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sábado, novembro 27, 2021
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Como fazer um aquecedor por indução de 1,4 kW

Aquecedor por induçao cada dia mais popular

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Diagrama completo e detalhado.

Entrada de tensão: 12 ~ 60VDC

Entrada de corrente: até 45A (60VDC)

Entrada de energia de pico: 1.400/5000 watts

O circuitoEste aquecedor por indução é baseado no popular esquema “Aquecedor por indução Royer”. 

Este projeto foi reconfigurado, possuindo um Design que incluem:

  • MOSFETs com classificação mais alta
  • Diodos Zener maiores
  • Filtro RC nos portões
  • Diodo Flyback (D8)
  • Resistores de porta para limitar o toque (R8, R9)

Em suma, todas as mudanças ajudam a melhorar a durabilidade do aquecedor por indução. Foi relatado com o projeto original, muitas vezes o portão MOSFET seria danificado por flyback após uso prolongado. Para ser justo, não testei o circuito sem minhas adições, então não posso confirmar ou negar isso. Os resistores de porta devem ser adicionados, pois o toque era um problema sem eles. O toque faria com que os MOSFETs ficassem muito quentes e isso pode levar a uma falha prematura. Com a adição de um par de resistores de porta 18R. O toque foi reduzido a um nível aceitável.

Componentes: 2x 694-50 Dissipador de calor

2 MOSFETs IRFP4668PBF 

10x WIMA, MKP1J034706B00KB00, 470nF, 630VAC Capacitor.

2x 2.2uF Ceramic 100v Capacitor.

2x FR307 Fast Diode 

2x 47R, resistor de óxido metálico 5w 

2x 470R, resistor de óxido de metal 5w 

Diodo Zener 2x 12v, 5w 

1x Diodo Schottky SB5H100 

2x 100uH, indutor 15A 

2x 10k, resistor de 1/2 W

1x 4,7k, resistor de 1 / 2w

1 LED de 5 mm à sua escolha (LED indicador de energia)

Os indutoresPara os indutores, optei por enrolar o meu próprio. As opções para este tamanho são um tanto limitadas e era mais barato fazer o meu de qualquer maneira. Se você não deseja fazer os seus, em alternativa, pode comprá-los

Detalhes da bobina toroide:

Tamanho: 42x22x17mm

Material: Pó de Ferro, HY2

Código de cores: amarelo / branco

Para o fio, usei fio de cobre isolado com esmalte de 1,25 mm (16AWG). Cada toróide usou aproximadamente 1,6 m (63 polegadas) de fio. Este comprimento de fio rende 30 ~ 32 voltas ao redor do toroide, dando uma indutância de aproximadamente 100uH.

Estanhando os traços de alta corrente

Localizados na parte inferior da placa de circuito impresso estão vários traços expostos que devem ser estanhados com MUITA solda depois que todos os componentes forem instalados. Esses traços carregam uma corrente muito alta que pulsa através da bobina de trabalho. A falha em reforçar adequadamente esses traços com grandes quantidades de solda resultará no derretimento da solda do PCB, o que resultará na queima do traço, que por sua vez explode um dos MOSFETs (não que eu tivesse feito algo assim : P)

Eu recomendo colocar um fio de cobre bastante pesado em cima dos rastros e soldá-lo no lugar apenas para ficar no lado seguro.

A bobina

Esta é a bobina de trabalho. Eu fiz minha bobina com tubo de cobre de 3/8 “(o tipo usado para ar condicionado, geladeiras etc.). É muito barato e fácil de encontrar na maioria das lojas de ferragens ou de ar condicionado. O diâmetro interno da minha bobina é de 70 mm para acomodar quase tudo que eu precisaria aquecer.

As bobinas consistem em 6 e 1/2 voltas. A quantidade de voltas desempenha um papel na determinação da frequência de ressonância (e também na saída / consumo de energia). Se você sabe o que está fazendo e está disposto a experimentar diferentes bobinas, vá em frente. Caso contrário, sugiro fazer uma bobina com 6 ~ 8 voltas.

Se você assistiu ao meu vídeo de construção, então me viu imprimir em 3D uma ferramenta de forma, usada para envolver o cobre para formar uma espiral. Estritamente falando, não é essencial, no entanto, ele produz uma bela bobina uniforme. Você pode baixar o arquivo STL.

atuação

Com uma entrada de alimentação de 48 V e um PC de 140 mm soprando ar sobre os dissipadores e tampas. As temperaturas eram bastante aceitáveis ​​a 80 ° C (176 ° F) para os MOSFETs, os capacitores eram quase os mesmos. E os indutores nunca ficaram nem um pouco quentes. Eu acho que para tensões de entrada mais altas (acima de 48 VCC) você teria que começar a considerar espaçar ainda mais as tampas para melhor resfriamento e dependendo de quão longe você forçar o envelope … talvez resfriando a água os MOSFETs e a bobina de trabalho.

O que seria necessário para tornar este aquecedor por indução mais potente?

Na verdade, os componentes usados podem lidar com 60 volts ou mais (apenas monitore o pico de tensão entre as tampas e certifique-se de permanecer dentro de sua classificação de tensão máxima). No entanto, em níveis de energia mais altos, você certamente precisa reforçar os traços de alta corrente no PCB para evitar falhas. Manter os limites e MOSFETs dentro dos limites temperados também pode ser um desafio. Talvez o resfriamento com água seja uma solução viável? Em qualquer caso, é certamente possível para este circuito lidar com tensões superiores a 48 VCC, se medidas apropriadas forem implementadas.

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