Calentador de metal por inducción

El calentador de inducción le permite calentar el metal hasta el enrojecimiento, sin siquiera tocarlo. La base de dicho calentador es una bobina en la que se crea un campo de alta frecuencia, que actúa sobre un objeto metálico colocado en su interior. Se induce corriente de alta densidad en el metal, lo que hace que el metal se caliente. Por lo tanto, para crear un calentador de inducción, necesitará un circuito que genere oscilaciones de alta frecuencia y la propia bobina.

Esquema

Lo anterior es un diagrama del controlador ZVS universal, que se basa en potentes transistores de efecto de campo. Es mejor usar IRFP260, diseñado para una corriente de más de 40 A, pero si no puede obtenerlos, puede usar IRFP250, también son adecuados para este circuito. D1 y D2: diodos zener, puede aplicar cualquier voltaje de 12 a 16 voltios. D3 y D4, diodos ultrarrápidos, se pueden utilizar, por ejemplo, SF18 o UF4007. Es recomendable tomar resistencias R3 y R4 con una potencia de 3-5 vatios, de lo contrario es posible su calentamiento. L1 - inductor, puede tomar en el rango de 10-200 μH. Debe enrollarse con un cable de cobre suficientemente grueso, de lo contrario no se puede evitar su calentamiento. Es muy simple hacerlo usted mismo: es suficiente enrollar 20-30 vueltas de alambre con una sección transversal de 0.7-1 mm en cualquier anillo de ferrita. Se debe prestar especial atención al condensador C1: se debe diseñar para un voltaje de al menos 250 voltios. La capacitancia puede variar de 0.250 a 1 uF. Una corriente grande fluirá a través de este condensador, por lo que debe ser masivo, de lo contrario no se puede evitar su calentamiento. L2 y L3: esta es la misma bobina dentro de la cual se coloca el objeto calentado. Representa 6-10 vueltas de alambre de cobre grueso en un mandril con un diámetro de 2-3 centímetros. En la bobina, es necesario hacer un toque desde el centro y conectarlo a la bobina L1.

Conjunto de circuito del calentador

El esquema se ensambla en una pieza de PCB con dimensiones de 60x40 mm. El diseño de la PCB está completamente listo para imprimir y no necesita duplicarlo. El tablero está hecho por el método LUT, a continuación se muestran algunas fotos del proceso.
Después de perforar los agujeros, el tablero debe ser estañado con una capa gruesa de soldadura para una mejor conductividad de las pistas, ya que grandes corrientes fluirán a través de ellas. Como de costumbre, se sueldan las primeras piezas pequeñas, diodos, diodos zener y resistencias de 10 kΩ. Potentes resistencias de 470 ohm están instalados en la placa para ahorrar espacio. Para conectar los cables de alimentación, puede usar la regleta de terminales, se proporciona un lugar para ello en la placa. Después de que todas las partes hayan sido selladas, el flujo restante debe lavarse y las pistas adyacentes deben verificarse para detectar un cortocircuito.

Fabricación de bobinas de inducción

La bobina tiene 6-10 vueltas de alambre de cobre grueso en un mandril con un diámetro de 2-3 centímetros, el mandril debe ser dieléctrico. Si el cable mantiene bien la forma, puede prescindir completamente de ella. Utilicé un cable normal de 1,5 mm y lo enrolle alrededor de un tubo de plástico. Una cinta aislante es adecuada para sujetar bobinas.
Se hace un golpecito desde el centro de la bobina, simplemente puede quitar el aislamiento del cable y soldar el tercer cable allí, como lo hice. Todos los cables deben tener una sección transversal grande para evitar pérdidas innecesarias.

Pruebas iniciales de arranque y calentamiento.

La tensión de alimentación del circuito se encuentra en el rango de 12-35 voltios. Cuanto mayor es el voltaje, más se calienta el objeto metálico. Pero junto con esto, la generación de calor en los transistores también aumenta: si con una fuente de alimentación de 12 voltios apenas se calientan, entonces a 30 voltios pueden necesitar un radiador con enfriamiento activo. También debe controlar el condensador C1: si se calienta significativamente, debe tomar un voltaje más alto o armar una batería de varios condensadores. En el primer inicio, necesitará un amperímetro, incluido en el espacio de uno de los cables de suministro. Ralentí, es decir En ausencia de un objeto metálico dentro de la bobina, el circuito consume alrededor de 0,5 amperios. Si la corriente es normal, puede colocar un objeto metálico dentro de la bobina y ver cómo se calienta literalmente frente a sus ojos. Asamblea exitosa.