Aquecedor de indução de metal

Um aquecedor por indução permite aquecer o metal até que fique vermelho, mesmo sem tocá-lo. A base desse aquecedor é uma bobina na qual é criado um campo de alta frequência, que atua sobre um objeto de metal colocado em seu interior. Uma corrente de alta densidade é induzida no metal, o que faz com que o metal aqueça. Assim, para criar um aquecedor por indução será necessário um circuito que gere oscilações de alta frequência e a própria bobina.

Esquema

Acima está um diagrama de um driver ZVS universal, baseado em poderosos transistores de efeito de campo. É melhor usar o IRFP260, classificado para uma corrente superior a 40 A, mas se você não conseguir, pode usar o IRFP250, eles também são adequados para este circuito. D1 e D2 são diodos zener, você pode usar qualquer tensão de 12 a 16 volts. D3 e D4, diodos ultrarrápidos, podem ser usados, por exemplo, SF18 ou UF4007. É aconselhável levar resistores R3 e R4 com potência de 3 a 5 watts, caso contrário podem aquecer. L1 – indutor, pode ser medido na faixa de 10-200 µH. Deve ser enrolado com fio de cobre suficientemente grosso, caso contrário o aquecimento não pode ser evitado.Fazer você mesmo é muito simples - basta enrolar 20 a 30 voltas de fio com seção transversal de 0,7 a 1 mm em qualquer anel de ferrite. Atenção especial deve ser dada ao capacitor C1 - ele deve ser projetado para uma tensão de pelo menos 250 volts. A capacitância pode variar de 0,250 a 1 µF. Uma grande corrente fluirá através deste capacitor, por isso deve ser enorme, caso contrário, aquecerá. L2 e L3 são a mesma bobina dentro da qual o objeto aquecido é colocado. Consiste em 6 a 10 voltas de fio de cobre grosso em um mandril com diâmetro de 2 a 3 centímetros. Você precisa dar uma batida na bobina pelo meio e conectá-la à bobina L1.

Conjunto do circuito do aquecedor

O circuito é montado em uma placa de circuito impresso medindo 60x40 mm. O design da placa de circuito impresso está totalmente pronto para impressão e não precisa ser espelhado. A placa é feita pelo método LUT, abaixo estão diversas fotos do processo.

Após a perfuração dos furos, a placa deve ser estanhada com uma espessa camada de solda para melhor condutividade dos trilhos, pois grandes correntes fluirão por eles. Como de costume, peças pequenas, diodos, diodos zener e resistores de 10 kOhm são soldados primeiro. Potentes resistores de 470 Ohm são instalados na placa em pé para economizar espaço. Para conectar os fios de alimentação, você pode usar um bloco de terminais, há um lugar para isso na placa. Depois de soldar todas as peças, é necessário lavar o fluxo restante e verificar se há curto-circuitos nas trilhas adjacentes.

Fazendo uma bobina de indução

A bobina consiste em 6 a 10 voltas de fio de cobre grosso em um mandril com diâmetro de 2 a 3 centímetros; o mandril deve ser dielétrico. Se o fio mantiver bem sua forma, você poderá ficar sem ele.Usei fio normal de 1,5 mm e enrolei-o em um pedaço de tubo de plástico. A fita isolante funciona bem para fixar as voltas.

Uma derivação é feita no meio da bobina, você pode simplesmente remover o isolamento do fio e soldar um terceiro fio ali, como eu fiz. Todos os fios devem ter seção transversal grande para evitar perdas desnecessárias.

Primeiro lançamento e teste do aquecedor

A tensão de alimentação do circuito está na faixa de 12 a 35 volts. Quanto maior a tensão, mais o objeto metálico aquece. Mas, ao mesmo tempo, a dissipação de calor nos transistores aumenta - se com uma fonte de alimentação de 12 volts eles quase não aquecem, então em 30 volts eles já podem exigir um radiador com resfriamento ativo. Você também deve monitorar o capacitor C1 - se ele aquecer visivelmente, você deve usar um de tensão mais alta ou montar uma bateria de vários capacitores. Ao inicializar pela primeira vez, você precisará de um amperímetro conectado ao rompimento de um dos fios de alimentação. Em modo inativo, ou seja, Sem nenhum objeto de metal dentro da bobina, o circuito consome cerca de 0,5 amperes. Se a corrente estiver normal, você pode colocar um objeto de metal dentro da bobina e observá-lo aquecer literalmente diante de seus olhos. Feliz montagem.