Ngrohës i fuqishëm me induksion DIY: 12 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Ngrohësit me induksion janë padyshim një nga mënyrat më efikase të ngrohjes së objekteve metalike, veçanërisht metaleve me ngjyra. Pjesa më e mirë në lidhje me këtë ngrohës me induksion është se nuk keni nevojë të keni një kontakt fizik me objektin që do të nxehet.

Ka shumë komplete të ngrohësve me induksion të disponueshëm në internet, por nëse doni të mësoni bazat e ngrohjes me induksion dhe doni të ndërtoni një që duket dhe funksionon saktësisht si një i lartë, atëherë vazhdoni të kaloni nëpër këtë udhëzues, pasi unë do t'ju tregoj se si një induksion ngrohësi funksionon dhe ku mund të buroni materialin tuaj për të ndërtuar një për veten tuaj që duket si një profesionist.

Le të fillojmë…

Hapi 1: Koncepti prapa ngrohjes me induksion

Ekzistojnë metoda të shumta të ngrohjes së metaleve, njëra prej të cilave është ngrohja me induksion. Siç i referohet emrit të metodës, nxehtësia gjenerohet brenda materialit duke përdorur induksionin elektrik.

Induksioni elektrik zhvillohet brenda materialit pasi fusha magnetike rreth tij ndryshon vazhdimisht që rezulton në induktimin e rrymave të vërshimit brenda materialit që vendoset brenda spirales. Kështu duke shkaktuar ngrohje të menjëhershme dhe efekti është më i spikatur tek metalet me ngjyra për shkak të përgjigjes së tij më të lartë ndaj forcave magnetike.

Ju mund të merrni një përmbledhje më të thelluar në wikipedia:

en.wikipedia.org/wiki/Induction_heating

Hapi 2: Bordi i Qarkut të Shtypur dhe Komponentët

Meqenëse do të përdor një bateri/ furnizim me energji elektrike që na jep një dalje prej 12v DC që nuk është e mjaftueshme për të prodhuar induksion pasi fusha magnetike e prodhuar në spiralen e induksionit për shkak të Rrymës Direkte është një Fushë magnetike konstante. Pra, detyra këtu është ta shndërroni këtë tension DC në Rrymë Alternative e cila kështu do të prodhojë induksion.

Kështu që unë kam hartuar një qark Oshilator i cili prodhon dalje AC me valë katrore me frekuencë gati 20 KHz. Qarku përdor katër mosfetë IR-540 N-Channel për të ndërruar shpesh rrymën në drejtim alternativ. Për të trajtuar në mënyrë të sigurt sasinë më të madhe të rrymave, kam përdorur një palë mosfetë në secilin kanal.

Meqenëse do të merremi me sasi më të madhe të rrymave, kështu që një tabelë dysheku definitivisht nuk është një opsion i besueshëm dhe natyrisht jo i zoti. Kështu që vendosa të shkoj me një opsion shumë të besueshëm që është një tabelë qarku e shtypur. Kjo mund të tingëllojë si një opsion i shtrenjtë, por me atë mendim në mendje, unë takova JLCPCB.com

Këta njerëz po ofrojnë PCB me cilësi të lartë me çmime të jashtëzakonshme. Kam porositur 10 PCB për ngrohësin me induksion dhe si porosia e parë këta njerëz po ofrojnë gjithçka në vetëm 2 $ duke përfshirë koston e dërgesës në hapin e derës.

Cilësia është premium siç mund ta shihni në foto. Prandaj sigurohuni që të shikoni faqen e tyre të internetit.

Hapi 3: Renditja e PCB

Procesi për të porositur PCB është i thjeshtë. Së pari ju duhet të vizitoni jlcpcb.com. Për të marrë një kuotë të menjëhershme gjithçka që duhet të bëni është të ngarkoni skedarin tuaj Gerber për PCB -të dhe një që ata të kenë mbaruar duke ngarkuar mund të kaloni përmes opsionit të dhënë më poshtë.

Unë gjithashtu kam shtuar skedarin Gerber për PCB në këtë hap, prandaj sigurohuni që ta kontrolloni.

Hapi 4: Pjesë plotësuese

Kam filluar të montoj PCB me pjesë të vogla plotësuese e cila përfshin rezistorë dhe disa dioda.

R1, R2 janë rezistenca 10k. R3 dhe R4 janë rezistente 220Ohm.

D1 dhe D2 janë dioda UF4007 (UF qëndron për Ultra Fast), mos i zëvendësoni me dioda 1N4007 pasi ato do të hidhen në erë. D3 dhe D4 janë diodë zener 1N821.

Sigurohuni që të vendosni përbërësin e duhur në vendin e duhur dhe gjithashtu vendosni diodat në drejtimin e duhur siç tregohet në PCB.

Hapi 5: MOSFET

Për të trajtuar sasi të mëdha të kullimeve aktuale, vendosa të shkoj me MOSFET të N-Channel. Unë kam përdorur një palë MOSFET IRF540N në secilën anë. Secila prej tyre vlerësohet në 100 Vds dhe deri në 33Ampre të rrjedhjes së vazhdueshme të rrymës. Meqenëse ne do ta fuqizojmë këtë ngrohës me induksion me 15VDC, 100 Vds mund të tingëllojë si një vrasje e tepërt, por në fakt nuk është ashtu siç goditjet e krijuara gjatë ndërrimit të shpejtësisë së lartë mund të hidhen lehtësisht deri në ato kufij. Pra, më mirë të shkoni me vlerësim edhe më të lartë të Vds.

Për të shpërndarë nxehtësinë e tepërt, unë i kam bashkuar lavamanëve të aluminit secilit prej tyre.

Hapi 6: Kondensatorët

Kondensatorët luajnë një rol të rëndësishëm për të ruajtur një frekuencë të dëshiruar të daljes, e cila në rast të ngrohjes me induksion sugjerohet në gati 20KHz. Kjo frekuencë dalëse është rezultat i kombinimit të induksionit dhe kapacitetit. Kështu që ju mund të përdorni një kalkulator të frekuencës LC për të llogaritur kombinimin tuaj të dëshiruar.

Goodshtë mirë të kesh më shumë kapacitet, por gjithmonë ki parasysh se duhet të marrim frekuencën e daljes diku afër 20KHz.

Kështu që vendosa të shkoj me kondensatorë jo polarë WIMA MKS 400VAC 0.33uf. Në fakt nuk kam qenë në gjendje të gjej vlerësim të tensionit më të lartë për këta kondensatorë, kështu që më vonë ata u rritën dhe më duhej t'i zëvendësoja me disa kondensatorë të tjerë jo polarë që vlerësohen në 800VAC.

Janë dy prej tyre të lidhura paralelisht.

Hapi 7: Induktorët

Meqenëse është e vështirë të gjesh induktorë me rrymë të lartë, kështu që vendosa ta ndërtoj vetë. Unë kam marrë disa bërthama të vjetra ferrite nga skrapi i vjetër i kompjuterit me dimensionet e mëposhtme:

Diametri i jashtëm: 30 mm

Diametri i brendshëm: 18 mm

Gjerësia: 13 mm

Nuk është e nevojshme të marrësh një bërthamë ferrite me madhësi të saktë, por qëllimi këtu është të marrësh një palë induktorë që mund të sigurojnë një induktancë prej afro 100 Mikro Henri. Për këtë kam përdorur tela bakri të izoluar 1.2 mm për të mbështjellë mbështjelljet në mënyrë që secila prej tyre të ketë 30 kthesa. Ky konfigurim i nënshtrohet prodhimit të induktivitetit të kërkuar. Sigurohuni që t'i bëni mbështjelljet sa më të forta që të jetë e mundur pasi nuk rekomandohet që të ketë më shumë hendek midis bërthamës dhe telit.

Pas mbështjelljes së induktorëve, unë kam hequr veshjet e izoluara nga të dy skajet e telit në mënyrë që ato të jenë gati për t'u ngjitur në PCB.

Hapi 8: Tifozja e ftohjes

Në mënyrë që të deshifroj nxehtësinë nga MOSFET -et, unë kam montuar një tifoz PC 12v pikërisht mbi lavamanët e aluminit duke përdorur një zam të nxehtë. Tifozi lidhet më pas me terminalet e hyrjes në mënyrë që sa herë që të ndizni ngrohësin me induksion tifozët të ndizen automatikisht për të ftohur MOSFET -et.

Meqenëse do ta fuqizoj këtë ngrohës me induksion duke përdorur një furnizim 15VDC, kështu që kam shtuar një rezistencë 10 OHM 2watts për të ulur tensionin në kufirin e sigurt.

Hapi 9: Lidhës për spiralen e daljes

Për të lidhur spiralën e daljes me qarkun e ngrohjes me induksion kam bërë një palë çelësa në PCB duke përdorur një mulli këndor. Më vonë kam prishur një lidhës XT60 për të përdorur kunjat e tij për terminalet e daljes. Secila nga këto kunja shtyhet brenda spirales së bakrit të daljes.

Hapi 10: Spiralja e induksionit

Spiralja e induksionit është bërë duke përdorur një tub bakri me diametër 5 mm që përdoret zakonisht në kondicionerët dhe frigoriferët. Për të mbështjellë spiralën e daljes në mënyrë të përsosur, unë kam përdorur një rrotull kartoni që mat një diametër gati një inç. Unë i kam dhënë 8 kthesa spirales e cila krijoi një gjerësi spirale për t'u përshtatur saktësisht në lidhësit e plumbave të daljes.

Sigurohuni që ta mbështillni spiralën me durim pasi mund të përfundoni duke e përkulur tubin duke shkaktuar një dëmtim në të. Për më tepër pasi të keni përfunduar mbështjelljen e spirales sigurohuni që të mos ketë kontakt midis mureve të dy kthesave të njëpasnjëshme.

Për këtë spirale keni nevojë për 3 këmbë tub bakri.

Hapi 11: Furnizimi me energji elektrike

Për të fuqizuar këtë ngrohës me induksion, unë do të përdor një furnizim me energji të serverit i cili është vlerësuar për 15v dhe mund të japë deri në 130 Amps rrymë. Por mund të përdorni çdo burim 12v siç është bateria e makinës ose një furnizim me energji kompjuteri.

Sigurohuni që të lidhni hyrjen me polaritetin e duhur.

Hapi 12: Rezultatet Finale

Ndërsa e fuqizoja këtë ngrohës induksioni në 15v, është e nevojshme të nxjerrë gati 0.5 Amp rrymë pa asgjë të vendosur brenda spirales. Për provën kam futur një vidë druri dhe papritmas fillon të nuhasë se po nxehet. Tërheqja aktuale gjithashtu fillon të rritet dhe me vidën e futur plotësisht spiralja duket se tërheq rreth 3 amps rrymë. Brenda vetëm një minutë nxehet.

Më vonë kam futur një vidë brenda spirales dhe ngrohësi me induksion e ka ndezur atë në nxehtësi të kuqe me gati 5 amper të rrymës në 15v, e cila arrin deri në 75 vat ngrohje me induksion.

Në përgjithësi ngrohja me induksion duket të jetë një mënyrë e mirë për të ngrohur në mënyrë efikase një shufër metali hekuri dhe është më pak e rrezikshme në krahasim me metodat e tjera.

Ka shumë gjëra të dobishme që mund të bëhen duke përdorur këtë metodë të ngrohjes.

Nëse ju pëlqen ky projekt atëherë mos harroni të vizitoni dhe të regjistroheni në kanalin tim në youtube për më shumë projekte të ardhshme.

www.youtube.com/channel/UCC4584D31N9RuQ-aE…

Të fala.

Mbret DIY