2 Simple Induction Heater Circuits - Mga Hot Cooking Plate

Sa post na ito natututunan namin ang 2 madaling magtayo ng mga induction heater circuit na gumagana sa mataas na dalas na mga prinsipyo ng induksiyon ng magnetikong para sa pagbuo ng malaking kalakhan ng init sa isang maliit na tinukoy na radius.

Ang tinalakay na mga circuit ng induction cooker ay totoong simple at gumagamit lamang ng ilang mga aktibo at passive ordinaryong sangkap para sa mga kinakailangang pagkilos.

Update: Maaari mo ring malaman kung paano mag-disenyo ng iyong sariling pasadya na induction heater cooktop:
Pagdidisenyo ng isang Induction Heater Circuit - Tutorial

Prinsipyo sa Paggawa ng Induction Heater

Ang isang induction heater ay isang aparato na gumagamit ng isang mataas na dalas ng magnetic field upang maiinit ang isang iron load o anumang ferromagnetic metal sa pamamagitan ng kasalukuyang eddy.

Sa panahon ng prosesong ito, ang mga electron sa loob ng iron ay hindi makagalaw nang mas mabilis hangga't sa dalas, at ito ay nagbibigay ng isang pabalik na kasalukuyang metal na tinawag bilang eddy current. Ang pagbuo ng mataas na eddy na ito sa huli ay sanhi ng pag-init ng iron.

Ang nabuong init ay proporsyonal sa kasalukuyang^dalawa x paglaban ng metal. Dahil ang load metal ay dapat na binubuo ng bakal, isinasaalang-alang namin ang paglaban R para sa iron na metal.

Init = ako^dalawax R (Bakal)

Ang resistensya ng Bakal ay: 97 nΩ · m

Ang init sa itaas ay direktang proporsyonal din ng sapilitan dalas at iyon ang dahilan kung bakit ang mga ordinaryong naka-stamp na transpormer na bakal ay hindi ginagamit sa mga aplikasyon ng paglipat ng mataas na dalas, sa halip ang mga ferit na materyales ay ginagamit bilang mga core.

Gayunpaman dito ang kalamangan sa itaas ay pinagsamantalahan para sa pagkuha ng init mula sa mataas na dalas ng magnetic induction.

Sumangguni sa ipinanukalang mga induction heater circuit sa ibaba, nakita namin ang konsepto na gumagamit ng teknolohiya ng ZVS o zero boltahe na lumilipat para sa kinakailangang pag-trigger ng mga MOSFET.

Tinitiyak ng teknolohiya ang minimum na pag-init ng mga aparato na ginagawang mas mahusay at epektibo ang operasyon.

Dagdag upang idagdag, ang circuit na self resonant ng likas na katangian ay awtomatikong nakakakuha ng mga set sa resonant frequency ng naka-attach na coil at capacitor na medyo magkapareho sa isang circuit ng tank.

Gamit ang Royer Oscillator

Ang circuit sa panimula ay gumagamit ng isang Royer oscillator na minarkahan ng pagiging simple at self-resonant na prinsipyo ng pagpapatakbo.

Ang paggana ng circuit ay maaaring maunawaan sa mga sumusunod na puntos:

1. Kapag nakabukas ang kuryente, nagsisimula ang positibong kasalukuyang dumadaloy mula sa dalawang halves ng coil ng trabaho patungo sa mga drains ng mga mosfet.
2. Sa parehong oras ang supply boltahe ay maabot din ang mga pintuan ng mga mosfet na ON ang mga ito.
3. Gayunpaman dahil sa ang katunayan na walang dalawang mosfet o anumang mga elektronikong aparato ay maaaring magkaroon ng eksaktong katulad na pagsasagawa ng mga pagtutukoy, ang parehong mga mosfet ay hindi magbukas nang magkasama, sa halip ang isa sa kanila ay ON muna.
4. Isipin muna natin ang T1 na ON. Kapag nangyari ito, dahil sa mabibigat na kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng T1, ang boltahe ng alisan ng tubig nito ay may posibilidad na bumaba sa zero, na sinisipsip din ang boltahe ng gate ng iba pang mosfet T2 sa pamamagitan ng nakakabit na schottky diode.
5. Dito, maaaring mukhang ang T1 ay maaaring magpatuloy na magsagawa at sirain ang sarili.
6. Gayunpaman, ito ang sandali kapag ang L1C1 tank circuit ay kumilos at gumaganap ng isang mahalagang bahagi. Ang biglaang pagpapadaloy ng T1 ay nagdudulot ng isang pulso ng sine na tumaas at bumagsak sa kanal ng T2. Kapag bumagsak ang sine pulse, dries nito ang boltahe ng gate ng T1, at pinapatay ito. Nagreresulta ito sa pagtaas ng boltahe sa alisan ng T1, na nagpapahintulot sa isang boltahe ng gate na ibalik para sa T2. Ngayon, ang turn ng T2 upang magsagawa, ang T2 ay nagsasagawa ngayon, na nagpapalitaw ng isang katulad na uri ng pag-uulit na nangyari para sa T1.
7. Ang pag-ikot na ito ngayon ay nagpatuloy na mabilis na nagdudulot ng pag-oscillate ng circuit sa resonant frequency ng LC tank circuit. Ang resonance ay awtomatikong inaayos sa isang pinakamainam na punto depende sa kung gaano kahusay na tumutugma ang mga halaga ng LC.

Gayunpaman ang pangunahing downside ng disenyo ay gumagamit ito ng isang center tapped coil bilang transpormer, na ginagawang medyo mas mahirap ang paikot-ikot na pagpapatupad. Gayunpaman pinapayagan ng gitnang tapikin ang isang mahusay na epekto ng push pull sa ibabaw ng coil sa pamamagitan lamang ng ilang mga aktibong aparato tulad ng mga mosfet.

Tulad ng makikita, mayroong mabilis na paggaling o mataas na bilis ng paglipat ng mga diode na konektado sa buong gate / mapagkukunan ng bawat mosfet.

Ginagawa ng mga diode na ito ang mahalagang pag-andar ng pagtanggal ng capacitance ng gate ng kani-kanilang mga mosfet sa panahon ng kanilang mga hindi pagganap na estado sa ganyang paraan ginagawang mabilis at mabilis ang operasyon ng paglipat.

Paano Gumagana ang ZVS

Tulad ng tinalakay namin nang mas maaga, gumagana ang induction heater circuit na ito gamit ang teknolohiya ng ZVS.

Ang ZVS ay nangangahulugang zero switching ng boltahe, ibig sabihin, ang mga mosfet sa circuit switch ON kapag mayroon silang minimum o halaga ng kasalukuyang o zero na kasalukuyang sa kanilang mga drains, natutunan na natin ito mula sa paliwanag sa itaas.

Tunay na tinutulungan nito ang mga mosfet na ligtas na lumipat SA at sa gayon ang tampok na ito ay nagiging napaka-kalamangan para sa mga aparato.

Ang tampok na ito ay maaaring ihambing sa zero crossing conduction para sa mga triac sa AC mains circuit.

Dahil sa pag-aari na ito ang mga mosfet sa ZVS self resonant circuit tulad nito ay nangangailangan ng mas maliit na heatsinks at maaaring gumana kahit na may napakalaking load hanggang 1 kva.

Ang pagiging likas ng likas na katangian, ang dalas ng circuit ay direktang nakasalalay sa inductance ng work coil L1 at ang capacitor C1.

Ang Frequency ay maaaring kalkulahin gamit ang sumusunod na formula:

f = 1 / (2π * √ [ L * C] )

Kung saan f ay ang dalas, kinakalkula sa Hertz
Ang L ay ang inductance ng Main Heating Coil L1, na ipinakita sa Henry
at ang C ay ang kapasidad ng capacitor C1 sa Farads

Ang MOSFETs

Pwede mong gamitin IRF540 tulad ng mga mosfet na na-rate sa magandang 110V, 33amp. Maaaring gamitin ang Heatsinks para sa kanila, kahit na ang nabuo na init ay hindi sa anumang antas na nag-aalala, gayon pa man mas mahusay na palakasin ang mga ito sa mga metal na sumisipsip ng init. Gayunpaman ang anumang iba pang naaangkop na na-rate na N channel MOSFET ay maaaring magamit, walang mga tiyak na paghihigpit para dito.

Ang inductor o inductors na nauugnay sa pangunahing coil ng pampainit (work coil) ay isang uri ng choke na makakatulong sa pag-aalis ng anumang posibleng pagpasok ng nilalaman ng mataas na dalas sa supply ng kuryente at para din sa paghihigpit sa kasalukuyang sa ligtas na mga limitasyon.

Ang halaga ng inductor na ito ay dapat na mas mataas kumpara sa coil ng trabaho. Ang isang 2mH sa pangkalahatan ay sapat na para sa hangarin. Gayunpaman dapat itong itayo gamit ang mataas na mga gauge wire para sa pagpapadali ng isang mataas na kasalukuyang saklaw sa pamamagitan nito nang ligtas.

Ang Circuit ng Tank

Ang C1 at L1 ay bumubuo ng circuit ng tank dito para sa inilaan na mataas na resonant frequency latching. Muli ang mga ito rin musts na ma-rate upang mapaglabanan ang mataas na magnitude ng kasalukuyang at init.

Makikita natin dito ang pagsasama ng isang 330nF / 400V metalized PP capacitors.

1) Makapangyarihang Induction Heater gamit ang isang Mazzilli Driver Concept

Ang unang disenyo na ipinaliwanag sa ibaba ay isang mahusay na konsepto ng induction ng ZVS batay sa tanyag na teoryang driver ng Mazilli.

Gumagamit ito ng isang solong coil ng trabaho at isang dalawang kasalukuyang limiter coil. Iniiwasan ng pagsasaayos ang pangangailangan ng isang center tap mula sa pangunahing coil ng trabaho kaya't ginagawa ang system na lubhang mabisa at mabilis na pag-init ng pag-load na may mabibigat na sukat. Pinainit ng coil ng pag-init ang pagkarga sa pamamagitan ng isang buong pagkilos na tulak na tulak

Ang modyul ay talagang magagamit sa online at madaling mabili sa isang napaka makatwirang gastos.

Ang circuit diagram para sa disenyo na ito ay makikita sa ibaba:

Ang orihinal na diagram ay maaaring masaksihan sa sumusunod na imahe:

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ay ang parehong teknolohiya ng ZVS, na gumagamit ng dalawang mataas na lakas na MOSFET. Ang input input ay maaaring maging anuman sa pagitan ng 5V at 12V, at kasalukuyang mula sa 5 amps hanggang 20 amp depende sa load na ginamit.

Paglabas ng Kuryente

Ang output ng kuryente mula sa nasa itaas na disenyo ay maaaring maging kasing taas ng 1200 watts, kapag ang input boltahe ay nakataas hanggang sa 48V, at kasalukuyang hanggang sa 25 amps.

Sa antas na ito ang init na nabuo mula sa coil ng trabaho ay maaaring sapat na mataas upang matunaw ang isang 1 cm makapal na bolt sa loob ng isang minuto.

Mga Dimensyon ng Coil ng Trabaho

Video Demo

2) Induction Heater gamit ang isang Center Tap Work Coil

Ang pangalawang konsepto na ito ay isang ZVS induction heater din, ngunit gumagamit ng isang center bifurcation para sa coil ng trabaho, na maaaring medyo hindi gaanong mabisa kumpara sa nakaraang disenyo. Ang L1, na kung saan ay ang pinaka-mahalagang elemento ng buong circuit. Dapat itong itayo gamit ang labis na makapal na mga wire ng tanso upang mapanatili ang mataas na temperatura sa panahon ng pagpapatakbo ng induction.

Ang capacitor tulad ng tinalakay sa itaas ay dapat na perpektong konektado hangga't maaari sa mga L1 terminal. ang kanyang ay mahalaga para sa pagpapanatili ng resonant frequency sa tinukoy na dalas ng 200kHz.

Mga Pagtutukoy ng Pangunahing Coil ng Trabaho

Para sa induction heater coil L1, maraming 1mm tanso na kawad ay maaaring sugat nang kahanay o sa bifilar na paraan upang maalis ang kasalukuyang mas epektibo na nagiging sanhi ng mas mababang pagbuo ng init sa coil.

Kahit na matapos ito ang coil ay maaaring sumailalim sa matinding heats, at maaaring maging deformed dahil dito kung kaya isang alternatibong pamamaraan ng paikot-ikot na ito ay maaaring subukan.

Sa pamamaraang ito ay pinalalabas namin ito sa anyo ng dalawang magkakahiwalay na mga coil na sumali sa gitna para sa pagkuha ng kinakailangang pag-tap sa gitna.

Sa pamamaraang ito ang mas kaunting pagliko ay maaaring subukan para sa pagbawas ng impedance ng coil at sa pagtaas ng kasalukuyang kakayahan sa paghawak.

Ang kapasidad para sa pag-aayos na ito ay maaaring sa kaibahan na nadagdagan upang hilahin pababa ang resonant frequency na proporsyonal.

Mga Tank Capacitor:

Sa lahat ng 330nF x 6 ay maaaring magamit para sa pagkuha ng isang net 2uF capacitance humigit-kumulang.

Paano Maikabit ang Capacitor sa Coil ng Induction Work

Ipinapakita ng sumusunod na imahe ang tumpak na pamamaraan ng paglakip ng mga capacitor kahanay sa mga end termal na gawa sa coil ng tanso, mas mabuti sa pamamagitan ng isang mahusay na dimensyon na PCB.

Listahan ng mga bahagi para sa itaas na induction heater circuit o induction hot plate circuit

• R1, R2 = 330 ohms 1/2 watt
• D1, D2 = FR107 o BA159

• T1, T2 = IRF540
• C1 = 10,000uF / 25V
• C2 = 2uF / 400V na ginawa sa pamamagitan ng paglakip sa ibabang ipinakitang 6nos 330nF / 400V na mga takip na kahanay

• D3 ---- D6 = 25 amp diodes
• IC1 = 7812
• L1 = 2mm tanso ng tubo na tanso tulad ng ipinakita sa mga sumusunod na larawan, ang lapad ay maaaring kahit saan malapit sa 30mm (panloob na lapad ng mga coil)
• L2 = 2mH choke na ginawa ng paikot-ikot na 2mm magnet wire sa anumang angkop na ferrite rod
• TR1 = 0-15V / 20amp
• POWER SUPPLY: Gumamit ng kinokontrol na 15V 20 amp DC power supply.

Paggamit ng BC547 transistors sa lugar ng mga high speed diode

Sa diagram ng heater circuit sa pampainit sa itaas maaari nating makita ang mga pintuang MOSFET na binubuo ng mabilis na mga pag-recover diode, na maaaring mahirap makuha sa ilang bahagi ng bansa.

Ang isang simpleng kahalili dito ay maaaring nasa anyo ng BC547 transistors na konektado sa halip na mga diode tulad ng ipinakita sa sumusunod na diagarm.

Gagawa ng mga transistors ang parehong pag-andar tulad ng mga diode dahil ang BC547 ay maaaring gumana nang maayos sa paligid ng mga frequency ng 1Mhz.

Isa pang Simpleng Disenyo ng DIY

Ang sumusunod na eskematiko ay nagpapakita ng isa pang simpleng disenyo, katulad ng sa itaas, na maaaring maitayo nang mabilis sa bahay para sa pagpapatupad ng isang personal na induction heating system.

Listahan ng Mga Bahagi

• R1, R4 = 1K 1/4 watt MFR 1%
• R2, R3 = 10K 1/4 watt MFR 1%
• D1, D2 = BA159 o FR107
• Z1, Z2 = 12V, 1/2 watt zener diode
• Q1, Q2 = IRFZ44n mosfet sa heatsink
• C1 = 0.33uF / 400V o 3 nos 0.1uF / 400V sa parallel
• L1, L2, tulad ng ipinakita sa mga sumusunod na larawan:
• Ang L2 ay nai-salvage mula sa anumang lumang power supply ng ATX computer.

Paano Itinayo ang L2

Pagbabago sa isang Hot Plate Cookware

Ang mga seksyon sa itaas ay nakatulong sa amin upang malaman ang isang simpleng induction heater circuit gamit ang isang spring tulad ng coil, subalit ang coil na ito ay hindi maaaring gamitin para sa pagluluto ng pagkain, at nangangailangan ng ilang mga seryosong pagbabago.

Ang sumusunod na seksyon ng artikulo ay nagpapaliwanag, kung paano ang ideya sa itaas ay maaaring mabago at magamit tulad ng isang simpleng maliit na induction cookware heater circuit o isang induction kadai circuit.

Ang disenyo ay isang mababang tech, mababang disenyo ng kuryente, at maaaring hindi kaagapay ng maginoo na mga yunit. Ang circuit ay hiniling ni G. Dipesh Gupta

Teknikal na mga detalye

Sir,

Nabasa ko ang artikulong ito ng Simple Induction Heater Circuit - Hot Plate Cooker Circuit At napakasaya nang malaman na may mga taong handang tulungan ang mga kabataan tulad namin na gumawa ng isang bagay ....

Sir Sinusubukan kong maunawaan ang nagtatrabaho at sinusubukan na bumuo ng isang induction kadai para sa aking sarili ... Sir mangyaring tulungan akong maunawaan ang pagdidisenyo habang ako ay napakahusay sa electronics

Nais kong bumuo ng isang induction upang magpainit ng isang kadai ng dia 20 pulgada na may 10khz dalas sa napakababang gastos !!!

Nakita ko ang iyong mga diagram at artikulo ngunit medyo nalito

• 1. Nagamit ang transpormer
• 2. Paano gumawa ng L2
• 3. At anumang iba pang mga pagbabago sa circuit para sa 10 hanggang 20 kHz dalas na may kasalukuyang 25ams

Mangyaring tulungan mo ako sir sa lalong madaling panahon .. Ito ay makakatulong nang buo kung maaari kang magbigay ng eksaktong detalye ng mga sangkap na kinakailangan .. PlzzA at panghuli binanggit mo upang magamit ang POWER SUPPLY: Gumamit ng kinokontrol na 15V 20 amp DC power supply. Saan ito ginagamit ....

Salamat

Dipesh gupta

Ang disenyo

Ang iminungkahing disenyo ng induction kadai circuit na ipinakita dito ay para lamang sa pang-eksperimentong layunin at maaaring hindi maghatid tulad ng mga maginoo na yunit. Maaari itong magamit para sa paggawa ng isang tasa ng tsaa o pagluluto ng isang torta ng omelet nang mabilis at wala nang dapat asahan.

Ang tinukoy na circuit ay orihinal na idinisenyo para sa pag-init ng iron rod tulad ng mga bagay tulad ng isang bolt head. isang distornilyador na metal atbp, gayunpaman na may ilang pagbabago ang parehong circuit ay maaaring mailapat para sa pagpainit ng mga metal pans o vessel na may convex base tulad ng isang 'kadai'.

Para sa pagpapatupad sa itaas, ang orihinal na circuit ay hindi mangangailangan ng anumang pagbabago, maliban sa pangunahing gumaganang coil na kailangang mai-tweak nang kaunti upang mabuo ang isang flat spiral sa halip na ang spring tulad ng pag-aayos.

Bilang isang halimbawa, upang mai-convert ang disenyo sa isang induction cookware upang suportahan nito ang mga sisidlan na mayroong isang convex ilalim tulad ng isang kadai, ang likaw ay dapat na gawa-gawa sa isang spherical-helical na hugis tulad ng ibinigay sa figure sa ibaba:

Ang eskematiko ay magiging katulad ng ipinaliwanag sa aking sevction sa itaas, na karaniwang isang disenyo batay sa Royer, tulad ng ipinakita dito:

Pagdidisenyo ng Helical Work Coil

Ang L1 ay ginawa sa pamamagitan ng paggamit ng 5 hanggang 6 na liko ng 8mm tanso na tubo sa isang pabilog-helical na hugis tulad ng ipinakita sa itaas upang mapaunlakan ang isang maliit na mangkok na bakal sa gitna.

Ang coil ay maaari ring mai-compress flat sa isang spiral form kung ang isang maliit na kawali ng bakal ay inilaan upang magamit bilang cookware tulad ng ipinakita sa ibaba:

Pagdidisenyo ng Kasalukuyang Limiter Coil

Ang L2 ay maaaring itayo sa pamamagitan ng paikot-ikot na isang 3mm makapal na sobrang enamel na wire na tanso sa isang makapal na ferrite rod, ang bilang ng mga liko ay dapat na eksperimento hanggang sa makamit ang isang 2mH na halaga sa mga terminal nito.

Ang TR1 ay maaaring isang 20V 30amp transpormer o isang SMPS power supply.

Ang aktwal na circuit ng pampainit ng induction ay lubos na pangunahing may disenyo nito at hindi nangangailangan ng maraming paliwanag, ang ilang mga bagay na kailangang alagaan ay ang mga sumusunod:

Ang resonance capacitor ay dapat na medyo malapit sa pangunahing nagtatrabaho coil L1 at dapat gawin sa pamamagitan ng pagkonekta sa paligid ng 10nos ng 0.22uF / 400V sa parallel. Ang mga capacitor ay dapat na mahigpit na di-polar at metalized na uri ng polyester.

Bagaman ang disenyo ay maaaring tumingin nang deretsahan, ang paghahanap ng gitnang tapikin sa loob ng disenyo ng spiral na sugat ay maaaring magdulot ng ilang sakit ng ulo dahil ang isang spiral coil ay magkakaroon ng isang hindi simetriko na layout na ginagawang mahirap hanapin ang eksaktong gitnang gripo para sa circuit.

Maaari itong magawa ng ilang pagsubok at error o sa pamamagitan ng paggamit ng isang LC meter.

Ang isang maling matatagpuan na sentro na tapikin ay maaaring pilitin ang circuit na gumana nang hindi normal o gumawa ng hindi pantay na pag-init ng mga mosfet, o ang buong circuit ay maaaring mabigo lamang sa pag-oscillate sa ilalim ng pinakamasamang sitwasyon.

Sanggunian: Wikipedia