Horno Induccion
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Horno de induccion
Este proyecto pequeo gran muestran de los principios de la induccin
magntico de alta frecuencia. El circuito es muy sencillo de
construir y slo utiliza unos pocos componentes comunes. Con la
bobina de induccin 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 mtodo conocido como ZVS (cero
conmutacin de voltaje) para activar los transistores que permite
una transferencia eficiente de energa. En el circuito que se ve
aqu, los transistores apenas entrar en calor debido al mtodo de
ZVS. Otra gran cosa acerca de este dispositivo es que es un sistema
resonante s mismo y se ejecuta automticamente a la frecuencia
resonante de la bobina y un condensador adjunto.
Cmo funciona la calefaccin de induccin?
Cuando un campo magntico cambia cerca de un metal o otro objeto
conductor,un flujo de corriente (conocido como una corriente
parsita) 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 induccin se utilizan en
los transformadores para la conversin de voltajes en todo tipo de
aparatos. La mayora de los transformadores tienen un ncleo metlico
y por lo tanto tendr corrientes parsitas inducidas en ellos cuando
est en uso. Los diseadores de transformadores utilizan diferentes
tcnicas para evitar que esto como la calefaccin es slo un
desperdicio de energa. 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 tendr un campo magntico variable de forma continua
dentro de ella. A frecuencias ms altasel efecto de induccin es
bastante fuerte y tender a concentrarse en la superficie del
material que se calienta debido al efecto de la piel.
Calentadoresde induccin tpicos utilizan las frecuencias de 10kHza
1MHz.
El Circuito
El circuito utilizado es un tipo de oscilador Royer que tiene las
ventajas de la simplicidad y la operacin resonante s. Un circuito
muy similar se utiliza en circuitos inversores comunes utilizados
para la alimentacin de iluminacin fluorescente tal como retro
iluminacin LCD. Ellos conducen una derivacin central del
transformador que eleva la tensin a alrededor de 800V para
alimentar las luces. En este circuito calentador bricolaje induccin
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
derivacin centrales necesario que puede ser un poco ms difcil de
viento que un solenoide comn. La bobina con derivacin central es
necesaria para que podamos crear un campo de corriente alterna a
partir de una nica fuente de CC y slo dos transistores de tipo N-.
El centro de la bobina est conectado a la alimentacin positiva y
luego cada extremo de la bobina est conectado a tierra
alternativamente por los transistores de modo que la corriente
fluir hacia atrs y adelante en ambas direcciones.
La cantidad de corriente extrada de la fuente puede variar con la
temperatura y el tamao del objeto que se calienta.
A partir de este esquema de la estufa de induccin se puede ver
lo simple que es en realidad. Slo unos pocos componentes bsicos son
todo lo que se necesita para crear un dispositivo calentador de
induccin de trabajo.
R1 y R2 son ohmios estndar 240, las resistencias de 0.6W. El valor
de estas resistencias determinar la rapidez de los MOSFETs puede
activar, y debe ser un valor razonablemente bajo. Ellos no debe ser
demasiado pequea, aunque, como la resistencia se sac a tierra a
travs 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 cada de tensin baja hacia delante
de modo que la puerta ser bien descargada y el MOSFET totalmente
apagado cuando el otro est encendido. Diodos Schottky tales como el
1N5819 se recomienda ya que tienen cada de tensin baja y alta
velocidad. El voltaje de los diodos debe ser suficiente para
soportar el aumento de la tensin en el circuito resonante. En este
proyecto la tensin se elev 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 aqu. Estos MOSFETs fueron elegidos debido
a que tiene un bajo drenaje sorce resistencia y tiempos de
respuesta rpidos.
El inductor L2 se utiliza como un cebador para mantener las
oscilaciones de alta frecuencia de la fuente de alimentacin. El
circuito funcionar sin l, pero es menos eficiente, y podra conducir
a un dao de la fuente de alimentacin o circuito de control. El
valor de la inductancia debe ser bastante grande, pero tambin debe
ser hecha con alambre grueso suficiente para llevar a toda la
corriente de suministro. El que se muestra aqu fue hecha por
arrollamiento alrededor de 8 vueltas de alambre de 2 mm de espesor
sobre un imn de ncleo de ferrita toroidal. Como alternativa, puede
simplemente terminar de alambre en un tornillo grande, pero usted
necesitar ms vueltas de alambre para obtener la misma inductancia a
partir de un ncleo 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 configuracin en la protoboard se utiliza a baja
potencia para la prueba. Para obtener ms potencia que era necesario
utilizar ms gruesa y cableado para todo soldadura juntos.
Como haba tan pocos componentes involucrados, todas las conexiones
soldadas directamente y no utilizar un PCB. Esto tambin era til
para hacer las conexiones para las partes altas corrientes como
alambre grueso podra estar directamente soldados a los terminales
del transistor. En retrospectiva, podra haber sido mejor para
conectar la bobina de induccin, atornillando directamente a los
disipadores de calor de los MOSFETs. Esto es porque el cuerpo de
metal de los transistores es tambin el terminal del colector, y los
disipadores de calor podra ayudar a mantener el enfriador de la
bobina.
El condensador C1 y la inductancia L1 formar el circuito tanque
resonante del calentador por induccin. Estos deben ser capaces de
soportar grandes corrientes y temperaturas. Utilizamos algunos
condensadores de polipropileno 330nF. Ms detalles sobre estos
componentes se muestra a continuacin.
La bobina de induccin y el condensador
La bobina debe estar hecha de alambre grueso o tubera, ya que habr
grandes corrientes que fluyen en la misma. La tubera de cobre
funciona bien como las corrientes de alta frecuencia sobre todo
fluir en las partes exteriores de todos modos. Tambin se puede
bombear el agua fra a travs del tubo para mantenerlo fresco.
Un condensador debe estar conectado en paralelo a la bobina de
trabajo para crear un circuito tanque resonante. La combinacin de
inductancia y capacitancia tendr una frecuencia especfica de
resonancia en la que el circuito de control funcionar
automticamente. La combinacin de bobinas del condensador se utiliza
aqu reson en torno a 200 kHz.
Es importante la utilizacin de condensadores de buena calidad que
pueden soportar grandes corrientes y el calor disipado en su
interior de lo contrario no podran sobrevivir y destruir el
circuito de control. Tambin deben ser colocados razonablemente
cerca de la bobina de trabajo y el uso de alambre grueso o tubera.
La mayor parte de la corriente fluir entre la bobina y un
condensador por lo que este cable debe ser ms gruesa. Los cables
que enlazan con el circuito y la fuente de alimentacin puede ser
ligeramente ms delgada si se desea.
Esta bobina aqu se hizo de la tubera de cobre de 2 mm de dimetro.
Era sencillo al viento y fcil de soldadura para, pero pronto
comienzan a deformarse debido al calentamiento excesivo. Los giros
a continuacin tocara, cortocircuito y lo que es menos eficaz. Dado
que el circuito de control alojado relativamente fra durante el
uso, parece que esto podra hacerse funcionar a niveles de potencia
superiores, pero sera necesario utilizar ms gruesa tubera o al agua
que se enfre.