2 paprastos indukcinio šildytuvo grandinės - kaitlentės

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Šiame pranešime mes išmokome 2 lengvai pastatomas indukcinio šildytuvo grandines, kurios veikia pagal aukšto dažnio magnetinės indukcijos principus, kad generuotų didelę šilumos dydį mažu nurodytu spinduliu.

Aptartos indukcinės viryklės grandinės yra tikrai paprastos ir reikalingiems veiksmams naudoja tik keletą aktyvių ir pasyvių įprastų komponentų.




Atnaujinti: Taip pat galite sužinoti, kaip sukurti savo pritaikytą indukcinio šildytuvo kaitlentę:
Indukcinio šildytuvo grandinės projektavimas - pamoka


Indukcinio šildytuvo darbo principas

Indukcinis šildytuvas yra įtaisas, kuris aukšto dažnio magnetinį lauką kaitina geležies apkrovą ar bet kurį feromagnetinį metalą per sūkurinę srovę.



Vykstant šiam procesui, geležies viduje esantys elektronai negali judėti taip greitai, kaip dažnis, ir tai sukelia metalo atvirkštinę srovę, vadinamą sūkurine. Šis didelės sūkurinės srovės vystymasis galiausiai sukelia geležies įkaitimą.

Sukurta šiluma yra proporcinga srovėdu x pasipriešinimas metalo. Kadangi metalinis metalas turėtų būti pagamintas iš geležies, mes atsižvelgiame į metalinės geležies atsparumą R.

Šiluma = ašdux R (geležis)

Geležies varža yra: 97 nΩ · m

Aukščiau nurodyta šiluma taip pat yra tiesiogiai proporcinga sukeltam dažniui, todėl įprasti geležiniai štampuoti transformatoriai nenaudojami aukšto dažnio perjungimo programose, o feritinės medžiagos yra naudojamos kaip šerdys.

Tačiau čia minėtas trūkumas naudojamas norint gauti šilumą iš aukšto dažnio magnetinės indukcijos.

Remdamiesi žemiau siūlomomis indukcinių šildytuvų grandinėmis, mes randame koncepciją, naudojančią ZVS arba nulinės įtampos perjungimo technologiją reikalingam MOSFET įjungimui.

Ši technologija užtikrina minimalų prietaisų pašildymą, todėl operacija yra labai efektyvi ir efektyvi.

Be to, grandinė, būdama savaime rezonansinė, automatiškai gauna rinkinius prie pritvirtintos ritės ir kondensatoriaus rezonansinio dažnio, visiškai identiško bako grandinei.

Naudojant „Royer“ osciliatorių

Grandinėje iš esmės naudojamas „Royer“ osciliatorius, pasižymintis paprastumu ir savaiminio rezonanso principu.

Grandinės veikimą galima suprasti šiais punktais:

  1. Įjungus maitinimą, teigiama srovė pradeda tekėti iš dviejų darbo ritės pusių link mosfetų kanalizacijos.
  2. Tuo pačiu metu maitinimo įtampa taip pat pasiekia juos įjungiančių mosfetų vartus.
  3. Tačiau dėl to, kad jokie du „mosfets“ ar jokie elektroniniai prietaisai negali turėti tiksliai panašių laidumo specifikacijų, abu „mosfets“ neįsijungia kartu, o vienas iš jų pirmiausia įsijungia.
  4. Įsivaizduokime, kad pirmiausia T1 įsijungia. Kai taip atsitinka, dėl sunkios srovės, tekančios per T1, jo nutekėjimo įtampa linkusi nukristi iki nulio, o tai savo ruožtu per pritvirtintą schottky diodą išsiurbia kito „mosfet T2“ vartų įtampą.
  5. Čia gali atrodyti, kad T1 gali toliau elgtis ir sunaikinti save.
  6. Tačiau tai yra momentas, kai L1C1 bako grandinė pradeda veikti ir vaidina lemiamą vaidmenį. Dėl staigaus T1 laidumo sinusinis impulsas smailėja ir žlunga prie T2 nutekėjimo. Sugriuvus sinusiniam impulsui, jis išdžiovina T1 vartų įtampą ir ją išjungia. Dėl to padidėja įtampa nutekėjus T1, o tai leidžia atstatyti vartų įtampą T2. Dabar, kai T2 eilė atlikti, T2 dabar vykdo, sukeldama panašų pasikartojimą, kuris įvyko T1.
  7. Šis ciklas dabar tęsiasi greitai, todėl grandinė svyruoja rezonansiniu LC bako grandinės dažniu. Rezonansas automatiškai prisitaiko prie optimalaus taško, priklausomai nuo to, kaip gerai sutampa LC vertės.

Tačiau pagrindinis dizaino trūkumas yra tas, kad transformatoriuje naudojama centrinė spiralė, todėl apvijos įgyvendinimas tampa šiek tiek sudėtingesnis. Tačiau centrinis čiaupas leidžia efektyviai stumti ritę per keletą aktyvių prietaisų, tokių kaip „mosfets“.

Kaip matyti, per kiekvieno „mosfet“ vartą / šaltinį yra prijungti greito atkūrimo arba didelio greičio perjungimo diodai.

Šie diodai atlieka svarbią funkciją - iškrauna atitinkamų „mosfets“ vartų talpą nevadovinėse būsenose, todėl perjungimo operacija tampa greita ir greita.

Kaip veikia ZVS

Kaip jau aptarėme anksčiau, ši indukcinio šildytuvo grandinė veikia naudojant ZVS technologiją.

ZVS reiškia nulinės įtampos perjungimą, tai reiškia, kad grandinės jungikliai įjungiami, kai jų kanalizacijoje yra minimalus arba srovės kiekis arba nulinė srovė, mes jau sužinojome tai iš aukščiau pateikto paaiškinimo.

Tai iš tikrųjų padeda „mosfets“ saugiai įjungti, todėl ši funkcija tampa labai naudinga prietaisams.

Šią savybę būtų galima palyginti su nulio kryžminiu laidumu triakams kintamosios srovės tinklo grandinėse.

Dėl šios savybės ZVS savaiminio rezonanso grandinėse, tokiose kaip tai, reikalingi daug mažesni radiatoriai ir jie gali dirbti net esant dideliems kroviniams iki 1 kva.

Būdamas rezonansinis, grandinės dažnis tiesiogiai priklauso nuo darbo ritės L1 ir kondensatoriaus C1 induktyvumo.

Dažnumą galima apskaičiuoti naudojant šią formulę:

f = 1 / (2π * √ [ L * C] )

Kur f yra dažnis, apskaičiuotas hercais
L yra Henries pateiktos pagrindinės šildymo ritės L1 induktyvumas
ir C yra kondensatoriaus C1 talpa Faraduose

MOSFET

Tu gali naudoti IRF540 kaip mosfets, kurių reitingas yra geras 110V, 33amp. Jiems galėtų būti naudojami radiatoriai, nors gaunama šiluma nėra iki nerimą keliančio lygio, vis dėlto geriau jas sustiprinti šilumą sugeriančiuose metaluose. Vis dėlto galima naudoti bet kokius kitus tinkamai įvertintus N kanalo MOSFET, tam nėra jokių specialių apribojimų.

Induktyvumas arba induktoriai, susieti su pagrindine šildytuvo ritė (darbo ritė), yra tam tikras droselis, kuris padeda pašalinti bet kokį aukšto dažnio turinio patekimą į maitinimo šaltinį ir taip pat apriboti srovę iki saugių ribų.

Šio induktoriaus vertė turėtų būti daug didesnė, palyginti su darbo ritė. Šiam tikslui paprastai pakanka 2mH. Tačiau jis turi būti pastatytas naudojant didelio gabarito laidus, kad būtų galima saugiai palengvinti didelio srovės diapazoną.

Tanko grandinė

C1 ir L1 sudaro bako grandinę, skirtą numatytam aukšto rezonanso dažnio fiksavimui. Tai irgi turi būti įvertinta, kad atlaikytų didelius srovės ir šilumos dydžius.

Čia galime pamatyti, kaip įmontuoti 330 nF / 400 V metalizuoti PP kondensatoriai.

1) Galingas indukcinis šildytuvas, naudojant „Mazzilli Driver Concept“

Pirmoji žemiau paaiškinta konstrukcija yra labai efektyvi ZVS indukcijos koncepcija, paremta populiariąja „Mazilli“ vairuotojo teorija.

Tam naudojama viena darbo ritė ir dvi srovės ribotuvo ritės. Konfigūracija nereikalauja centrinio čiaupo iš pagrindinės darbinės ritės, todėl sistema tampa itin efektyvi ir greita, be galo didelių apkrovų. Šildymo ritė šildo apkrovą, veikdama visiško tilto stūmimo traukos būdu

Modulis iš tikrųjų yra prieinamas internete ir jį galima lengvai nusipirkti už labai priimtiną kainą.

Šios konstrukcijos schemą galima pamatyti žemiau:

Originalią schemą galima pamatyti šiame paveikslėlyje:

1200 vatų indukcinio šildytuvo paprastos konstrukcijos

Veikimo principas yra ta pati ZVS technologija, naudojant du didelės galios MOSFET. Maitinimo įvestis gali būti bet kokia nuo 5 V iki 12 V, o srovė nuo 5 iki 20 amperų, ​​atsižvelgiant į naudojamą apkrovą.

Maitinimo galia

Aukščiau išvardytos konstrukcijos galia gali būti net 1200 vatų, kai įėjimo įtampa pakeliama iki 48 V, o srovė - iki 25 amperų.

Šiame lygyje iš darbo ritės gaunama šiluma gali būti pakankamai aukšta, kad per minutę ištirptų 1 cm storio varžtą.

Darbo ritės matmenys

Vaizdo demonstracija

https://youtu.be/WvV0m8iA6bM

2) Indukcinis šildytuvas naudojant „Center Tap“ darbo ritę

Ši antroji koncepcija taip pat yra ZVS indukcinis šildytuvas, tačiau darbinei ritei naudojama centrinė atšaka, kuri gali būti šiek tiek mažiau efektyvi, palyginti su ankstesniu dizainu. L1, kuris yra pats svarbiausias visos grandinės elementas. Jis turi būti pastatytas naudojant ypač storus varinius laidus, kad indukcijos metu išlaikytų aukštą temperatūrą.

paprasta indukcinio šildytuvo grandinė, naudojant 2 mosfetus

Kondensatorius, kaip aptarta aukščiau, turi būti idealiai prijungtas kuo arčiau L1 gnybtų. jo yra svarbu palaikant rezonansinį dažnį nurodytu 200 kHz dažniu.

Pagrindinės darbo ritės specifikacijos

Indukcinio šildytuvo ritės L1 atveju daugelis 1 mm varinės vielos gali būti suvynioti lygiagrečiai arba dviem būdais, kad efektyviau išsklaidytų srovę ir sukeltų mažiau šilumos.

Net ir po to ritė gali būti labai kaitinama ir dėl to gali deformuotis, todėl galima išbandyti alternatyvų vyniojimo būdą.

Šiuo metodu mes suvyniojame jį dviem atskiromis ritėmis, sujungtomis centre, kad gautumėte reikiamą centrinį čiaupą.

Taikant šį metodą, galima išbandyti mažesnius posūkius, kad būtų sumažinta ritės varža ir, savo ruožtu, padidinta jo dabartinė valdymo galimybė.

Šio susitarimo talpa gali būti padidinta priešingai, siekiant proporcingai sumažinti rezonansinį dažnį.

Cisternos kondensatoriai:

Iš viso 330nF x 6 galėtų būti naudojamas grynosios 2uF talpos įgijimui.

kaip surinkti paprasto indukcinio šildytuvo pagrindinę darbo ritę

Kaip pritvirtinti kondensatorių prie indukcinės darbo ritės

Šiame paveikslėlyje parodytas tikslus kondensatorių pritvirtinimo būdas lygiagrečiai su vario ritės galiniais galais, pageidautina per gerai išmatavusią PCB.

indukcinio šildytuvo ritės skersmuo ir kondensatoriaus duomenys

Aukščiau nurodytos indukcinio šildytuvo arba indukcinės kaitlentės grandinės dalių sąrašas

  • R1, R2 = 330 omų 1/2 vato
  • D1, D2 = FR107 arba BA159
FR107 greito atkūrimo diodai
  • T1, T2 = IRF540
  • C1 = 10 000 uF / 25 V
  • C2 = 2uF / 400V, pagamintas lygiagrečiai pritvirtinant žemiau pateiktus 6nos 330nF / 400V dangtelius
0,33uF / 400V kondensatorius MKT metalizuotas poliesteris
  • D3 ---- D6 = 25 amp diodai
  • IC1 = 7812
  • L1 = 2 mm žalvarinis vamzdis, suvyniotas, kaip parodyta toliau pateiktuose paveikslėliuose, skersmuo gali būti beveik 30 mm (vidinis ritinių skersmuo)
  • L2 = 2mH droselis, sukamas ant bet kokio tinkamo ferito strypo 2 mm magnetine viela
  • TR1 = 0-15V / 20amp
  • MAITINIMAS: naudokite reguliuojamą 15 V 20 A nuolatinės srovės maitinimo šaltinį.

BC547 tranzistorių naudojimas vietoj greitųjų diodų

Pirmiau pateiktoje indukcinio šildytuvo grandinės schemoje matome MOSFET vartus, susidedančius iš greitojo atkūrimo diodų, kuriuos kai kuriose šalies vietose gali būti sunku gauti.

Paprasta alternatyva tai gali būti BC547 tranzistoriai, prijungti vietoj diodų, kaip parodyta kitoje įstrižainėje.

Transistoriai atliktų tą pačią funkciją kaip ir diodai, nes BC547 gali gerai veikti aplink 1Mhz dažnius.

Kitas paprastas 'pasidaryk pats' dizainas

Šioje schemoje parodytas kitas paprastas dizainas, panašus į aukščiau pateiktą, kurį galima greitai sukonstruoti namuose, kad būtų galima įdiegti asmeninę indukcinę šildymo sistemą.

antrasis „pasidaryk pats“ indukcinio šildytuvo dizainas su minimaliais komponentais

Dalių sąrašas

  • R1, R4 = 1K 1/4 vatų MFR 1%
  • R2, R3 = 10K 1/4 vatų MFR 1%
  • D1, D2 = BA159 arba FR107
  • Z1, Z2 = 12V, 1/2 vato zenerio diodai
  • Q1, Q2 = IRFZ44n mosfet ant radiatoriaus
  • C1 = 0.33uF / 400V arba 3 nos 0.1uF / 400V lygiagrečiai
  • L1, L2, kaip parodyta šiuose paveikslėliuose:
  • L2 yra išgelbėtas iš bet kurio seno ATX kompiuterio maitinimo šaltinio.
paprasto darbinio indukcinio šildytuvo bandymo rezultatai srovės ribotuvo ritės detalės paprastam indukciniam šildytuvui varžtų kaitinimo temperatūros tikrinimas paprasto indukcinio šildytuvo viduje raudono karšto varžto bandymo rezultatai

Kaip pastatytas L2

Modifikavimas į kaitlentės indus

Pirmiau pateikti skyriai padėjo mums išmokti paprastą indukcinio šildytuvo grandinę naudojant spyruoklinę ritę, tačiau šios ritės negalima naudoti maistui gaminti, todėl ją reikia rimtai modifikuoti.

Kitame straipsnio skyriuje paaiškinama, kaip aukščiau pateiktą idėją galima modifikuoti ir naudoti kaip paprastą mažą indukcinių indų šildytuvų grandinę arba indukcinę kadai grandinę.

Dizainas yra žemos technologijos, mažos galios dizainas ir gali neatitikti įprastų įrenginių. Grandinės paprašė ponas Dipeshas Gupta

Techninės specifikacijos

Pone,

Aš perskaičiau jūsų straipsnį Paprasta indukcinio šildytuvo grandinė - kaitlentės viryklės grandinė. Aš labai apsidžiaugiau sužinojusi, kad yra žmonių, pasirengusių padėti tokiems jaunuoliams kaip mes ...

Pone, aš bandau suprasti, kaip dirbau, ir bandau sukurti indukcinius kadai sau ... Pone, prašau, padėkite man suprasti projektavimą, nes man taip gera elektronikoje

Noriu sukurti indukciją, kad labai mažomis sąnaudomis sušildytų kadai su 20 colių 10 kHz dažniu !!!

Mačiau jūsų diagramas ir straipsnį, bet buvau šiek tiek sutrikęs

  • 1. Naudotas transformatorius
  • 2. Kaip pasigaminti L2
  • 3. Ir bet kokie kiti 10–20 kHz dažnio grandinės pokyčiai esant 25AM srovei

Prašau kuo greičiau padėti man, pone. Tai bus pilna pagalba, jei galėtumėte pateikti tikslią detalę, reikalingą .. PlzzAnd galiausiai jūs jau minėjote naudoti maitinimo šaltinį: naudokite reguliuojamą 15 V 20 amp nuolatinės srovės maitinimo šaltinį. Kur jis naudojamas ....

Dėkoju

Dipesh gupta

Dizainas

Siūlomas indukcinės kadai grandinės dizainas yra skirtas tik eksperimentams ir gali neveikti kaip įprasti įrenginiai. Jis gali būti naudojamas arbatos puodeliui gaminti arba greitai paruošti omletą ir nieko daugiau nereikėtų tikėtis.

Nurodyta grandinė iš pradžių buvo skirta geležiniams strypams, pvz., Varžto galvutei, kaitinti. metalinis atsuktuvas ir pan., tačiau su tam tikrais pakeitimais ta pati grandinė gali būti naudojama metalinių keptuvių ar indų su išgaubtu pagrindu, pavyzdžiui, „kadai“, šildymui.

Norint įgyvendinti tai, kas išdėstyta pirmiau, originalios grandinės modifikuoti nereikės, išskyrus pagrindinę darbinę ritę, kurią reikės šiek tiek pakoreguoti, kad būtų suformuota plokščia spiralė, o ne spyruoklinis išdėstymas.

Pavyzdžiui, norint paversti dizainą indukciniais indais, kad jie palaikytų išgaubto dugno indus, tokius kaip kadai, ritė turi būti pagaminta į sferinę-spiralinę formą, kaip nurodyta toliau pateiktame paveikslėlyje:

Schema būtų tokia pati, kaip paaiškinta mano pirmiau pateiktame sakinyje, kuris iš esmės yra „Royer“ pagrįstas dizainas, kaip parodyta čia:

Sraigtinio darbo ritės projektavimas

L1 pagamintas naudojant 5–6 8 mm varinio vamzdžio posūkius į rutulio formos spiralę, kaip parodyta aukščiau, kad viduryje tilptų nedidelis plieninis dubuo.

Ritinė taip pat gali būti suspausta plokščia spiralės forma, jei maža plieninė keptuvė skirta naudoti kaip indus, kaip parodyta žemiau:

praktinis paprasto blynų ritės indukcinio šildytuvo viryklės pavyzdys

Srovės ribotuvo ritės projektavimas

L2 gali būti pastatytas sukant 3 mm storio superemaliuotą varinę vielą per storą ferito strypą, posūkių skaičių reikia eksperimentuoti, kol jo gnybtuose bus pasiekta 2mH vertė.

TR1 gali būti 20V 30amp transformatorius arba SMPS maitinimo šaltinis.

Tikroji indukcinio šildytuvo grandinė yra gana paprasta, nes jos konstrukcija yra nereikalinga, o keli dalykai, kuriais reikia pasirūpinti, yra šie:

Rezonansinis kondensatorius turi būti santykinai arčiau pagrindinės darbinės ritės L1 ir turėtų būti pagamintas lygiagrečiai sujungiant apie 10nos 0,22uF / 400V. Kondensatoriai turi būti griežtai nepoliniai ir metalizuoti poliesterio tipo.

Nors dizainas gali atrodyti gana paprastas, centrinio čiaupo radimas spirališkai suvyniotoje konstrukcijoje gali sukelti galvos skausmą, nes spiralinė ritė turėtų asimetrišką išdėstymą, todėl sunku rasti tikslų centrinį čiaupą grandinei.

Tai gali būti padaryta atliekant bandymus ir klaidas arba naudojant LC skaitiklį.

Neteisingai išdėstytas centrinis čiaupas gali priversti grandinę veikti nenormaliai arba sukelti nevienodą „mosfets“ kaitinimą, arba blogiausia situacija gali nesuveikti visos grandinės.

Nuoroda: Vikipedija




Pora: Paprasta televizijos siųstuvo grandinė Kitas: D klasės stiprintuvo grandinė naudojant IC 555