DIY հզոր ինդուկցիոն ջեռուցիչ ՝ 12 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Ինդուկցիոն տաքացուցիչները, անշուշտ, մետաղական իրերի `հատկապես գունավոր մետաղների տաքացման ամենաարդյունավետ միջոցներից են: Այս ինդուկցիոն տաքացուցիչի լավագույն մասն այն է, որ ձեզ հարկավոր չէ ֆիզիկական շփում ունենալ ջեռուցվող օբյեկտի հետ:

Կան բազմաթիվ ինդուկցիոն ջեռուցիչների հավաքածուներ առցանց, բայց եթե ցանկանում եք սովորել ինդուկցիոն ջեռուցման հիմունքները և ցանկանում եք կառուցել մեկը, որն ունի արտաքին տեսք և կատարում է բարձրակարգի նման, ապա շարունակեք անցնել այս ուսանելի միջոցով, քանի որ ես ձեզ ցույց կտամ, թե ինչպես է ինդուկցիան ջեռուցիչն աշխատում է, և որտեղից կարող եք ձեր նյութը ձեռք բերել `ինքներդ ձեզ համար կառուցված մեկը, որը կարծես պրոֆեսիոնալ լինի:

Եկեք սկսենք…

Քայլ 1. Հայեցակարգ ինդուկցիոն ջեռուցման հետևում

Մետաղների ջեռուցման բազմաթիվ եղանակներ կան, որոնցից մեկը ինդուկցիոն տաքացումն է: Ինչպես նշում է մեթոդի անունը, ջերմությունը առաջանում է նյութի ներսում `օգտագործելով էլեկտրական ինդուկցիա:

Էլեկտրական ինդուկցիան տեղի է ունենում նյութի ներսում, քանի որ դրա շուրջ մագնիսական դաշտը անընդհատ փոխվում է, ինչը հանգեցնում է պտուտակի ներսում տեղադրված նյութի մեջ պտտվող հոսանքների առաջացմանը: Այսպիսով, առաջացնելով ակնթարթային տաքացում, և ազդեցությունն առավել ցայտուն է գունավոր մետաղների մեջ `մագնիսական ուժերին ավելի բարձր արձագանքելու պատճառով:

Դուք կարող եք ավելի խորը ակնարկ ստանալ վիքիպեդիայում ՝

hy.wikipedia.org/wiki/Induction_heating

Քայլ 2: Տպագիր տպատախտակ և բաղադրիչներ

Քանի որ ես պատրաստվում եմ օգտագործել մարտկոց/ սնուցման սարք, որը մեզ տալիս է 12 վ DC հոսք, որը բավարար չէ ինդուկցիա արտադրելու համար, քանի որ ուղիղ հոսանքի պատճառով ինդուկցիոն կծիկում առաջացած մագնիսական դաշտը մշտական մագնիսական դաշտ է: Այսպիսով, այստեղ խնդիրն այն է, որ այս DC լարումը փոխարկվի այլընտրանքային հոսանքի, որն այդպիսով կարտադրի ինդուկցիա:

Այսպիսով, ես նախագծել եմ տատանումների միացում, որն արտադրում է AC ելք ՝ մոտ 20 ԿՀց հաճախականությամբ քառակուսի ալիքով: Շղթան օգտագործում է չորս IRF540 N-Channel mosfets ՝ հոսանքը հաճախակի փոխելու ուղղությամբ: Ավելի մեծ քանակությամբ հոսանքներ ապահով կերպով ապահովելու համար ես յուրաքանչյուր ալիքում օգտագործել եմ մի զույգ mosfets:

Քանի որ մենք գործ կունենանք ավելի մեծ քանակությամբ հոսանքների հետ, ուրեմն տախտակը հաստատ հուսալի և, իհարկե, կոկիկ տարբերակ չէ: Այսպիսով, ես որոշեցի գնալ շատ հուսալի տարբերակով, որը տպագիր տպատախտակն է: Դա կարող է թանկարժեք տարբերակ թվալ, բայց այդ մտքով ես հանդիպեցի JLCPCB.com- ին

Այս տղաներն առաջարկում են բարձրորակ PCB ՝ հիանալի գներով: Ես պատվիրել եմ 10 հատ PCB ինդուկցիոն տաքացուցիչի համար, և որպես առաջին պատվեր այս տղաներն այդ ամենն առաջարկում են ընդամենը 2 $ -ով, ներառյալ դռան քայլին առաքման արժեքը:

Որակը բարձրակարգ է, ինչպես տեսնում եք նկարներում: Այսպիսով, համոզվեք, որ ստուգեք նրանց կայքը:

Քայլ 3: Պլանշետների պատվիրում

PCB պատվիրելու գործընթացը հանգիստ է: Նախ պետք է այցելեք jlcpcb.com: Ակնթարթային մեջբերում ստանալու համար անհրաժեշտ է միայն ձեր Gerber ֆայլը վերբեռնել PCB- ների համար, և երբ դրանք ավարտվեն, կարող եք անցնել ստորև տրված տարբերակով:

Այս քայլում ես նաև ավելացրել եմ ձեզ Gerber ֆայլը PCB- ի համար, այնպես որ համոզվեք, որ այն ստուգեք:

Քայլ 4: Լրացուցիչ մասեր

Ես սկսել եմ հավաքել PCB փոքր լրացուցիչ մասերով, որը ներառում է դիմադրիչներ և մի քանի դիոդներ:

R1, R2- ը 10k դիմադրիչներ են: R3- ը և R4- ը 220 Օմ ռեզիստորներ են:

D1 և D2- ը UF4007 դիոդներ են (UF- ը նշանակում է Ultra Fast), դրանք մի փոխարինեք 1N4007 դիոդներով, քանի որ դրանք կպայթեն: D3 և D4- ը zener դիոդներ են 1N821:

Համոզվեք, որ տեղադրեք ճիշտ բաղադրիչը ճիշտ տեղում, ինչպես նաև տեղադրեք դիոդները ճիշտ ուղղությամբ, ինչպես ցույց է տրված PCB- ում:

Քայլ 5. MOSFET- ներ

Մեծ քանակությամբ ընթացիկ արտահոսքեր կարգավորելու համար ես որոշեցի գնալ N-Channel MOSFET- ներով: Ես օգտագործել եմ IRF540N MOSFET զույգ յուրաքանչյուր կողմում: Նրանցից յուրաքանչյուրը գնահատվում է 100 Vds և մինչև 33Amperes շարունակական ընթացիկ արտահոսքի դեպքում: Քանի որ մենք պատրաստվում ենք սնուցել այս ինդուկցիոն տաքացուցիչը 15VDC- ով, 100 Vds- ը կարող է թվալ ավելորդ սպանություն, բայց իրականում դա այն չէ, քանի որ բարձր արագությամբ միացման ընթացքում առաջացած ցատկերը կարող են հեշտությամբ ցատկել մինչև այդ սահմանները: Այսպիսով, ավելի լավ է գնալ նույնիսկ ավելի բարձր Vds վարկանիշով:

Ավելորդ ջերմությունը ցրելու համար ես դրանցից յուրաքանչյուրին կցել եմ ալյումինե տաքացուցիչներ:

Քայլ 6: Կոնդենսատորներ

Կոնդենսատորները կարևոր դեր են խաղում ելքային ցանկալի հաճախականությունը պահպանելու համար, որը ինդուկցիոն ջեռուցման դեպքում առաջարկվում է գրեթե 20 ԿՀց հաճախականությամբ: Այս ելքային հաճախականությունը ինդուկցիայի և հզորության համադրության արդյունք է: Այսպիսով, դուք կարող եք օգտագործել LC հաճախականության հաշվիչ `ձեր ցանկալի համադրությունը հաշվարկելու համար:

Լավ է ունենալ ավելի մեծ տարողունակություն, բայց միշտ հիշեք, որ ելքային հաճախականությունը պետք է ստանանք ինչ -որ տեղ մոտ 20 ԿՀց:

Այսպիսով, ես որոշեցի գնալ WIMA MKS 400VAC 0.33uf ոչ բևեռային կոնդենսատորներով: Իրականում ես չկարողացա գտնել այս կոնդենսատորների լարման ավելի բարձր լարում, ուստի դրանք ավելի ուռճացան, և ես ստիպված եղա դրանք փոխարինել այլ ոչ բևեռ կոնդենսատորներով, որոնք գնահատվում են 800VAC:

Դրանցից երկուսը զուգահեռաբար կապված են:

Քայլ 7: Ինդուկտորներ

Քանի որ դժվար է գտնել բարձր հոսանքի ինդուկտորներ, ես որոշեցի այն կառուցել ինքս: Ես հին ֆերիտե միջուկ եմ ստացել հին համակարգչային ջարդոնից ՝ հետևյալ չափսերով.

Արտաքին տրամագիծը `30 մմ

Ներքին տրամագիծը `18 մմ

Լայնությունը `13 մմ

Անհրաժեշտ չէ ճշգրիտ չափի ֆերիտե միջուկ ձեռք բերել, սակայն նպատակն այստեղ ձեռք բերել մի զույգ ինդուկտոր, որը կարող է ապահովել մոտ 100 միկրո Հենրիի ինդուկտիվություն: Դրա համար ես օգտագործել եմ 1.2 մմ մեկուսացված պղնձե մետաղալար ՝ ոլորուն ոլորելու համար, որպեսզի դրանցից յուրաքանչյուրն ունենա 30 պտույտ: Այս կոնֆիգուրացիան ենթարկվում է արտադրելու անհրաժեշտ ինդուկտիվություն: Համոզվեք, որ ոլորուններն անում եք հնարավորինս ամուր, քանի որ խորհուրդ չի տրվում միջուկի և լարի միջև ավելի շատ բաց ունենալ:

Ինդուկտորների ոլորումից հետո ես հեռացրել եմ մետաղալարերի երկու ծայրերից մեկուսացված ծածկույթները, որպեսզի դրանք պատրաստ լինեն կպցնել PCB- ին:

Քայլ 8: Հովացման օդափոխիչ

MOSFET- ների ջերմությունը վերացնելու համար ես տեղադրել եմ 12 վ համակարգչի օդափոխիչ, որը գտնվում է ալյումինե ջերմատաքացուցիչների վերևում ՝ օգտագործելով ինչ -որ տաք սոսինձ: Այնուհետև օդափոխիչը միացված է մուտքային տերմինալներին, որպեսզի երբ միացնեք ինդուկցիոն ջեռուցիչը, երկրպագուները ինքնաբերաբար սնվեն `սառեցնելու համար MOSFET- ները:

Քանի որ ես պատրաստվում եմ միացնել այս ինդուկցիոն տաքացուցիչը 15VDC մատակարարման միջոցով, այնպես որ ես ավելացրել եմ 10 OHM 2 վտ հզորությամբ դիմադրություն `լարումը անվտանգ սահմանին իջեցնելու համար:

Քայլ 9. Միակցիչներ ելքային կծիկի համար

Ելքային կծիկն ինդուկցիոն ջեռուցման սխեմային միացնելու համար ես մի զույգ փական պատրաստեցի PCB- ի վրա ՝ օգտագործելով անկյունային սրող: Ավելի ուշ ես քանդեցի XT60 միակցիչը `դրա կապումներն ելքային տերմինալների համար օգտագործելու համար: Այս կապումներից յուրաքանչյուրը հրում տեղավորվում է ելքային պղնձի կծիկի ներսում:

Քայլ 10: Ինդուկցիոն կծիկ

Ինդուկցիոն կծիկը պատրաստված է 5 մմ տրամագծով պղնձե խողովակի միջոցով, որը սովորաբար օգտագործվում է օդորակիչների և սառնարանների մեջ: Ելքային կծիկն անթերի քամելու համար ես օգտագործել եմ մոտ մեկ դյույմ տրամագծով ստվարաթղթե գլան: Ես 8 պտույտ եմ տվել կծիկին, որը ստեղծել է կծիկի լայնություն, որը ճշգրիտ տեղավորվում է ելքային փամփուշտի միակցիչների վրա:

Համոզվեք, որ ոլորուն համբերատար պտտեք, քանի որ հնարավոր է ՝ խողովակը թեքեք ՝ դրանով իսկ խոռոչ առաջացնելով: Ավելին, ոլորուն ոլորելը կատարելուց հետո համոզվեք, որ երկու անընդմեջ պտույտի պատերի միջև շփում չկա:

Այս կծիկի համար ձեզ հարկավոր է 3 ոտնաչափ պղնձե խողովակ:

Քայլ 11: Էներգամատակարարում

Այս ինդուկցիոն ջեռուցիչը սնուցելու համար ես պատրաստվում եմ օգտագործել սերվերի սնուցման աղբյուր, որն ունի 15 վ լարման արագություն և կարող է ապահովել մինչև 130 ամպեր հոսանք: Բայց դուք կարող եք օգտագործել ցանկացած 12 վ աղբյուր, ինչպիսիք են մեքենայի մարտկոցը կամ համակարգչի էլեկտրասնուցումը:

Համոզվեք, որ մուտքը միացրեք ճիշտ բևեռականությամբ:

Քայլ 12: Վերջնական արդյունքներ

Երբ ես միացնում էի այս ինդուկցիոն ջեռուցիչը 15 վ լարման ժամանակ, այն պետք է գծեր գրեթե 0.5 Ամպ հոսանք ՝ առանց կծիկի ներսում տեղադրված որևէ բանի: Փորձարկման համար ես տեղադրել եմ փայտե պտուտակ, և հանկարծ այն սկսում է հոտել, կարծես թե տաքանում է: Ընթացիկ քաշքշուկը նույնպես սկսում է աճել, և պտուտակն ամբողջությամբ տեղադրելով կծիկը, կարծես, մոտ 3 ամպեր հոսանք է քաշում: Ընդամենը մեկ րոպեի ընթացքում այն տաքանում է:

Ավելի ուշ ես պտուտակահան սարք եմ տեղադրել կծիկի ներսում, իսկ ինդուկցիոն տաքացուցիչը այն տաքացրել է մինչև մոտ 5 ամպ հոսանքի հոսանք 15 վ -ով, որը կազմում է 75 վտ ինդուկցիոն տաքացում:

Ընդհանուր առմամբ, ինդուկցիոն ջեռուցումն, ըստ երևույթին, գունավոր մետաղների գավազանն արդյունավետորեն տաքացնելու լավ միջոց է, և դա այլ մեթոդների համեմատ ավելի քիչ վտանգավոր է:

Կան շատ օգտակար բաներ, որոնք կարելի է անել ջեռուցման այս եղանակով:

Եթե ձեզ դուր է գալիս այս նախագիծը, ապա մի մոռացեք այցելել և բաժանորդագրվել իմ youtube ալիքին ՝ առաջիկա ծրագրերի համար:

www.youtube.com/channel/UCC4584D31N9RuQ-aE…

Հարգանքներով:

DIY թագավոր