Metall-Induktionsheizung

Mit einem Induktionsheizgerät können Sie Metall erhitzen, bis es rot wird, ohne es überhaupt zu berühren. Die Basis einer solchen Heizung ist eine Spule, in der ein Hochfrequenzfeld erzeugt wird, das auf einen darin platzierten Metallgegenstand einwirkt. Im Metall wird ein Strom hoher Dichte induziert, der zur Erwärmung des Metalls führt. Um eine Induktionsheizung zu bauen, benötigen Sie daher einen Stromkreis, der hochfrequente Schwingungen erzeugt, und die Spule selbst.

Planen

Oben ist ein Diagramm eines universellen ZVS-Treibers, der auf leistungsstarken Feldeffekttransistoren basiert. Am besten verwenden Sie IRFP260, die für einen Strom von mehr als 40 A ausgelegt sind. Wenn Sie diese jedoch nicht bekommen, können Sie IRFP250 verwenden, sie sind auch für diese Schaltung geeignet. D1 und D2 sind Zenerdioden, Sie können jede Spannung von 12 bis 16 Volt verwenden. D3 und D4, ultraschnelle Dioden, können verwendet werden, beispielsweise SF18 oder UF4007. Es empfiehlt sich, Widerstände R3 und R4 mit einer Leistung von 3-5 Watt zu verwenden, da es sonst zu einer Erwärmung kommen kann. L1 – Induktor, kann im Bereich von 10–200 µH liegen. Es muss mit einem ausreichend dicken Kupferdraht umwickelt werden, da sonst eine Erwärmung nicht zu vermeiden ist.Das Selbermachen ist ganz einfach: Wickeln Sie einfach 20 bis 30 Drahtwindungen mit einem Querschnitt von 0,7 bis 1 mm auf einen beliebigen Ferritring. Besonderes Augenmerk sollte auf den Kondensator C1 gelegt werden – er muss für eine Spannung von mindestens 250 Volt ausgelegt sein. Die Kapazität kann zwischen 0,250 und 1 µF variieren. Durch diesen Kondensator fließt ein großer Strom, daher muss er massiv sein, sonst erwärmt er sich. L2 und L3 sind dieselbe Spule, in der sich das erhitzte Objekt befindet. Es besteht aus 6-10 Windungen dicken Kupferdrahtes auf einem Dorn mit einem Durchmesser von 2-3 Zentimetern. Sie müssen die Spule von der Mitte her anzapfen und mit der Spule L1 verbinden.

Baugruppe Heizkreis

Die Schaltung ist auf einem 60x40 mm großen Stück Leiterplatte montiert. Das Leiterplattendesign ist vollständig druckfertig und muss nicht gespiegelt werden. Die Platine wird mit der LUT-Methode hergestellt; unten finden Sie mehrere Fotos des Prozesses.

Nach dem Bohren der Löcher muss die Platine zur besseren Leitfähigkeit der Leiterbahnen mit einer dicken Lotschicht verzinnt werden, da durch sie große Ströme fließen. Wie üblich werden zunächst Kleinteile, Dioden, Zenerdioden und 10 kOhm-Widerstände verlötet. Auf der Platine sind platzsparend im Stehen leistungsstarke 470-Ohm-Widerstände verbaut. Zum Anschließen der Stromkabel können Sie eine Klemmenleiste verwenden; dafür gibt es auf der Platine einen Platz. Nachdem Sie alle Teile verlötet haben, müssen Sie das restliche Flussmittel abwaschen und die angrenzenden Leiterbahnen auf Kurzschlüsse überprüfen.

Herstellung einer Induktionsspule

Die Spule besteht aus 6-10 Windungen dicken Kupferdrahtes auf einem Dorn mit einem Durchmesser von 2-3 Zentimetern; der Dorn muss dielektrisch sein. Wenn der Draht seine Form gut behält, können Sie ganz darauf verzichten.Ich habe normalen 1,5-mm-Draht verwendet und ihn um ein Stück Kunststoffrohr gewickelt. Isolierband eignet sich gut zum Befestigen der Windungen.

Aus der Mitte der Spule wird ein Abgriff gemacht; man kann einfach die Isolierung vom Draht entfernen und dort einen dritten Draht anlöten, wie ich es getan habe. Alle Drähte müssen einen großen Querschnitt haben, um unnötige Verluste zu vermeiden.

Erster Start und Test des Heizgeräts

Die Versorgungsspannung der Schaltung liegt im Bereich von 12-35 Volt. Je höher die Spannung, desto stärker erwärmt sich der Metallgegenstand. Gleichzeitig erhöht sich aber auch die Wärmeableitung an den Transistoren – erwärmen sie sich bei einer Stromversorgung von 12 Volt kaum noch, benötigen sie bei 30 Volt möglicherweise bereits einen Kühler mit aktiver Kühlung. Sie sollten auch den Kondensator C1 überwachen. Wenn er sich merklich erwärmt, sollten Sie einen mit höherer Spannung nehmen oder eine Batterie aus mehreren Kondensatoren zusammenbauen. Bei der ersten Inbetriebnahme benötigen Sie ein Amperemeter, das an die Unterbrechung einer der Versorgungsleitungen angeschlossen wird. Im Leerlauf, d.h. Wenn sich kein Metallgegenstand in der Spule befindet, verbraucht der Stromkreis etwa 0,5 Ampere. Wenn der Strom normal ist, können Sie einen Metallgegenstand in die Spule legen und zusehen, wie er sich buchstäblich vor Ihren Augen erwärmt. Viel Spaß beim Zusammenbau.