се лако купити по врло разумној цени.

Шема кола за овај дизајн може се видети испод:

Оригинални дијаграм се може видети на следећој слици:

Индукциони грејач снаге 1200 В, једноставан дизајн

Принцип рада је иста ЗВС технологија, која користи два МОСФЕТ-а велике снаге. Улаз за напајање може бити између 5В и 12В, а струја од 5 ампера до 20 ампера, у зависности од коришћеног оптерећења.

Излазна снага

Излазна снага горе наведеног дизајна може бити и до 1200 вати, када се улазни напон подигне на 48В, а струја до 25 ампера.

На овом нивоу топлота која се генерише из радне завојнице може бити довољно висока да у року од једног минута растопи вијак дебљине 1 цм.

Димензије радне завојнице

Видео Демо

хттпс://иоуту.бе/ВвВ0м8иА6бМ

2) Индукциони грејач помоћу радне завојнице са централним славином

Овај други концепт је такође ЗВС индукциони грејач, али користи средишњу бифуркацију за радну завојницу, што може бити мало мање ефикасно у поређењу са претходним дизајном. Л1, који је најважнији елемент целог кола. Мора се градити од изузетно дебелих бакарних жица тако да одржава високе температуре током индукционих операција.

једноставан круг индукционог грејача помоћу 2 МОСФЕТ-а

Кондензатор као што је горе речено мора бити идеално повезан што ближе Л1 стезаљкама. његова је важна за одржавање резонантне фреквенције на одређеној фреквенцији од 200 кХз.

Спецификације примарне радне завојнице

За намотај индукционог грејача Л1, много бакарне жице од 1 мм може бити намотано паралелно или на бифиларни начин како би се струја ефикасније расипала узрокујући ниже стварање топлоте у калему.

Чак и након тога намотај би могао бити изложен екстремним врућинама и могао би се деформисати због тога, па би се могао испробати алтернативни начин намотавања.

Овом методом га намотавамо у облику два одвојена калема спојена у центру ради добијања потребне средишње славине.

Овом методом могу се испробати мањи обрати за смањење импедансе завојнице и заузврат повећати њену тренутну способност руковања.

Капацитет за овај аранжман може се контрастно повећати како би се пропорционално повукла резонантна фреквенција.

Кондензатори резервоара:

Све у свему 330нФ к 6 би се могло користити за стицање нето капацитета од 2уФ приближно.

како саставити главну радну завојницу за једноставни индукциони грејач

Како причврстити кондензатор на индукциону радну завојницу

Следећа слика приказује прецизан метод причвршћивања кондензатора паралелно са крајњим завршницама бакарног калема, пожељно кроз добро димензионисану ПЦБ.

пречник калема индукционог грејача и детаљи кондензатора

Списак делова за горњи круг индукционог грејача или круг индукционе плоче

  • Р1, Р2 = 330 ома 1/2 вата
  • Д1, Д2 = ФР107 или БА159
ФР107 диоде за брзи опоравак
  • Т1, Т2 = ИРФ540
  • Ц1 = 10.000уФ / 25В
  • Ц2 = 2уФ / 400В направљен паралелним причвршћивањем доле приказаних 6нос 330нФ / 400В капица
0,33уФ / 400В кондензатор МКТ метализирани полиестер
  • Д3 ---- Д6 = 25 амп диоде
  • ИЦ1 = 7812
  • Л1 = месингана цев од 2 мм, намотана као што је приказано на следећим сликама, пречник може бити негде близу 30 мм (унутрашњи пречник калема)
  • Л2 = 2мХ пригушница направљена намотавањем магнетне жице од 2 мм на било коју одговарајућу феритну шипку
  • ТР1 = 0-15В / 20ампера
  • НАПАЈАЊЕ: Користите регулисано напајање једносмерном струјом од 15 В од 20 ампера.

Коришћење транзистора БЦ547 уместо брзих диода

На горњем дијаграму круга индукционог грејача можемо видети капије МОСФЕТ-а које се састоје од брзих диода за опоравак, што би у неким деловима земље могло бити тешко добити.

Једноставна алтернатива овоме може бити у облику транзистора БЦ547 који су повезани уместо диода, као што је приказано на следећем дијагарму.

Транзистори би обављали исту функцију као и диоде, јер БЦ547 може добро радити око фреквенција од 1 МХз.

Још један једноставан дизајн „уради сам“

Следећа шема приказује још један једноставан дизајн, сличан горе наведеном, који се може брзо направити код куће за примену личног система индукционог грејања.

други дизајн ДИИ индукционог грејача са минималним компонентама

Листа делова

  • Р1, Р4 = 1К 1/4 вата МФР 1%
  • Р2, Р3 = 10К 1/4 вата МФР 1%
  • Д1, Д2 = БА159 или ФР107
  • З1, З2 = 12В, зенер диоде 1/2 вата
  • К1, К2 = ИРФЗ44н МОСФЕТ на хладњаку
  • Ц1 = 0,33уФ / 400В или 3 пара 0,1уФ / 400В паралелно
  • Л1, Л2, као што је приказано на следећим сликама:
  • Л2 се спашава из било ког старог АТКС рачунарског напајања.
резултати испитивања радног индукционог грејача једноставно постављање детаљи завојнице граничника струје за једноставни индукциони грејач испитивање температуре грејања сворњака унутар једноставног индукционог грејача резултати испитивања црвених врућих вијака

Како се гради Л2

Модификовање у ринглу за кување

Горе наведени одељци помогли су нам да научимо једноставан круг индукционог грејача помоћу завојнице попут опруге, међутим ова завојница се не може користити за кување хране и треба неке озбиљне модификације.

Следећи одељак чланка објашњава како се горња идеја може модификовати и користити попут једноставног малог круга индукционог грејача посуђа или индукционог кола кадаи.

Дизајн је нискотехнолошки дизајн мале снаге и можда неће бити раван конвенционалним јединицама. Круг је затражио господин Дипесх Гупта

Техничке спецификације

Господине,

Прочитао сам ваш чланак Једноставни круг индукционог грејача - круг плоче са штедњаком и био сам веома срећан када сам открио да постоје људи спремни да помогну младима попут нас да нешто учине ....

Господине, покушавам да разумем рад и покушавам да развијем индукцијски кадаи за себе ... Господине, молим вас, помозите ми да разумем дизајн, јер нисам толико добар у електроници

Желим да развијем индукцију за загревање кадаија пречника 20 инча са фреквенцијом од 10 кХз по врло ниској цени !!!

Видео сам ваше дијаграме и чланак, али био сам помало збуњен

  • 1. Коришћени трансформатор
  • 2. Како направити Л2
  • 3. И било које друге промене у колу за фреквенцију од 10 до 20 кХз са струјом од 25 зрака

Молим вас, помозите ми господине што пре .. Биће вам помоћ у потпуности ако у можете да пружите тачне детаље о потребним компонентама .. ПлззИ на крају, поменули сте да користите НАПАЈАЊЕ: Користите регулисано напајање једносмерном струјом од 15 В од 20 А Где се користи ....

Хвала

Дипесх гупта

Дизајн

Предложени дизајн индукционог кадаи кола који је овде представљен само је у експерименталне сврхе и можда неће служити као конвенционалне јединице. Може се користити за прављење шољице чаја или брзо кување омлета и ништа више не треба очекивати.

Наведени круг је првобитно дизајниран за грејање гвоздених шипки попут предмета као што је глава вијка. метални одвијач итд., међутим са одређеним модификацијама исти круг се може применити за грејање металних посуда или посуда са конвексном базом попут „кадаи“.

За примену горе наведеног, оригиналном колу не требају никакве модификације, осим главне радне завојнице коју ће требати мало дорадити да би се формирала равна спирала уместо распореда попут опруге.

Као пример, да би се дизајн претворио у индукционо посуђе тако да подржава посуде са конвексним дном као што је кадаи, калем мора бити израђен у сферно-спирални облик како је дато на доњој слици:

Шема би била иста као што је објашњено у мом горњем одељку, који је у основи Роиер-ов дизајн, као што је овде приказано:

Дизајнирање завојне завојнице

Л1 је направљен употребом 5 до 6 завоја бакарне цеви од 8 мм у сферно-спирални облик, као што је приказано горе, како би се у средину сместила мала челична посуда.

Завојница се такође може компресовати равно у спирални облик ако је мала челична посуда намењена за употребу као посуђе, као што је приказано доле:

практични пример једноставне плоче за кување индукционог грејача за палачинке

Пројектовање ограничивача струје

Л2 се може направити намотавањем супер емајлиране бакарне жице дебљине 3 мм преко дебеле феритне шипке, број завоја мора се експериментисати док се на њеним стезаљкама не постигне вредност од 2 мХ.

ТР1 може бити трансформатор од 20В од 30амп или СМПС напајање.

Стварни круг индукционог грејача је прилично основни по свом дизајну и не треба му пуно објашњења, неколико ствари на које треба водити рачуна је следеће:

Резонантни кондензатор мора бити релативно ближи главној радној завојници Л1 и треба га направити паралелним повезивањем око 10нос од 0,22уФ / 400В. Кондензатори морају бити строго неполарни и метализирани полиестерски.

Иако дизајн може изгледати прилично једноставно, проналажење централне славине унутар спирално намотаног дизајна могло би представљати главобољу, јер би спирална завојница имала несиметричан распоред, што отежава лоцирање тачне средишње славине у кругу.

То се може учинити помоћу покушаја и грешака или помоћу ЛЦ мерача.

Погрешно постављена средишња славина може присилити коло да ради ненормално или произвести неједнако загревање МОСФЕТ-а, или у целости можда неће успети да осцилира у најгорој ситуацији.

Референца: Википедиа




Претходно: Једноставни круг ТВ предајника Следеће: Круг појачала класе Д помоћу ИЦ 555