วงจรความร้อนเหนี่ยวนํา:วิธีการออกแบบและผลิต

คุณเป็นคนใหม่ในวงจรเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําหรือไม่? หรือคุณอาจเคยได้ยินมัน – แต่คุณไม่รู้ว่ามันทํางานอย่างไร?

ดีบทความนี้สําหรับคุณ – แต่เราต้องซื่อสัตย์กับคุณ!

การออกแบบและสร้างวงจรเครื่องทําความร้อนแบบเหนี่ยวนําอาจเป็นเรื่องยุ่งยากโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณไม่มีข้อมูลและประสบการณ์เพียงพอ มันแตกต่างจากPCBกระแสสูงเล็กน้อย

โชคดีที่เราได้สร้างบทความนี้เพื่อช่วยให้คุณสามารถแบ่งหัวข้อนี้ออกเป็นส่วนที่เข้าใจได้ง่ายและเปิดเผยความลับที่อยู่เบื้องหลังวงจรเครื่องทําความร้อนแบบเหนี่ยวนํา-วิธีออกแบบและสร้าง

งั้นเรามาเริ่มกันเลย

เนื้อหา

วงจรเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําคืออะไร?

หลักการทํางานของวงจรความร้อนเหนี่ยวนํา

การออกแบบวงจรเครื่องทําความร้อนแบบเหนี่ยวนําแบบง่ายๆ

วิธีการทําวงจรความร้อนเหนี่ยวนําด้วยตนเอง

คําพูดสุดท้าย

วงจรเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําคืออะไร?

ความร้อนเหนี่ยวนําแม่เหล็กไฟฟ้า

วงจรเครื่องทําความร้อนแบบเหนี่ยวนําเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการสร้างความร้อนสําหรับวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเช่นเหล็กในกระบวนการที่ไม่สัมผัสอย่างหมดจด นอกจากนี้คุณยังสามารถใช้วงจรเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําสําหรับโครงการธุรกิจและส่วนตัวได้

แม้ว่าจะเป็นทางเลือกที่เหมาะสําหรับโครงการDIYของคุณ สําหรับวัตถุประสงค์เชิงพาณิชย์เหมาะสําหรับการเชื่อมการบําบัดความร้อนการเชื่อมทองแดงและกระบวนการความร้อนอื่นๆ

คุณลักษณะเด่นของวงจรเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําคือ:

สร้างความร้อนภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยไม่ต้องใช้แหล่งความร้อนภายนอกหรือรูปแบบการติดต่อใดๆ ดังนั้นคุณจึงสามารถให้ความร้อนเครื่องใช้ไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ก่อให้เกิดมลพิษ

หลักการทํางานของวงจรความร้อนเหนี่ยวนํา

แผนภูมิที่แสดงวิธีการทดสอบการเหนี่ยวนําแม่เหล็ก

เพื่อให้เครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําทํางานต้องใช้สนามแม่เหล็กความถี่สูงผ่าน”กระแสน้ําวนอย่างรวดเร็วให้ความร้อนวัสดุนําไฟฟ้า”

กระแสน้ําวนเป็นกระแสย้อนกลับที่เกิดขึ้นเมื่อสนามแม่เหล็กมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เมื่อสนามแม่เหล็กสัมผัสกับตัวนํากระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นภายในตัวนําที่เรียกว่ากระแสน้ําวน

การตรวจจับกระแสน้ําวน

 

แต่นี่เป็นเพียงส่วนหลักเท่านั้น นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น

เหตุผลที่วงจรเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําทํางานคือประสิทธิภาพต่ําเป็นหม้อแปลงไฟฟ้า

ยังไง?

ในการสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าแกนแม่เหล็กต้องเข้ากันได้กับความถี่เหนี่ยวนํา เมื่อสิ่งที่ตรงกันข้ามเกิดขึ้นอัตราความร้อนจะเพิ่มขึ้น

ดังนั้นถ้าหม้อแปลงแกนเหล็กต้องการช่วงความถี่ต่ําประมาณ50-100 Hzเพื่อทํางานแกนเหล็กจะร้อนขึ้นหากคุณเพิ่มความถี่ ดังนั้นการเพิ่มความถี่ให้สูงขึ้นเช่น100kHzจะสร้างความร้อนที่แข็งแกร่งภายในแกนเหล็ก

หม้อแปลงไฟฟ้าเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า

 

เช่นเดียวกับวงจรเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนํา เมื่อคุณเพิ่มความถี่ขดลวดเหนี่ยวนําจะได้รับความร้อนทําให้เกิดความร้อนอย่างรวดเร็วของแกน(เตาเผาหรือปลายเครื่องเชื่อม)

การออกแบบวงจรเครื่องทําความร้อนแบบเหนี่ยวนําแบบง่ายๆ

ที่นี่เราจะพูดถึงการออกแบบเครื่องทําความร้อนแบบเหนี่ยวนําแบบง่ายๆสองแบบและวัสดุที่จําเป็นในการสร้างพวกเขา

1 .การออกแบบวงจรเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําโดยใช้แนวคิดของไดรฟ์Mazzilli

การออกแบบครั้งแรกแสดงให้เห็นถึงแนวคิดการเหนี่ยวนําZVSที่มีประสิทธิภาพมากจาก”ทฤษฎีการขับเคลื่อนของmazili “ที่มีชื่อเสียง

ดังนั้นการออกแบบใช้ขดลวดทํางานและขดลวดจํากัดการไหลสองขดลวด การกําหนดค่าไม่จําเป็นต้องมีการดึงข้อมูลจากศูนย์กลางของขดลวดการทํางานที่สําคัญ เป็นผลให้ระบบมีประสิทธิภาพและร้อนโหลดได้อย่างรวดเร็ว ในทํานองเดียวกันขดลวดการทํางานใช้การผลักดันสะพานทั้งหมดเพื่อให้ความร้อนโหลด

และสิ่งที่ดีที่สุดคือ:

คุณสามารถซื้อโมเดลนี้ได้อย่างง่ายดายในราคาที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่นต่อไปนี้เป็นแผนภาพวงจร:

ผู้ออกแบบเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําแนวคิดไดรฟ์Mazzilli

ที่มา: วิกิพีเดีย

การออกแบบนี้ต้องใช้MOSFETsกําลังสูงสองตัวในช่วงจ่ายไฟ5 vถึง12 vและช่วงกระแสไฟฟ้าตั้งแต่5แอมป์ถึง20แอมป์(ขึ้นอยู่กับภาระที่คุณเลือก)

ในเวลาเดียวกันเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเพิ่มขึ้นประมาณ48 vและกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็น25แอมป์การออกแบบนี้สามารถใช้พลังงานได้ถึง1200วัตต์ ณ จุดนี้ ความร้อนที่คุณได้รับ สามารถละลายสลักเกลียวหนา 1 ซม. ภายในหนึ่งนาที.

สุดท้ายขดลวดการทํางานควรมีขนาด30มิลลิเมตร19มิลลิเมตร(เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน)และ22.5มิลลิเมตร(เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก) ขดลวดคู่ควรมีความยาว24มม.และมีเส้นผ่าศูนย์กลาง14มม.

2 .เครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําโดยใช้ขดลวดการทํางานของหัวฉีดกลาง

การออกแบบที่สองยังมีแนวคิดZVSแต่ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพเท่าตัวแรกเนื่องจากต้องใช้ขดลวดที่ทํางานเป็นศูนย์กลาง ดังนั้นขดลวดการทํางานที่นี่เป็นจุดศูนย์กลาง

องค์ประกอบที่สําคัญที่สุดในการออกแบบนี้คือl 1 ดังนั้นคุณต้องสร้างมันด้วยลวดทองแดงที่หนามาก เพื่อรักษาความร้อน ระหว่างกระบวนการเหนี่ยวนํา. นอกจากนี้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวเก็บประจุถูกเชื่อมต่อใกล้กับขั้วl 1เพื่อรักษาความถี่เรโซแนนซ์ที่ระบุไว้( 200 kHz )

นี่คือแผนภาพของการออกแบบนี้:

เครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําด้วยขดลวดการทํางานแบบศูนย์กลาง

ที่มา: วิกิพีเดีย

สําหรับl 1 (ขดลวดความร้อนเหนี่ยวนํา)ของคุณคุณสามารถห่อลวดทองแดง1มิลลิเมตรเป็นขดลวดคู่หรือขดลวดสองขดลวดเป็นทางเลือก นอกจากนี้คุณยังสามารถซื้อการออกแบบก่อนหน้านี้ออนไลน์ได้

ต่อไปนี้เป็นส่วนที่จําเป็นสําหรับการออกแบบ:

330 โอห์ม 1/2 วัตต์

ba159 / fr107 สําหรับ d2d1

ไออาร์เอฟ 540 จาก t2 t1

c 1 คือ 10,000 u f / 25 v

2 uf / 400 v สําหรับ c2

ไดโอด 25 แอมป์ d3 ถึง d6

7812 ของ ic1

ท่อทองเหลือง2มม.ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ30มม.สําหรับtl 1

l 2ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าขนาด2มม.ที่เกิดจากแถบเฟอร์ไรท์2มม.

0 – 15 v / 2 แอมป์สําหรับ tr1

แรงดันไฟฟ้า15 v 20แอมป์DC

นี่คือทุกอย่างที่จําเป็นสําหรับการออกแบบนี้

วิธีการทําวงจรความร้อนเหนี่ยวนําด้วยตนเอง

ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนในการทําเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนํา30กิโลวัตต์และส่วนประกอบที่จําเป็น:

ขั้นตอนที่1 :รับส่วนประกอบที่ต้องการ

ในการสร้างวงจรนี้คุณต้องมีส่วนประกอบบางอย่าง เป็นที่น่ายินดีที่คุณสามารถรับได้โดยการรีไซเคิลทีวีCRTเก่าหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆฟรี

นี่คือรายการสิ่งที่คุณต้องการ

ไดโอดเร็ว

ไดโอด zener

ตัวต้านทาน( 10 k )

 

ลวดทองแดงหนา

สายทองแดงแถวนั้น

ตัวต้านทานโอห์ม ( 220 )

ตัวต้านทานโอห์มพร้อมที่จะเสียบ

irfp 260 มอสเฟตส์

แพ็คเกจ mosfets

ตัวเก็บประจุ( 10 x / 047 uf)

ตัวเหนี่ยวนํา ( 2x50u h )

ตัวเหนี่ยวนําวงแหวน

ไม้

แบตเตอรี่ตะกั่วที่ปิดสนิทสองตัว

ปิดผนึกปิดผนึกตะกั่วตะกั่วแบตเตอรี่แบตเตอรี่

ขั้นตอนที่สอง:เครื่องมือที่จําเป็น

ถัดไปคุณต้องได้รับเครื่องมือที่จําเป็นสําหรับโครงการDIYนี้ เครื่องมือที่คุณต้องการมี:

ตัดตะแกรง

มัลติมิเตอร์

เหล็ก

ขั้นตอนที่สาม:ทรานซิสเตอร์และการระบายความร้อน

ท่อพลังงาน

ที่นี่เราใช้แนวคิดZVS (สวิตช์แรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์)เพื่อให้ทรานซิสเตอร์ไม่จําเป็นต้องร้อนมาก ดังนั้นถ้าคุณต้องการให้วงจรนี้ทํางานได้นานกว่าหนึ่งนาทีคุณต้องติดตั้งทรานซิสเตอร์บนหม้อน้ํา

ตรวจสอบมัลติมิเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าทรานซิสเตอร์สนามของคุณได้รับการแยกที่เหมาะสม นอกจากนี้โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าด้านหลังของโลหะของทรานซิสเตอร์สนามถูกแยกออกจากหม้อน้ําเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย ดังนั้นถ้าพวกเขาไม่ได้แยกคุณจะได้รับความต่อเนื่อง

ขั้นตอนที่สี่:กลุ่มตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุบนแผงวงจร

สร้างแหวนทองแดงและเพิ่มตัวเก็บประจุ10.047 uFเพื่อเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุเป็น47 uFและเพื่อให้แน่ใจว่ามีพื้นที่เพียงพอสําหรับการระบายความร้อน

ทําไมล่ะ ? เนื่องจากตัวเก็บประจุมักจะร้อนมากเนื่องจากกระแสไฟฟ้าคงที่ไหลผ่าน เพื่อให้วงจรทํางานได้อย่างถูกต้องตัวเก็บประจุต้องใช้ค่า0.47 uf

ดังนั้นใส่ตัวเก็บประจุขนานกับขดลวดการทํางาน

ขั้นตอนที่5 :ทําขดลวดการทํางาน

หน่วยขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า

ขั้นตอนนี้เป็นส่วนพื้นฐานของวงจร ดังนั้นที่นี่ขดลวดการทํางานสร้างสนามแม่เหล็กที่ทําให้วงจรเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําทํางาน ดังนั้นคุณต้องใช้ลวดทองแดงเพื่อทําขดลวดนี้ ในการทํามันให้พันลวดทองแดงไว้รอบๆท่อพีวีซีเก้ารอบ

ขั้นตอนที่6 :สร้างวงจร

ขั้นแรกให้ห่อไดโอดด้วยตัวต้านทาน10 kและเชื่อมระหว่างประตูและฐานของMOSFET ถัดไปMOSFETSเชื่อมต่อกับแผ่นที่สมบูรณ์และใช้ด้านล่างเพื่อเชื่อมต่อไดโอดที่รวดเร็วสองตัวระหว่างร่องและประตูของFET

หลังจากนั้นสายVCCของแหล่งจ่ายไฟจะเชื่อมต่อกับประตูทรานซิสเตอร์ผ่านตัวต้านทานสองตัว( 220โอห์ม) ในทํานองเดียวกันชุดตัวเก็บประจุและขดลวดการทํางานจะเชื่อมขนานและปลายทั้งสองด้านจะเชื่อมต่อกับขั้วรั่วที่แตกต่างกัน

สุดท้ายตัวเหนี่ยวนํา( 2 x 50 uH )จะถูกจ่ายผ่านช่องระบายน้ําMOSFETแต่ละตัว นอกจากนี้คุณยังสามารถใช้แกนเหล็กวงแหวนสิบเส้นเป็นตัวเหนี่ยวนํา วงจรของคุณพร้อมแล้ว

ดังนั้นคุณสามารถใช้ชิ้นส่วนไม้เป็นฐานเพื่อรองรับส่วนประกอบทั้งหมดของเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนํา

คําพูดสุดท้าย

นี่คือทุกสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับวงจรเครื่องทําความร้อนเหนี่ยวนําและวิธีการสร้างวงจร

เราทําบทความนี้เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจหลักการและความลับที่อยู่เบื้องหลังวงจรเครื่องทําความร้อนแบบเหนี่ยวนํา ดังนั้นด้วยข้อมูลที่ให้ไว้ที่นี่คุณสามารถรวมเข้ากับโครงการของคุณได้อย่างง่ายดาย

หากคุณต้องการความช่วยเหลือในหัวข้อนี้โปรดติดต่อเราได้ตลอดเวลา