Metalowa nagrzewnica indukcyjna

Nagrzewnica indukcyjna umożliwia podgrzewanie metalu do momentu, aż zmieni kolor na czerwony, nawet go nie dotykając. Podstawą takiej grzałki jest cewka, w której wytwarzane jest pole o wysokiej częstotliwości, które oddziałuje na umieszczony wewnątrz metalowy przedmiot. W metalu indukowany jest prąd o dużej gęstości, który powoduje jego nagrzewanie. Zatem do stworzenia nagrzewnicy indukcyjnej potrzebny będzie obwód generujący oscylacje o wysokiej częstotliwości oraz sama cewka.

Schemat

Powyżej znajduje się schemat uniwersalnego sterownika ZVS, który opiera się na wydajnych tranzystorach polowych. Najlepiej jest użyć IRFP260 o prądzie znamionowym większym niż 40 A, ale jeśli nie możesz ich uzyskać, możesz użyć IRFP250, one również nadają się do tego obwodu. D1 i D2 to diody Zenera, można zastosować dowolne napięcie od 12 do 16 woltów. Można zastosować diody ultraszybkie D3 i D4, np. SF18 lub UF4007. Wskazane jest, aby wziąć rezystory R3 i R4 o mocy 3-5 watów, w przeciwnym razie mogą się nagrzać. L1 – cewka indukcyjna, można przyjmować w zakresie 10-200 µH. Należy go owinąć wystarczająco grubym drutem miedzianym, w przeciwnym razie nie można uniknąć nagrzewania.Wykonanie tego samodzielnie jest bardzo proste - wystarczy nawinąć 20-30 zwojów drutu o przekroju 0,7-1 mm na dowolny pierścień ferrytowy. Szczególną uwagę należy zwrócić na kondensator C1 - musi on być zaprojektowany na napięcie co najmniej 250 woltów. Pojemność może wahać się od 0,250 do 1 µF. Przez ten kondensator będzie płynął duży prąd, więc musi być masywny, w przeciwnym razie będzie się nagrzewał. L2 i L3 to ta sama cewka, wewnątrz której umieszcza się nagrzany przedmiot. Składa się z 6-10 zwojów grubego drutu miedzianego na trzpieniu o średnicy 2-3 centymetrów. Należy wykonać kran na cewce od środka i podłączyć ją do cewki L1.

Zespół obwodu nagrzewnicy

Układ zmontowany jest na kawałku PCB o wymiarach 60x40 mm. Projekt płytki drukowanej jest całkowicie gotowy do druku i nie wymaga odbicia lustrzanego. Płytka wykonana jest metodą LUT, poniżej kilka zdjęć z procesu.

Po wywierceniu otworów płytkę należy ocynować grubą warstwą lutu dla lepszej przewodności ścieżek, gdyż będą przez nie płynąć duże prądy. Jak zwykle najpierw lutowane są małe części, diody, diody Zenera i rezystory 10 kOhm. Potężne rezystory 470 omów są zainstalowane na płycie w pozycji stojącej, aby zaoszczędzić miejsce. Do podłączenia przewodów zasilających można wykorzystać listwę zaciskową, jest na nią miejsce na płytce. Po lutowaniu wszystkich części należy zmyć pozostały topnik i sprawdzić sąsiednie ścieżki pod kątem zwarć.

Wykonanie cewki indukcyjnej

Cewka składa się z 6-10 zwojów grubego drutu miedzianego na trzpieniu o średnicy 2-3 centymetrów; trzpień musi być dielektryczny. Jeśli drut dobrze trzyma swój kształt, możesz się bez niego całkowicie obejść.Użyłem zwykłego drutu o średnicy 1,5 mm i owinąłem go wokół kawałka plastikowej rurki. Taśma elektryczna dobrze sprawdza się przy mocowaniu zwojów.

Ze środka cewki wykonuje się kran, można po prostu zdjąć izolację z drutu i przylutować tam trzeci drut, tak jak ja. Wszystkie przewody muszą mieć duży przekrój, aby uniknąć niepotrzebnych strat.

Pierwsze uruchomienie i testowanie nagrzewnicy

Napięcie zasilania obwodu mieści się w zakresie 12–35 woltów. Im wyższe napięcie, tym bardziej metalowy przedmiot się nagrzewa. Ale jednocześnie wzrasta rozpraszanie ciepła na tranzystorach - jeśli przy zasilaniu 12 woltów prawie się nie nagrzewają, to przy 30 woltach mogą już wymagać grzejnika z aktywnym chłodzeniem. Powinieneś także monitorować kondensator C1 - jeśli zauważalnie się nagrzeje, powinieneś wziąć kondensator o wyższym napięciu lub złożyć baterię kilku kondensatorów. Przy pierwszym uruchomieniu niezbędny będzie amperomierz podłączony do przerwy w jednym z przewodów zasilających. Na biegu jałowym, tj. Jeżeli wewnątrz cewki nie ma żadnego metalowego przedmiotu, obwód pobiera około 0,5 ampera. Jeśli prąd jest normalny, możesz umieścić metalowy przedmiot wewnątrz cewki i patrzeć, jak nagrzewa się dosłownie na twoich oczach. Szczęśliwego zgromadzenia.