У овом посту ми свеобухватно расправљамо о томе како изградити круг индукционог грејача велике снаге 1000 вата користећи ИГБТ-ове који се сматрају најсвестранијим и најснажнијим преклопним уређајима, чак и супериорнијим од МОСФЕТ-ова.

Принцип рада индукционог грејача

Принцип на коме делује индукционо грејање је врло једноставан за разумевање.

Магнетно поље високе фреквенције производи калем који је присутан у индукционом грејачу, па се заузврат индукују вртложне струје преко металног (магнетног) предмета који је присутан у средини калема и загрева га.

Да би се надокнадила индуктивна природа завојнице, паралелно са завојницом поставља се резонантни капацитет.

Резонантна фреквенција је фреквенција којом резонанцијски круг (познат и као кондензатор намотаја) треба да се покреће.

Струја која протиче кроз завојницу увек је много већа од струје побуде. Коло ИР2153 служи за омогућавање рада кола као „двоструки полу мост“ заједно са четири контролисана ИГБТ СТГВ30НЦ60В.

Двоструки полу-мост даје једнаку количину снаге као и пуни мост, али је покретач гејта у случају првог једноставнији.

ИГБТ СТГВ30НЦ60В

Коришћење антипаралелних диода

Дупле диоде велике величине СТТХ200Л06ТВ1 (2к 120А) користе се у облику анти-паралелних диода. Чак и ако ће за то бити довољне мање диоде величине 30А.

СТМицроелецтроницс СТТХ200Л06ТВ1 дуал диодни модул, изолован, 600В 120А

У случају да користите уграђене диоде ИГБТ-а попут СТГВ30НЦ60ВД, тада нећете морати да користите мање или велике двоструке диоде. Потенциометар се користи за подешавање радне фреквенције у резонанцу.

Један од најбољих показатеља резонанце је највећа осветљеност ЛЕД диоде. Свакако можете да направите управљачке програме који су софистициранији у зависности од ваших захтева.

Такође можете да користите аутоматско подешавање, што је једна од најбољих ствари које треба урадити, што је курс који су усвојили професионални грејачи, али постоји један недостатак што ће у овом процесу бити изгубљена једноставност кола.

Можете да контролишете фреквенцију која пада у опсегу од приближно 110 до 210 кХз. Адаптер мале величине, који може бити или трансформатор, или смпс, користи се за обезбеђивање 14-15В помоћног напона који је потребан у управљачком колу.

Изолациони трансформатор

Изолациони трансформатор и одговарајућа пригушница Л1 су електрична опрема која се користи за повезивање излаза са радним кругом.

Обе ове индуктивности су присутне у дизајну ваздушног језгра.

С једне стране, где се пригушница састоји од 4 завоја на пречнику од 23 цм, изолациони трансформатор, с друге стране, састоји се од 12 завоја на пречнику од 14 цм, а ови завоји се састоје од двоструког жичаног кабла (као што је приказано на доњој слици) .

Чак и када излазна снага достигне скалу од 1600В, видећете да још увек има много простора за побољшање.

Радна завојница предложеног ИГБТ индукционог грејача састоји се од жице пречника 3,3 мм.

Коришћење бакра за калем

Бакрена жица се сматра погоднијом за израду радне завојнице јер се лако и ефикасно може повезати са воденим хлађењем.

Завојница се састоји од шест завоја, димензија висине 23 мм и пречника 24 мм. Завојница се може загрејати у случају да буде подвргнута продуженом раду.

Резонантни кондензатор се састоји од 23 комада кондензатора мале величине који имају укупан капацитет 2у3. Такође можете да користите кондензаторе од 100 нФ у дизајну као што су класа Кс2 и 275В МКП полипропилен.

У ове сврхе их можете користити чак и када у основи нису намењени или направљени за такве сврхе.

“како дизајнирати нископропусни филтер ”

Резонантна фреквенција је 160 кХз. ЕМИ филтер се увек препоручује за употребу. Меки старт се може користити да би се заменио вариац.

Увек бих вам топло препоручио да користите лимитер који је серијски повезан са мрежом, као што су халогене лампе и грејачи од приближно 1 кВ, када се укључује први пут.

Упозорење: Круг индукционог грејања који се користи повезан је на мрежу и садржи високи напон и може бити смртоносан.

Да бисте избегли било какву несрећу због ове, користите потенциометар који има пластично вратило. Електромагнетна поља високе фреквенције су увек штетна и могу имати штетан ефекат на медије за складиштење и електронске уређаје.

Коло узрокује значајан ниво електромагнетних сметњи, што заузврат такође може проузроковати електрични удар, пожар или опекотине.

Сваки задатак или поступак који изводите на сопствени ризик и на вама ће бити одговорност, а ја нећу бити одговоран за било какву штету која настане провођењем овог процеса.

Кружни дијаграм

Круг индукционог грејача базираног на ИГБТ-у

220В АЦ до 220В ДЦ исправљачки круг са сигурносном лампом

Пригушница Л1

Дизајн пригушнице Л1 који се користи у горе наведеном кругу ИГБТ индукционог грејача пуног моста може се видети на доњој датој слици:

То можете да направите намотавањем 4 завоја пречника 23 цм, користећи било који дебели једноструки кабл.

Следећа слика приказује двоструко намотану ваздушну језгру дизајн изолационог трансформатора :

То можете изградити намотавањем 12 завоја пречника 14 цм, користећи било који дебели удвостручени жичани кабл.

изолациона завојница за индукциони грејач игбт

Радна завојница може се израдити према следећем упутству

Имајте на уму да ако је завојница чврсто намотана, можда ће бити потребно само 5 завоја. Ако се користи шест окретаја, можете покушати лагано развући завојницу да бисте постигли оптималну резонанцу и ефикасност.

АЖУРИРАЊЕ

Додавање тренутног ограничења

Следећи дијаграм сугерише како се једноставној функцији ограничавања струје може додати горе објашњени дизајн индукционог грејача.

Круг индукционог грејача од 1 ква са регулацијом струје

ТИЛ111 Детаљи о пиноут оптичке спојнице

Овде отпорник у близини Л1 (назовимо га Рк) постаје отпорник за осетљивост струје, који развија мали напон на себи до жељене тачке када струја почне да премашује сигурне границе.

Овај напон на Рк користи се за активирање ЛЕД-а унутар прикључене опто-спојнице. Излазни транзистор унутар оптоа реагује на окидање ЛЕД диоде и брзо спроводи уземљење Цт, пина бр. 3 главног управљачког програма ИЦ ИР2153.

ИЦ се одмах искључује забрањујући сваки даљи пораст струје. Када се то догоди, струја опада, што заузврат елиминише напон на Рк, искључујући тако опто ЛЕД. Ово враћа ситуацију у односу на раније нормалну ситуацију, а ИЦ поново почиње да осцилира. Овај циклус се сада брзо понавља, осигуравајући константну потрошњу струје за оптерећење, у унапред одређеним безбедним границама.

Рк = 2 / ограничење струје

Повратне информације једног од посвећених читалаца:

Поштовани господине - Успешно сам направио мост са индукционим грејачем 1/2 са 4 ИГБТ-а и желим да знам да би предложена лампа грејача од 1000 вати требала бити трајно повезана са струјним кругом или само до првог тестирања.

Слике резултата теста овде су приложене под:

Очекујем ваш одговор најраније. Поздрав - Манисх.

Решавање круговног упита

Драги Манисх,
Да ли током рада индукционог грејача видите серију на серијској лампи?
Ако је одговор да, онда се вероватно не може уклонити, ако је лампица у неосветљеном стању и потпуно 'хладна' (осетите је држећи је), онда се може уклонити.
Поздрави

Повратне информације од господина Саееда Махдавија

Драги Свагатаме:

Напокон сам успео да поново направим свој круг након много више покушаја. И видео сам снимио са усијаним вијком.

Надам се да би могло бити корисно за оне који су заинтересовани за индукционе грејаче. Да ли бисте ми могли рећи како да повећам топлоту тако да вијак достигне тачку топљења?

Напон на мрежи је 194 волта, а струја коју струјни круг троши је само 5 ампера, а таласни облик на осцилоскопу је прилично синусног облика.

У свом прототипу додао сам неколико окретаја на РФЦ пригушницу како бих добио већи напон на радној завојници и потрошио мање појачала.