Aquecedor por indução para laboratórios e lojas

A publicação explica como fazer um pequeno circuito de aquecimento doméstico por indução para laboratórios e lojas para trabalhos de aquecimento em pequena escala, como derreter decorações ou ferver pequenas quantidades de líquidos usando eletricidade ou bateria. A idéia foi solicitada pelos senhores Suni e Naeem

  1. Objetivos e requisitos do circuito
  2. Nosso desafio é criar um circuito de indução para uso de 12V a 24V com uma bobina plana que possa ferver meio litro de água no menor tempo possível.
  3. O objetivo principal é fazer com que o circuito de indução funcione, mas há outros desafios descritos abaixo.
  4. O recipiente no qual a água deve ferver é de aço inoxidável de parede dupla e é isolado, e a distância entre o recipiente externo e interno onde a indução funciona é de aproximadamente 5-7 mm.
  5. Optamos pela indução para proteger os componentes eletrônicos do calor de uma serpentina de aquecimento espiral convencional que é possível quando o tanque é isolado.
  6. O contêiner externo tem um diâmetro de Ø 70 mm e o espaço para componentes eletrônicos tem 20 mm de altura, então outro desafio é verificar se temos espaço para os componentes.
  7. Em conexão com a fonte de alimentação, é conectado um interruptor de inclinação que corta a energia do circuito de indução, caso o recipiente seja inclinado 15 graus ou mais. Quando a energia do circuito de indução é interrompida, um alarme sonoro é ativado.
  8. Além disso, o circuito de indução é conectado a dois termostatos. Um termostato que interrompe a fonte de alimentação do circuito de indução quando a água atinge o ponto de ebulição e outro termostato que assume o controle para manter a temperatura da água em torno de 60 graus; Não sei se isso exigirá um circuito programável. Também gostaria de saber se estão disponíveis termostatos infravermelhos.
  9. Eu sei que isso é muito de cada vez, mas, como mencionado, o objetivo principal é fazer o circuito de indução funcionar. É possível que você nos envie uma lista dos componentes necessários e um diagrama de circuito?
  10. Espero ouvir de você!
  11. Atenciosamente, Súni Christiansen
  12. Olá senhor, preciso de um diagrama de circuito do aquecedor por indução para a nossa loja, temos jóias de prata
  13. então eu quero derreter prata e às vezes ouro, mas se você enviar um pequeno circuito com fonte de alimentação sem transformador, isso será bom para mim.
  14. Vi um projeto muito pequeno para aquecedor de indução on-line, mas não consigo encontrar fonte de alimentação sem transformador, você pode me ajudar se enviar aquecedor de indução de projeto e fonte de alimentação sem transformador?

O desenho

Em um dos posts anteriores, aprendemos o método básico de projeto de um circuito de aquecimento por indução personalizado Ao otimizar a ressonância do circuito do tanque de LC, aplicaremos o mesmo conceito aqui e veremos como o circuito de aquecimento por indução doméstico proposto pode ser construído para uso em laboratórios e joalherias.

A figura a seguir mostra o design padrão do aquecedor por indução que pode ser personalizado conforme exigido pelo usuário, com base em suas preferências individuais.

Diagrama de circuito

aquecedor por inducao para laboratorios e lojas projetos de

Operação em circuito

Todo o circuito é montado em torno da popular ponte completa IC IRS2453 que realmente faz o projeto de inversores de ponte completa extremamente fácil e infalível. Aqui usamos este IC para fazer um circuito inversor do aquecedor por indução de CC para CC.

Como você pode ver no projeto, o IC emprega nada mais do que 4 mosfets de canal N para implementar a topologia completa do inversor de ponte. Além disso, o IC envolve um oscilador embutido e uma rede de inicialização que garante um design extremamente compacto para o circuito inversor.

A frequência do oscilador pode ser ajustada alterando os componentes Ct e Rt.

A ponte H do mosfet é carregada pelo circuito do tanque LC usando uma bobina de dois fios que forma a bobina de trabalho de indução junto com alguns capacitores paralelos.

O IC também incorpora uma pinagem de desligamento que pode ser explorada para desligar o IC e todo o circuito em caso de circunstâncias catastróficas.

Aqui usamos um rede limitadora de corrente com transistor BC547 e o configurou com o pino SD do IC para garantir uma implementação segura e controlada do circuito. Com esse arranjo, o usuário pode experimentar livremente o circuito sem medo de queimar os dispositivos de energia durante as várias operações de otimização.

Conforme discutido em um dos artigos anteriores, a otimização da ressonância da bobina de trabalho se torna o ponto chave para qualquer circuito de aquecimento por indução, e aqui também garantimos que a frequência seja sintonizada com precisão para permitir ressonância mais favorável para o nosso aquecedor de indução. Circuito LC.

Não importa se a bobina de trabalho está na forma de uma bobina espiral de dois fios ou um enrolamento espiral cilíndrico, desde que a ressonância corresponda corretamente, o resultado pode ser ideal no projeto selecionado.

Como calcular a frequência de ressonância

A frequência de ressonância para o circuito do tanque LC pode ser calculada usando a fórmula:

F = 1 / X √LC Onde F é a frequência, L é a indutância da bobina (com a carga magnética inserida) e C é um capacitor conectado em paralelo à bobina. Certifique-se de colocar o valor de L em Henry e C em Farad. Como alternativa, você também pode usar este software de calculadora de ressonância para determinar os valores dos vários parâmetros no projeto.

O valor de F pode ser selecionado arbitrariamente, por exemplo, podemos assumir que é de 50 kHz, L pode ser identificado medindo a indutância da bobina de trabalho e, finalmente, o valor de C pode ser encontrado usando a fórmula acima, ou o software da referida calculadora.

Ao medir a indutância L, mantenha a carga ferromagnética conectada à bobina de trabalho, com os capacitores desconectados.

Selecione o capacitor

Como uma quantidade significativa de corrente pode estar envolvida com o aquecedor de indução proposto para trabalhos de laboratório ou para a fusão de decorações, o capacitor deve ser classificado adequadamente para a alta frequência de corrente.

Para resolver isso, podemos ter que empregar muitos números de capacitores em paralelo e garantir que o valor final da combinação paralela seja igual ao valor calculado. Por exemplo, se o valor calculado for 0.1uF e se você tiver decidido usar 10 capacitores em paralelo, o valor de cada capacitor precisará estar em torno de 0,01uF e assim por diante.

Seleção de resistência do limitador de corrente Rx

Rx pode ser calculado simplesmente usando a fórmula:

Rx = 0,7 / corrente máxima

Aqui, a corrente máxima se refere à corrente máxima que pode ser permitida para a bobina ou carga de trabalho sem danificar os mosfets e aquecer a carga de maneira ideal.

Por exemplo, se a corrente ideal de aquecimento de carga for determinada em 10 amperes, então Rx poderá ser calculado e dimensionado para restringir qualquer coisa acima dessa corrente, e os mosfets devem ser selecionados para lidar com mais de 15 amperes.

Tudo isso pode exigir alguma experimentação, e o Rx pode inicialmente ser mantido mais alto e depois reduzido gradualmente até que a eficiência adequada seja alcançada.

Arrefecimento da bobina de trabalho.

A bobina de trabalho pode ser construída usando um tubo de latão oco ou um tubo de cobre e resfriada bombeando água da torneira através dela ou, alternativamente, um ventilador de refrigeração pode ser usado logo abaixo da bobina para extrair calor de a bobina da extremidade reversa do gabinete. O usuário também pode tentar outros métodos adequados.

Fonte de energia

A fonte de alimentação necessária para o aquecedor de indução explicado acima para laboratórios e oficinas pode ser construída usando um transformador de 20 A, 12 V e retificando a saída usando uma ponte retificadora de 30 A e um capacitor de 10.000 uF / 35 V.

A fonte de alimentação sem transformador pode ser inadequada para um aquecedor de indução, pois isso exigiria um circuito smps de 20 A que poderia ser extremamente caro.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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