Horno Induccion

Horno de induccion Este proyecto pequeño gran muestran de los principios de la inducción magnético de alta frecuencia. El circuito es muy sencillo de construir y sólo utiliza unos pocos componentes comunes. Con la bobina de inducción 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 método conocido como ZVS (cero conmutación de voltaje) para activar los transistores que permite una transferencia eficiente de energía. En el circuito que se ve aquí, los transistores apenas entrar en calor debido al método de ZVS. Otra gran cosa acerca de este dispositivo es que es un sistema resonante sí mismo y se ejecuta automáticamente a la frecuencia resonante de la bobina y un condensador adjunto. ¿Cómo funciona la calefacción de inducción? Cuando un campo magnético cambia cerca de un metal o otro objeto conductor,un flujo de corriente (conocido como una corriente parásita) 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 inducción se utilizan en los transformadores para la conversión de voltajes en todo tipo de aparatos. La mayoría de los transformadores tienen un núcleo metálico y por lo tanto tendrá corrientes parásitas inducidas en ellos cuando está en uso. Los diseñadores de transformadores utilizan diferentes técnicas para evitar que esto como la calefacción es sólo un desperdicio de energía. 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 tendrá un campo magnético variable de forma continua dentro de ella. A frecuencias más altas el efecto de inducción es bastante fuerte y tenderá a concentrarse en la superficie del material que se calienta debido al efecto de la piel. Calentadores de inducción típicos utilizan las frecuencias de 10kHz a 1MHz.

El Circuito

El circuito utilizado es un tipo de oscilador Royer que tiene las ventajas de la simplicidad y la operación resonante sí. Un circuito muy similar se utiliza en circuitos inversores comunes utilizados para la alimentación de iluminación fluorescente tal como retro iluminación LCD. Ellos conducen una derivación central del transformador que eleva la tensión a alrededor de 800V para alimentar las luces. En este circuito calentador bricolaje inducción 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 derivación centrales necesario que puede ser un poco más difícil de viento que un solenoide común. La bobina con derivación central es necesaria para que podamos crear un campo de corriente alterna a partir de una única fuente de CC y sólo dos transistores de tipo N-. El centro de la bobina está conectado a la alimentación positiva y luego cada extremo de la bobina está conectado a tierra alternativamente por los transistores de modo que la corriente fluirá hacia atrás y adelante en ambas direcciones. La cantidad de corriente extraída de la fuente puede variar con la temperatura y el tamaño del objeto que se calienta.

A partir de este esquema de la estufa de inducción se puede ver lo simple que es en realidad. Sólo unos pocos componentes básicos son todo lo que se necesita para crear un dispositivo calentador de inducción de trabajo. R1 y R2 son ohmios estándar 240, las resistencias de 0.6W. El valor de estas resistencias determinará la rapidez de los MOSFETs puede activar, y debe ser un valor razonablemente bajo. Ellos no debe ser demasiado pequeña, aunque, como la resistencia se sacó a tierra a través 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 caída de tensión baja hacia delante de modo que la puerta será bien descargada y el MOSFET totalmente apagado cuando el otro está encendido. Diodos Schottky tales como el 1N5819 se recomienda ya que tienen caída de tensión baja y alta velocidad. El voltaje de los diodos debe ser suficiente para soportar el aumento de la tensión en el circuito resonante. En este proyecto la tensión se elevó 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 aquí. Estos MOSFETs fueron elegidos debido a que tiene un bajo drenaje sorce resistencia y tiempos de respuesta rápidos.

El inductor L2 se utiliza como un cebador para mantener las oscilaciones de alta frecuencia de la fuente de alimentación. El circuito funcionará sin él, pero es menos eficiente, y podría conducir a un daño de la fuente de alimentación o circuito de control. El valor de la inductancia debe ser bastante grande, pero también debe ser hecha con alambre grueso suficiente para llevar a toda la corriente de suministro. El que se muestra aquí fue hecha por arrollamiento alrededor de 8 vueltas de alambre de 2 mm de espesor sobre un imán de núcleo de ferrita toroidal. Como alternativa, puede simplemente terminar de alambre en un tornillo grande, pero usted necesitará más vueltas de alambre para obtener la misma inductancia a partir de un núcleo 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 configuración en la protoboard se utiliza a baja potencia para la prueba. Para obtener más potencia que era necesario utilizar más gruesa y cableado para todo soldadura juntos. Como había tan pocos componentes involucrados, todas las conexiones soldadas directamente y no utilizar un PCB. Esto también era útil para hacer las conexiones para las partes altas corrientes como alambre grueso podría estar directamente soldados a los terminales del transistor. En retrospectiva, podría haber sido mejor para conectar la bobina de inducción, atornillando directamente a los disipadores de calor de los MOSFETs. Esto es porque el cuerpo de metal de los transistores es también el terminal del colector, y los disipadores de calor podría ayudar a mantener el enfriador de la bobina. El condensador C1 y la inductancia L1 formar el circuito tanque resonante del calentador por inducción. Estos deben ser capaces de soportar grandes corrientes y temperaturas. Utilizamos algunos condensadores de polipropileno 330nF. Más detalles sobre estos componentes se muestra a continuación.

La bobina de inducción y el condensador La bobina debe estar hecha de alambre grueso o tubería, ya que habrá grandes corrientes que fluyen en la misma. La tubería de cobre funciona bien como las corrientes de alta frecuencia sobre todo fluirá en las partes exteriores de todos modos. También se puede bombear el agua fría a través del tubo para mantenerlo fresco. Un condensador debe estar conectado en paralelo a la bobina de trabajo para crear un circuito tanque resonante. La combinación de inductancia y capacitancia tendrá una frecuencia específica de resonancia en la que el circuito de control funcionará automáticamente. La combinación de bobinas del condensador se utiliza aquí resonó en torno a 200 kHz. Es importante la utilización de condensadores de buena calidad que pueden soportar grandes corrientes y el calor disipado en su interior de lo contrario no podrían sobrevivir y destruir el circuito de control. También deben ser colocados razonablemente cerca de la bobina de trabajo y el uso de alambre grueso o tubería. La mayor parte de la corriente fluirá entre la bobina y un condensador por lo que este cable debe ser más gruesa. Los cables que enlazan con el circuito y la fuente de alimentación puede ser ligeramente más delgada si se desea. Esta bobina aquí se hizo de la tubería de cobre de 2 mm de diámetro. Era sencillo al viento y fácil de soldadura para, pero pronto comienzan a deformarse debido al calentamiento excesivo. Los giros a continuación tocaría, cortocircuito y lo que es menos eficaz. Dado que el circuito de control alojado relativamente fría durante el uso, parece que esto podría hacerse funcionar a niveles de potencia superiores, pero sería necesario utilizar más gruesa tubería o al agua que se enfríe.