Máy sưởi cảm ứng cho phòng thí nghiệm và cửa hàng

Bài đăng hướng dẫn cách làm mạch điện sưởi cảm ứng nhỏ tự chế cho các phòng thí nghiệm và cửa hàng để thực hiện các công việc sưởi ấm quy mô nhỏ như nấu chảy đồ trang trí, hoặc đun sôi một lượng nhỏ chất lỏng bằng điện hoặc pin. Ý tưởng do anh Suni và anh naeem yêu cầu

1. Mục tiêu và Yêu cầu của Mạch
2. Thách thức của chúng tôi là tạo ra một mạch cảm ứng để sử dụng từ 12 V đến 24 V với hình xoắn ốc phẳng có thể đun sôi nửa lít nước trong thời gian ngắn nhất có thể.
3. Mục tiêu chính là làm cho mạch cảm ứng hoạt động nhưng có những thách thức khác được mô tả bên dưới.
4. Bình chứa nước cần đun sôi bằng thép không gỉ hai thành, được cách nhiệt và khoảng cách giữa bình chứa bên ngoài và bên trong nơi cảm ứng hoạt động khoảng 5-7 mm.
5. Chúng tôi đã chọn cảm ứng để bảo vệ các thành phần điện tử khỏi nhiệt của một cuộn dây nóng xoắn ốc thông thường có thể xảy ra khi bể được cách nhiệt.
6. Hộp đựng bên ngoài có đường kính Ø 70 mm và không gian cho các linh kiện điện tử cao 20 mm, vì vậy một thách thức khác là xem chúng ta có không gian cho các linh kiện hay không.
7. Kết nối với nguồn điện, có một công tắc nghiêng được kết nối để cắt nguồn điện cho vòng cảm ứng trong trường hợp thùng chứa nghiêng 15 độ trở lên. Khi nguồn điện cho mạch cảm ứng bị ngắt, điều này sẽ kích hoạt một bộ rung âm thanh.
8. Hơn nữa, vòng lặp cảm ứng được kết nối với hai bộ điều nhiệt. Một bộ điều nhiệt ngắt nguồn điện cho mạch cảm ứng khi nước đạt đến điểm sôi và một bộ điều nhiệt khác đảm nhiệm chức năng giữ nhiệt độ của nước ở khoảng 60 độ - không biết có cần mạch lập trình hay không. Tôi cũng muốn biết nếu có bất kỳ bộ điều nhiệt hồng ngoại nào.
9. Tôi biết rằng điều này là rất nhiều cùng một lúc, nhưng như đã đề cập, mục đích chính là làm cho mạch cảm ứng hoạt động. Bạn có thể gửi cho chúng tôi danh sách các thành phần cần thiết và một sơ đồ của mạch.
10. Mong muốn được nghe từ bạn!
11. Trân trọng Súni Christiansen
12. xin chào ông, tôi cần một sơ đồ mạch Nhiệt cảm ứng cho cửa hàng của chúng tôi, chúng tôi có một cửa hàng trang sức bạc
13. vì vậy tôi muốn bạc tan chảy và đôi khi vàng nhưng nếu u gửi mạch nhỏ với nguồn điện không biến áp sẽ tốt cho tôi.
14. Tôi thấy trên internet có dự án rất nhỏ cho máy sưởi cảm ứng nhưng tôi không thể tìm thấy nguồn cung cấp không có nguồn điện, bạn có thể giúp tôi nếu bạn gửi cả dự án Máy sưởi cảm ứng và bộ nguồn của anh ấy không có biến áp

Thiết kế

Trong một trong những bài viết trước đó, chúng ta đã học phương pháp cơ bản của thiết kế mạch sưởi cảm ứng tùy chỉnh bằng cách tối ưu hóa sự cộng hưởng của mạch bình LC, ở đây chúng ta sẽ áp dụng khái niệm tương tự và xem cách chế tạo mạch lò sưởi cảm ứng tự chế được đề xuất để sử dụng trong các phòng thí nghiệm và cửa hàng trang sức.

Hình sau cho thấy thiết kế lò sưởi cảm ứng tiêu chuẩn có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu của người dùng, theo sở thích cá nhân của họ.

Sơ đồ mạch

Hoạt động mạch

Toàn bộ mạch được cấu hình xung quanh toàn cầu phổ biến IC IRS2453 thực sự giúp thiết kế bộ biến tần toàn cầu cực kỳ dễ dàng và dễ dàng. Ở đây chúng tôi sử dụng IC này để tạo mạch biến tần bộ gia nhiệt cảm ứng DC sang DC.

Như có thể thấy trong thiết kế, IC không sử dụng nhiều hơn 4 mosfet kênh N để thực hiện cấu trúc liên kết biến tần cầu đầy đủ, ngoài ra, IC bao gồm một bộ dao động tích hợp và một mạng khởi động đảm bảo một thiết kế cực kỳ nhỏ gọn cho mạch biến tần.

Tần số dao động có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi các thành phần Ct và Rt.

Cầu mosfet H được tải bởi mạch bể LC sử dụng một cuộn dây tương tự tạo thành cuộn dây làm việc cảm ứng cùng với một vài tụ điện song song.

IC cũng kết hợp một sơ đồ tắt có thể được sử dụng để tắt IC và toàn bộ mạch trong trường hợp thảm khốc.

Ở đây chúng tôi đã tuyển dụng một mạng giới hạn dòng điện sử dụng bóng bán dẫn BC547 và định cấu hình nó bằng chân SD của IC để đảm bảo việc thực hiện mạch an toàn được kiểm soát hiện tại. Với sự sắp xếp này, người dùng có thể thoải mái thử nghiệm với mạch điện mà không sợ cháy thiết bị điện trong các hoạt động tối ưu hóa khác nhau.

Như đã thảo luận trong một trong những bài viết trước đó, việc tối ưu hóa sự cộng hưởng của cuộn dây làm việc trở thành điểm mấu chốt cho bất kỳ mạch lò sưởi cảm ứng nào và ở đây chúng tôi cũng đảm bảo rằng tần số được điều chỉnh chính xác để tạo ra sự cộng hưởng thuận lợi nhất cho lò sưởi cảm ứng của chúng tôi Mạch LC.

Không quan trọng là cuộn dây làm việc ở dạng cuộn xoắn ốc hai cạnh hay cuộn dây cuộn hình trụ, miễn là sự cộng hưởng được kết hợp chính xác thì kết quả có thể được mong đợi là tối ưu từ thiết kế đã chọn.

Cách tính tần số cộng hưởng

Tần số cộng hưởng của mạch bình LC có thể được tính theo công thức:

F = 1 / 2π x √LC Trong đó F là tần số, L là độ tự cảm của cuộn dây (có tải từ tính) và C là Tụ điện mắc song song với cuộn dây. Đảm bảo đặt giá trị của L trong Henry và C trong Farad . Ngoài ra, bạn cũng có thể sử dụng phần mềm máy tính cộng hưởng để xác định giá trị của các thông số khác nhau trong thiết kế .

Giá trị của F có thể được chọn tùy ý, chẳng hạn chúng ta có thể giả sử nó là 50kHz, sau đó có thể xác định L bằng cách đo độ tự cảm của cuộn dây làm việc, và cuối cùng giá trị của C có thể được tìm thấy bằng công thức trên, hoặc phần mềm máy tính được giới thiệu.

Trong khi đo độ tự cảm L phải đảm bảo giữ tải sắt từ với cuộn dây làm việc, với các tụ điện đã ngắt kết nối.

Chọn tụ điện

Vì một lượng dòng điện đáng kể có thể tham gia vào bộ gia nhiệt cảm ứng được đề xuất cho các công trình phòng thí nghiệm hoặc cho đồ trang trí nấu chảy, tụ điện cần được đánh giá thích hợp cho tần số dòng điện cao.

Để giải quyết vấn đề này, chúng ta có thể phải sử dụng nhiều tụ điện song song và đảm bảo rằng giá trị cuối cùng của sự kết hợp song song bằng giá trị được tính toán. Ví dụ: nếu giá trị được tính toán là 0,1uF và nếu bạn quyết định sử dụng 10 tụ điện song song, thì giá trị của mỗi tụ điện sẽ cần khoảng 0,01uF, v.v.

Chọn điện trở giới hạn hiện tại Rx

Rx có thể được tính đơn giản bằng cách sử dụng công thức:

Rx = 0,7 / Dòng điện tối đa

Ở đây, dòng điện tối đa đề cập đến dòng điện tối đa có thể cho phép đối với cuộn dây làm việc hoặc tải mà không làm hỏng các mosfet và để làm nóng tải tối ưu.

Ví dụ: nếu dòng điện làm nóng tải tối ưu được xác định là 10 ampe, thì Rx có thể được tính toán và định kích thước để hạn chế bất kỳ thứ gì cao hơn dòng điện này và các mosfet phải được chọn để xử lý vượt quá 15 ampe.

Tất cả những điều này có thể yêu cầu một số thử nghiệm và Rx ban đầu có thể được giữ cao hơn và sau đó giảm dần cho đến khi đạt được hiệu quả phù hợp.

Làm mát cuộn dây làm việc.

Cuộn dây làm việc có thể được chế tạo bằng cách sử dụng một ống đồng rỗng hoặc một ống đồng và được làm mát bằng cách bơm nước máy qua đó, hoặc cách khác, một quạt làm mát có thể được sử dụng ngay bên dưới cuộn dây để hút nhiệt từ cuộn dây từ đầu ngược lại của bao vây. Người dùng cũng có thể thử các phương pháp phù hợp khác.

Nguồn cấp

Bộ cấp nguồn cần thiết cho lò sưởi cảm ứng được giải thích ở trên cho phòng thí nghiệm và cửa hàng có thể được chế tạo bằng cách sử dụng biến áp 20 amp, 12V và bằng cách chỉnh lưu đầu ra bằng bộ chỉnh lưu cầu 30 amp và tụ điện 10.000uF / 35V.

Nguồn điện không biến áp có thể không phù hợp với lò sưởi cảm ứng vì điều đó sẽ yêu cầu một mạch 20 amp ampe có thể cực kỳ tốn kém.