Kraftfull men ändå enkel induktion värmare
21/06/2014: uppdaterad makt leverans avsnitt.
Detta är min första instructable och jag är inte riktigt bra för att förklara saker, så förlåt mig om det låter för mycket.
Eftersom det hela är ett pågående arbete se till att kontrollera för uppdateringar som jag kommer att lägga till i slutet av varje steg.
Om det finns behov till ändra det ursprungliga steget kommer att jag inkludera en särskild not i början av ändringarna.
Du kan hitta en hel del scheman och instruktioner om hur man kan bygga själv en fin induktion värmare,
men jag märkte de flesta av dem helt enkelt saknar förståelse av hur allt fungerar tillsammans.
Om du försökt det förut kanske du har märkt din kondensatorer bli så varmt att de pop eller trots en bra power supply det tar evigheter för att få en liten spik glödande röd.
Det är anledningen till varför jag ville ha något bättre...
Ursäkta att jag upprepade mig själv några gånger, men det är bara för det som är viktigt.
Den grundläggande kretsen är baserad på Mazzolli's flyback föraren, så tack till honom för den ursprungliga designen.
Del 1: Hur fungerar det faktiskt fungerar?
Induktionsvärme fungerar i princip som en transformator inducerande så kallade Eddy strömmar till en ledande arbetsstycket.
Detta fungerar på alla frekvenser men i ragne 20-250 kHz järnmetaller värme bäst.
Varje gång det magnetisk sätter in av arbete spolen ändras den resulterande kommer virvelströmmar värma arbetsstycket.
Med tanke på storlek, form och massa det blir snabbt tydligt att för större saker du behöver mer kraft eller det kommer att ta evigheter.
Jag vill inte gå för mycket i detaljerna som Wiki kan förse dig med alla detaljer om det ;)
Del 2: Vilka är riskerna?
Induktionsvärmning är förvånansvärt säker som det är en form av icke-kontakt-uppvärmning, vilket betyder att din arbetsstycket aldrig har kontakt med befogenheterna som galen i din workcoil - ingen touch.
Även förblir uppvärmningen lokaliserad inne i spolen, så längre arbetsstycken kan hållas i handen.
Men! Den spänning som produceras inom tank kretsen kommer att gå så högt som Pi multipliceras din inspänning.
Detta är en anledning varför jag begränsade thisversion att endast 30V ingångsspänningen tills vidare.
Strömmar gå minsta motståndets väg och om du rör workcoil och vissa jordat jord samtidigt ingenting alls händer som är det mycket lättare för strömmarna att gå tillbaka in i kretsen.
Naturligtvis rekommenderar jag till isolerad spolen med färg eller ett silikon fodral att vara på den säkra sidan.
Del 3: Övervägande för val av delar att bygga
Jag stekt hel del mössor och dödade en massa mosfets på väg till framgång, så jag ska försöka att hjälpa dig att undvika dessa downfalls.
Många tutorials ge dig helt olika värden för de delar som användes.
Kretsen i fråga är en så ringer "Royer Oscillator" som är i grunden en flip-flop som får tiderna från den bifogade tank kretsen.
Det finns flera sätt att kontrollera kretsen genljuder ordentligt och dödar inte din mosfets, så jag bestämde mig att gå den enkla vägen med några ändringar.
Om du har tillgång till elektroniskt skrot från hårda skräp samlingar eller liknande behöver du inte köpa några delar, utom kanske kopparrör och en pump för kylning.
Mosfets är inte eally kritiska så länge de uppfyller eller överskrider dessa specifikationer:
Minst 150V, 10 eller fler amp och en låg inre på motstånd under 0,15 Ohm - IRF540 eller IRF840 är allmänt tillgängliga för billigt annars kolla datablad för den mosfets du kunde rädda från strömförsörjning, TV och liknande.
Du behöver två identiska mosfets.
Att montera mosfets rekommenderas antingen små kylflänsar med en fläkt eller stora passiva kylflänsar.
Locken tycktes vara av stor betydelse för mig i början av detta projekt.
Jag hade dem ständigt uppvärmning upp eller ens explodig på Aktivera.
Så kommer för bättre kvalitet var min första arbetsplanen tills jag insåg att även dyra puls mössor och kepsar för induktion cooktops kommer inte att lösa överhettning.
Det var bara jag fulländat arbete spole setup och elektroniken när jag insåg att det finns flera hundra ampere går igenom mössor jag använde.
Gångtid av aggregatet var begränsad till ett fåtal sekunder vilket innebar ett nytt sätt måste hittas.
Den idealiska kapacitansen för ett arbete spole efter min desing är mellan 2 och 4µF.
Det säkraste sättet att komma dit är med hjälp av en hel del mindre caps ansluten parallellt och direkt till exteded röret av spolen.
Så slutar det med en spole som har två långa "ben" med en massa små mössor dem emellan.
MKP snubber caps används för elnätet filter arbete stor i spänna av 100-330nF - ju högre din inspänning bör den mindre och mer talrika enda mössor.
Försök inte att löda på vissa kabel eller koppar plåt att ansluta dem så kan jag berätta även 6quare brinner mm tråg i några sekunder.
För inspänningar över 15V kommer du behöver tjockare koppar röret, jag använde 5/16" därunder 3/8" kommer att göra bra.
För att få den effekt som behövs för att köra jag ifrån en MOT HV sidan och nya ledningar det med tjock kabel att få två lindningar, en för 15V och en för 30V, kör genom en 25A likriktare och 7200µF lock för filtrering.
Del 4: Tips på att göra det lättare.
Mosfets har oftast en metallisk tillbaka som är kopplad till avloppet, så om du vill undvika stora kylflänsar du kan löda en koppar plåt på röret, montera mosfet på det och har en perfekt anslutning plus vattenkylning för mosfet på samma gång- plus att du får det allt lite mindre :)
All anslutning till och från tanken bör vara överdimensionerad!
Med mosfets monteras direkt röret lämnar detta anslutningen till choke spolarna (mer om det senare!).
Anledningen till detta är att om det finns ett problem med den resonace din mosfets kan dyka men också din lödning anslutningar resulterar i ganska stora gnistor.
Med tjockare kabel kan hjälpa till att undvika detta.
Många av de tillgängliga handledningar anges zenerdioder och parallellt motstånd från Gate till källa på mosfets att hålla gat spänningen vid runt 12V oavsett vad spänningen är.
Detta kan fungera ganska bra men jag fann att användningen av en 12V regulator att köra portar är mycket bättre eftersom den möjliggör mycket mer aktuella och till dessa högre och mer exakt växling gånger.
Jag kom till denna slutsats efter stekning några 5W zenerdioder...
En liten kylfläns rekommenderas för tillsynsmyndigheten att undvika överhettning.
Del 5: Att få det alla tillsammans...
Vänligen kontrollera scheman noggrant innan du fortsätter!
Du kan använda någon strömförsörjning som kan leverera minst 10 ampere vid 30V - lägre spänningar till 12V är möjliga men minska uteffekten.
Jag använde inget kretskort men direkta ledningar med standard hus installation tråd eftersom det är det enklaste sättet, särskilt om du använder kylflänsar ansluta mosfets till din tank.
Igen: se till att alla anslutning att arbeta sida (vad är ansluten till utgången av mosfets) görs på rätt sätt!
För tunna kablar eller dålig anslutning kommer att resultera i massiva bågar!
Lämna tillräckligt röret på spolen så du löda locken direkt mellan de två rören - detta kommer att drastiskt minska behovet av koppar lakan eller finger tjocka kablar att ansluta cap banken till spolen.
Del 6: Ok, jag har den kopplad men det ser ut som det är en stor kort och inte kan arbeta...
Tja, i en det är sant, men du måste hålla i minnet är kretsen själv resonating.
Detta innebär både mosfets växla när ampere är på noll.
På grund av den höga frekvensen av workcoil oscillerar kepsar och choke spolar i resonans.
Impluses är extremt kort och det kommer att fungera bra.
Del 7: felsökning...
Som jag nämnde jag dödade några delar på väg att utveckla denna värmare, är så här vad man ska leta efter.
Locken bör MKP typer dimensionerade 275 eller flera volt, Wima caps är idealiska.
Om din caps överhettas (och du fick rätt typ) kan din enskilda värden vara för hög, prova 220nF eller 100nF mössor.
Mosfets bör bara värma upp med stora lass i workcoil, om de blir varma med ingen belastning kan du behöva använda bättre choke spolar - jag använde gula ferritkärnor med ganska tjockt magneten binder.
Dioderna ska vara riktigt snabb, det finns många ultra snabb återhämtning dioder - så länge de är klassade för 200V eller mer du ska vara bra, om de är för långsam din mosfets värma upp och du har dålig prestanda.
Allt ser bra ut men ingen uteffekt alls? Kontrollera om 12V leverans till grindarna är ok ;)
Sista ordet av råd: aldrig håll små arbetsstycken för hand, en drill bit blir röd het i sekunder, vilket kan vara ganska smärtsamt för fingrarna ;)