2 Litar Pemanas Induksi Mudah - Periuk Plat Panas

Dalam posting ini kita mempelajari 2 rangkaian pemanas induksi yang mudah dibina yang berfungsi dengan prinsip aruhan magnetik frekuensi tinggi untuk menghasilkan magnitud haba yang besar pada radius tertentu yang kecil.

Litar periuk induksi yang dibincangkan benar-benar mudah dan hanya menggunakan beberapa komponen biasa yang aktif dan pasif untuk tindakan yang diperlukan.

Kemas kini: Anda juga mungkin ingin belajar bagaimana merancang dapur pemanas induksi tersuai anda sendiri:
Merangka Litar Pemanas Induksi - Tutorial

Prinsip Kerja Pemanas Induksi

Pemanas induksi adalah peranti yang menggunakan medan magnet frekuensi tinggi untuk memanaskan beban besi atau logam feromagnetik melalui arus eddy.

Selama proses ini elektron di dalam besi tidak dapat bergerak secepat frekuensi, dan ini menimbulkan arus terbalik pada logam yang disebut sebagai arus eddy. Perkembangan arus eddy yang tinggi ini akhirnya menyebabkan besi menjadi panas.

Haba yang dihasilkan berkadar dengan semasa^dua x rintangan daripada logam. Oleh kerana logam beban seharusnya terdiri daripada besi, kami menganggap rintangan R untuk besi logam.

Panas = I^duax R (Besi)

Ketahanan Besi ialah: 97 nΩ · m

Haba di atas juga berkadar langsung dengan frekuensi yang diinduksi dan itulah sebabnya transformer setem besi biasa tidak digunakan dalam aplikasi beralih frekuensi tinggi, sebaliknya bahan ferit digunakan sebagai inti.

Namun di sini kelemahan di atas dimanfaatkan untuk memperoleh haba dari aruhan magnet frekuensi tinggi.

Merujuk kepada litar pemanas induksi yang dicadangkan di bawah, kami dapati konsep yang menggunakan teknologi pengalihan voltan ZVS atau sifar untuk pencetus MOSFET yang diperlukan.

Teknologi ini memastikan pemanasan minimum peranti menjadikan operasi sangat cekap dan berkesan.

Lebih jauh untuk menambah, litar yang menjadi resonan sendiri secara semula jadi mendapat set pada frekuensi resonan gegelung dan kapasitor yang dilampirkan sama dengan litar tangki.

Menggunakan Royer Oscillator

Litar pada asasnya menggunakan pengayun Royer yang ditandai dengan kesederhanaan dan prinsip operasi resonan diri.

Fungsi litar dapat difahami dengan perkara berikut:

1. Apabila kuasa dihidupkan, arus positif mula mengalir dari dua bahagian gegelung kerja ke arah longkang mosfets.
2. Pada masa yang sama voltan bekalan juga sampai ke pintu-pintu mosfets yang menghidupkannya.
3. Tetapi kerana tidak ada dua mosfet atau mana-mana alat elektronik yang mempunyai spesifikasi pengalir yang sama, kedua-dua mosfet tidak dapat dihidupkan bersama, sebaliknya salah satu daripadanya dihidupkan terlebih dahulu.
4. Mari kita bayangkan T1 dihidupkan terlebih dahulu. Apabila ini berlaku, kerana arus berat mengalir melalui T1, voltan salirannya cenderung turun ke sifar, yang seterusnya menyedut voltan pintu masuk mosfet T2 yang lain melalui dioda schottky yang dilampirkan.
5. Di sini, nampaknya T1 mungkin terus melakukan dan memusnahkan dirinya sendiri.
6. Namun, inilah saat ketika litar tangki L1C1 bertindak dan memainkan peranan penting. Pengaliran T1 secara tiba-tiba menyebabkan denyutan sinus melonjak dan runtuh di longkang T2. Apabila nadi sinus runtuh, ia mengeringkan voltan gerbang T1, dan mematikannya. Ini mengakibatkan kenaikan voltan di longkang T1, yang membolehkan voltan gerbang pulih untuk T2. Sekarang, giliran T2 untuk melakukan, T2 sekarang melakukan, memicu pengulangan serupa yang berlaku untuk T1.
7. Kitaran ini kini berlanjutan dengan cepat menyebabkan litar berayun pada frekuensi resonan litar tangki LC. Resonans secara automatik menyesuaikan ke titik optimum bergantung pada seberapa baik nilai LC dipadankan.

Walau bagaimanapun, kelemahan utama reka bentuk adalah menggunakan gegelung yang diketuk pusat sebagai pengubah, yang menjadikan pelaksanaan penggulungan sedikit lebih rumit. Walau bagaimanapun, keran tengah membolehkan kesan tarikan tolak yang berkesan ke atas gegelung melalui hanya beberapa peranti aktif seperti mosfet.

Seperti yang dapat dilihat, terdapat pemulihan cepat atau diod pensuisan berkelajuan tinggi yang dihubungkan melintasi gerbang / sumber setiap mosfet.

Diod ini melakukan fungsi penting untuk melepaskan kapasitansi pintu masuk mosfet masing-masing semasa keadaan tidak konduktif sehingga menjadikan operasi peralihan cepat dan cepat.

Bagaimana ZVS Berfungsi

Seperti yang telah kita bincangkan sebelumnya, litar pemanas induksi ini berfungsi menggunakan teknologi ZVS.

ZVS bermaksud sifar beralih voltan, yang bermaksud, mosfets di litar beralih ON apabila mereka mempunyai arus minimum atau jumlah arus atau sifar di longkang mereka, kita telah mengetahui perkara ini dari penjelasan di atas.

Ini benar-benar membantu mosfets dihidupkan dengan selamat dan dengan itu ciri ini menjadi sangat baik untuk peranti.

Ciri ini dapat dibandingkan dengan konduksi persilangan sifar untuk triac di litar utama AC.

Oleh kerana harta benda ini, mosfets dalam rangkaian resonan diri ZVS seperti ini memerlukan heatsink yang jauh lebih kecil dan dapat berfungsi walaupun dengan beban besar hingga 1 kva.

Secara semula jadi resonan, frekuensi litar secara langsung bergantung pada induktansi gegelung kerja L1 dan kapasitor C1.

Kekerapan dapat dikira menggunakan formula berikut:

f = 1 / (2π * √ [ L * C] )

Di mana f ialah frekuensi, dikira dalam Hertz
L adalah induktansi Coil Pemanas Utama L1, yang disajikan dalam Henries
dan C adalah kapasiti kapasitor C1 di Farads

The MOSFET

Anda boleh menggunakan IRF540 sebagai mosfet yang dinilai baik 110V, 33amps. Heatsink dapat digunakan untuk mereka, walaupun panas yang dihasilkan tidak sampai ke tahap yang membimbangkan, namun lebih baik memperkuatnya pada logam yang menyerap panas. Walau apa pun MOSFET saluran N dinilai lain yang boleh digunakan, tidak ada batasan khusus untuk ini.

Induktor atau induktor yang berkaitan dengan gegelung pemanas utama (gegelung kerja) adalah sejenis tercekik yang membantu menghilangkan kemungkinan kemasukan kandungan frekuensi tinggi ke dalam bekalan kuasa dan juga untuk menyekat arus ke had selamat.

Nilai induktor ini harus jauh lebih tinggi berbanding gegelung kerja. 2mH pada amnya cukup mencukupi untuk tujuan tersebut. Walau bagaimanapun, ia mesti dibina dengan menggunakan wayar tolok tinggi untuk memudahkan jarak arus yang tinggi melaluinya dengan selamat.

Litar Tangki

C1 dan L1 merupakan litar tangki di sini untuk penyambungan frekuensi resonan tinggi yang dimaksudkan. Sekali lagi ini juga mesti dinilai untuk menahan arus dan panas yang tinggi.

Di sini kita dapat melihat penggabungan kapasitor PP 330nF / 400V.

1) Pemanas Induksi Kuat menggunakan Konsep Pemandu Mazzilli

Reka bentuk pertama yang dijelaskan di bawah adalah konsep aruhan ZVS yang sangat efisien berdasarkan teori pemandu Mazilli yang popular.

Ia menggunakan gegelung kerja tunggal dan dua gegelung limiter semasa. Konfigurasi mengelakkan keperluan paip pusat dari gegelung kerja utama sehingga menjadikan sistem pemanasan beban yang sangat berkesan dan cepat dengan dimensi yang hebat. Gegelung pemanasan memanaskan beban melalui tindakan tarikan tolak jambatan penuh

Modul ini sebenarnya boleh didapati dalam talian dan boleh dibeli dengan mudah dengan harga yang sangat berpatutan.

Gambarajah litar untuk reka bentuk ini dapat dilihat di bawah:

Gambar rajah asal dapat dilihat pada gambar berikut:

Prinsip kerja adalah teknologi ZVS yang sama, menggunakan dua MOSFET berkuasa tinggi. Input bekalan boleh menjadi antara 5V dan 12V, dan arus dari 5 amp hingga 20 amp bergantung pada beban yang digunakan.

Keluaran Kuasa

Output kuasa dari reka bentuk di atas dapat setinggi 1200 watt, ketika voltan input dinaikkan hingga 48V, dan arus hingga 25 amp.

Pada tahap ini, haba yang dihasilkan dari gegelung kerja cukup tinggi untuk mencairkan selak setebal 1 cm dalam satu minit.

Dimensi Gegelung Kerja

Demo Video

2) Pemanas Induksi menggunakan Coil Work Tap Center

Konsep kedua ini juga merupakan pemanas induksi ZVS, tetapi menggunakan bifurkasi tengah untuk gegelung kerja, yang mungkin sedikit kurang efisien dibandingkan dengan reka bentuk sebelumnya. L1, yang merupakan elemen terpenting dari keseluruhan litar. Ia mesti dibina menggunakan wayar tembaga yang sangat tebal sehingga dapat mengekalkan suhu tinggi semasa operasi induksi.

Kapasitor seperti yang dibincangkan di atas mesti disambungkan dengan ideal sedekat mungkin ke terminal L1. ini penting untuk mengekalkan frekuensi resonan pada frekuensi 200kHz yang ditentukan.

Spesifikasi Gegelung Kerja Utama

Untuk gegelung pemanas induksi L1, banyak wayar tembaga 1mm boleh dililit secara selari atau berlainan untuk menghilangkan arus dengan lebih berkesan menyebabkan penjanaan haba yang lebih rendah dalam gegelung.

Walaupun selepas ini gegelung dapat mengalami panas yang ekstrim, dan dapat mengalami cacat karena itu kaedah penggulungan alternatif dapat dicoba.

Dalam kaedah ini kita menggulungnya dalam bentuk dua gegelung terpisah yang bergabung di pusat untuk memperoleh keran pusat yang diperlukan.

Dalam kaedah ini giliran yang lebih rendah dapat dicuba untuk mengurangkan impedans gegelung dan seterusnya meningkatkan kemampuan pengendaliannya saat ini.

Kapasitansi untuk susunan ini mungkin meningkat untuk menurunkan frekuensi resonan secara berkadar.

Kapasitor Tangki:

Secara keseluruhan 330nF x 6 dapat digunakan untuk memperoleh kapasiti 2uF bersih kira-kira.

Cara Melampirkan Kapasitor ke Gegelung Induksi

Gambar berikut menunjukkan kaedah tepat untuk memasang kapasitor selari dengan termal akhir gegelung tembaga, lebih baik melalui PCB dimensi yang baik.

Senarai bahagian untuk litar pemanas aruhan di atas atau litar plat panas induksi

• R1, R2 = 330 ohm 1/2 watt
• D1, D2 = FR107 atau BA159

• T1, T2 = IRF540
• C1 = 10,000uF / 25V
• C2 = 2uF / 400V dibuat dengan melampirkan topi 6nos 330nF / 400V yang ditunjukkan di bawah selari

• D3 ---- D6 = 25 amp dioda
• IC1 = 7812
• L1 = luka paip tembaga 2mm seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut, diameternya boleh berada hampir 30mm (diameter dalaman gegelung)
• L2 = 2mH tercekik dibuat dengan menggulung wayar magnet 2mm pada mana-mana rod ferit yang sesuai
• TR1 = 0-15V / 20 cap
• BEKALAN KUASA: Gunakan bekalan kuasa DC 15V 20 amp DC yang diatur.

Menggunakan transistor BC547 sebagai pengganti diod berkelajuan tinggi

Dalam rajah litar pemanas induksi di atas, kita dapat melihat gerbang MOSFET yang terdiri daripada diod pemulihan yang cepat, yang mungkin sukar diperoleh di beberapa bahagian negara.

Alternatif sederhana untuk ini mungkin dalam bentuk transistor BC547 yang disambungkan dan bukannya dioda seperti yang ditunjukkan dalam diagarm berikut.

Transistor akan melakukan fungsi yang sama dengan dioda kerana BC547 dapat beroperasi dengan baik di sekitar frekuensi 1Mhz.

Satu lagi Reka Bentuk DIY Mudah

Skema berikut menunjukkan reka bentuk sederhana lain, serupa dengan yang di atas, yang dapat dibina dengan cepat di rumah untuk melaksanakan sistem pemanasan induksi peribadi.

Senarai Bahagian

• R1, R4 = 1K 1/4 watt MFR 1%
• R2, R3 = 10K 1/4 watt MFR 1%
• D1, D2 = BA159 atau FR107
• Z1, Z2 = 12V, diod zener 1/2 watt
• Q1, Q2 = IRFZ44n mosfet di heatsink
• C1 = 0.33uF / 400V atau 3 nos 0.1uF / 400V secara selari
• L1, L2, seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut:
• L2 diselamatkan dari sebarang bekalan kuasa komputer ATX lama.

Bagaimana L2 Dibina

Mengubah menjadi Periuk Masak Panas

Bahagian di atas membantu kami mempelajari litar pemanas induksi sederhana menggunakan pegas seperti gegelung, namun gegelung ini tidak dapat digunakan untuk memasak makanan, dan memerlukan beberapa pengubahsuaian yang serius.

Bahagian artikel berikut menerangkan, bagaimana idea di atas dapat diubah dan digunakan seperti litar pemanas alat memasak induksi kecil atau litar kadai induksi.

Reka bentuknya adalah teknologi rendah, reka bentuk kuasa rendah, dan mungkin tidak setanding dengan unit konvensional. Litar diminta oleh Encik Dipesh Gupta

Spesifikasi teknikal

Tuan,

Saya telah membaca artikel anda Litar Pemanas Induksi Sederhana - Litar Periuk Pelat Panas Dan sangat gembira apabila mendapati ada orang yang bersedia menolong anak muda seperti kami untuk melakukan sesuatu ....

Tuan Saya cuba memahami cara kerja dan berusaha mengembangkan kadai induksi untuk diri saya ... Tuan tolong bantu saya memahami reka bentuk kerana saya tidak begitu baik dalam elektronik

Saya ingin mengembangkan induksi untuk memanaskan kadai dia 20 inci dengan frekuensi 10khz dengan kos yang sangat rendah !!!

Saya melihat gambar rajah dan artikel anda tetapi agak bingung

• 1. Transformer yang digunakan
• 2. Cara membuat L2
• 3. Dan apa-apa perubahan lain dalam litar untuk frekuensi 10 hingga 20 kHz dengan arus 25am

Tolong bantu saya tuan secepat mungkin .. Ia akan sangat membantu sekiranya anda dapat memberikan butiran komponen yang tepat yang diperlukan .. PlzzDan terakhir anda telah menyebutkan untuk menggunakan BEKALAN POWER: Gunakan bekalan kuasa DC 15V 20 amp DC. Di mana ia digunakan ....

Terima kasih

Dipesh gupta

Rekaan

Reka bentuk litar kadai induksi yang dicadangkan di sini hanya untuk tujuan eksperimen dan mungkin tidak berfungsi seperti unit konvensional. Ini mungkin digunakan untuk membuat secawan teh atau memasak telur dadar dengan cepat dan tidak ada yang diharapkan.

Litar yang dirujuk pada asalnya dirancang untuk memanaskan batang besi seperti objek seperti kepala bolt. logam pemutar skru dll, namun dengan beberapa pengubahsuaian litar yang sama dapat digunakan untuk memanaskan kuali logam atau kapal dengan pangkalan cembung seperti 'kadai'.

Untuk melaksanakan perkara di atas, litar asal tidak memerlukan pengubahsuaian, kecuali gegelung utama yang perlu sedikit diubah untuk membentuk lingkaran yang rata dan bukannya susunan seperti pegas.

Sebagai contoh, untuk mengubah reka bentuk menjadi peralatan memasak induksi sehingga mendukung kapal yang memiliki dasar cembung seperti kadai, gegelung harus dibuat menjadi bentuk berbentuk bulat-heliks seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah:

Skema akan sama seperti yang dijelaskan dalam bahagian saya di atas, yang pada dasarnya adalah reka bentuk berasaskan Royer, seperti yang ditunjukkan di sini:

Merancang Helical Work Coil

L1 dibuat dengan menggunakan 5 hingga 6 putaran tiub tembaga 8mm menjadi bentuk sfera-heliks seperti yang ditunjukkan di atas untuk menampung mangkuk keluli kecil di tengah.

Gegelung juga dapat dikompres rata menjadi bentuk spiral jika kuali baja kecil dimaksudkan untuk digunakan sebagai peralatan memasak seperti yang ditunjukkan di bawah:

Merancang Coil Limiter Semasa

L2 boleh dibina dengan melilit dawai tembaga super enamel setebal 3mm di atas batang ferit tebal, bilangan lilitan mesti dieksperimen sehingga nilai 2mH dicapai melintasi terminalnya.

TR1 boleh menjadi pengubah 20V 30amp atau bekalan kuasa SMPS.

Litar pemanas induksi sebenarnya cukup asas dengan reka bentuknya dan tidak memerlukan banyak penjelasan, beberapa perkara yang perlu dijaga adalah seperti berikut:

Kapasitor resonans mestilah lebih dekat dengan gegelung kerja utama L1 dan harus dibuat dengan menghubungkan sekitar 10nos 0.22uF / 400V secara selari. Kapasitor mestilah jenis poliester tanpa polar dan logam.

Walaupun reka bentuknya kelihatan agak mudah, mencari keran tengah dalam reka bentuk luka spiral boleh menimbulkan sakit kepala kerana gegelung spiral akan mempunyai susun atur yang tidak simetri sehingga sukar untuk mencari keran tengah yang tepat untuk litar.

Ini dapat dilakukan dengan beberapa percobaan dan kesalahan atau dengan menggunakan meter LC.

Keran tengah yang salah terletak boleh memaksa litar berfungsi secara tidak normal atau menghasilkan pemanasan mosfet yang tidak sama, atau keseluruhan litar mungkin gagal berayun dalam keadaan terburuk.

Rujukan: Wikipedia