Индукционный нагреватель мощностью 2000 Вт: 9 ступеней (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Индукционные нагреватели - отличный инструмент для нагрева металлических предметов, который может пригодиться на рабочем месте домашнего мастера, когда вам нужно нагреть вещи докрасна, не испортив все пространство.

Итак, сегодня мы собираемся создать чрезвычайно мощный индукционный нагреватель полностью с нуля, и хорошо, что это устройство построено с использованием специализированных печатных плат, что делает весь процесс сборки для вас, ребята, простым и аккуратным.

Шаг 1. Необходимые инструменты и материалы

• Список материалов, необходимых для этого проекта:
• Печатная плата по индивидуальному заказу
• Эмалированный медный провод 12 AWG и 16 AWG
• Ферритовые сердечники
• Вентилятор 12 В постоянного тока
• Радиатор
• Резисторы
• Конденсаторы
• Диоды

Список инструментов, используемых в этих проектах:

• Паяльник
• Паяльная проволока
• Фрезы
• Плоскогубцы

Шаг 2: проектирование схемы

Устройство работает как LC-осциллятор и, таким образом, индуцирует ток в металлических объектах с постоянно меняющимся магнитным полем.

На входе подается постоянное напряжение от 12 до 36 В. На начальном этапе у нас есть предохранители постоянного тока, чтобы убедиться, что эта вещь не взорвется в случае какой-либо неисправности. Оттуда источник питания разделен на две части, одна из которых - стабилизатор напряжения LM7812 12 В, который используется для привода охлаждающего вентилятора для охлаждения МОП-транзисторов.

Другая часть питания затем подается на четыре N-канальных МОП-транзистора, пара из которых управляет двумя каналами, которые работают поочередно, и, таким образом, преобразует напряжение постоянного тока в непрерывно изменяющееся электрическое поле.

Теперь есть две возможные конфигурации, мы можем использовать только одну встроенную катушку индуктивности и разделить выходную катушку на две части, что немного усложняет конструкцию выходной катушки, поэтому мы решили использовать конфигурацию цепи баков, которая предлагает два на борту индукторов и имеет одну выходную катушку, наводящую электромагнитное поле на нагреваемый объект.

Помня об этом, мы разработали индивидуальные печатные платы на easyEDA, чрезвычайно полезной платформе для проектирования печатных плат.

Шаг 3: проектирование печатной платы

Когда я закончил работу над схемой, я решил заняться разработкой специальной печатной платы для индукционного нагревателя, поскольку это не только поможет нам сохранить все в порядке, но я намеревался спроектировать это устройство так, чтобы оно было способно к дальнейшим модификациям для других моих проектов DIY.

Идея разработки печатной платы может показаться требующей огромных усилий, но поверьте мне, это того стоит, когда вы получаете в руки индивидуальные платы. Имея это в виду, я разработал печатную плату для блока индукционного нагревателя. Затем я также сделал индивидуальные пакеты для индукторов на платах.

Я также добавил четыре монтажных отверстия, которые помогут установить контроллер, а также удерживать охлаждающий вентилятор вместе с радиатором над полевыми МОП-транзисторами.

Схема, файлы Gerber и спецификация (ведомость материалов):

drive.google.com/open?id=1nNnzaC_NfH0zacga…

Шаг 4: заказ печатных плат

В отличие от любой другой индивидуальной детали для вашего DIY-проекта, печатные платы, безусловно, проще всего получить. Да. Теперь, когда мы сгенерировали Gerber-файлы для нашей окончательной компоновки печатной платы, мы всего в нескольких щелчках мыши от того, чтобы заказать наши индивидуальные печатные платы.

Все, что я сделал, это направился к JLCPCB и, перебрав там кучу опций, загрузил свои файлы gerber. После того, как технический персонал проверит дизайн на наличие ошибок, ваш дизайн будет отправлен на производственную линию. Весь процесс займет два дня, и, надеюсь, вы получите свои печатные платы всего за неделю. JLCPCB сделали этот проект возможным благодаря их поддержке, так что не торопитесь и загляните на их веб-сайт. Они предлагают стандартные печатные платы, быстровращающиеся печатные платы, SMD и т. Д., Поэтому для получения скидки до 30% на ваши печатные платы перейдите по этой ссылке. Здесь доступны файлы Gerber, схема и спецификация (спецификация материалов) для печатной платы.

Шаг 5: Сборка печатной платы

Как и ожидалось, печатные платы прибыли в течение недели, и отделка оказалась слишком хорошей. Качество печатных плат абсолютно безупречное. Пришло время собрать все компоненты, упомянутые в спецификации (ведомости материалов), и установить их на место.

Чтобы все продолжалось, нам нужно начать с самого маленького компонента на печатной плате, а именно с резисторов, диодов и некоторых разъемов. После пайки этих компонентов мы должны перейти к более крупным компонентам. А потом мы согнули ножки Мосфета и припаяли его к плате.

Шаг 6: Установка конденсаторов и охлаждающего вентилятора

После этого мы разместили конденсатор на платах. Чтобы охладить полевые МОП-транзисторы, мы разместили вентилятор на 12 В постоянного тока с сэндвичем радиатора между ними.

Но после этого мы поняли, что этот вентилятор недостаточно мощный, поэтому заменили его на более крупный.

Шаг 7: Изготовление индукторов

Для цепи резервуара мы используем ферритовый сердечник 24 мм и медный эмалевый провод 16 AWG. У нас есть 22 витка на каждом ферритовом сердечнике, чтобы получить подходящую частоту. А потом припаял на платы.

Шаг 8: индукционная катушка

После размещения индукторов пришло время сделать индукционную катушку, и для этого мы использовали эмалированный медный провод 12 AWG. Сначала мы выпрямили проволоку, а затем намотали ее на трубу из ПВХ, чтобы получить идеальную форму. И прикрутил на клеммы.

Шаг 9: окончательные результаты

Этот индукционный нагреватель работал как чемпион. От металлической линейки до стержня толщиной в полдюйма потребовалось не более пары секунд, чтобы нагреть его докрасна.

Нагреватель может работать в диапазоне от 12 В до 36 В постоянного тока и может выдерживать скачки до 2000 Вт, что является достаточным количеством энергии для работы с большими объектами.

Оставьте свои мысли в разделе комментариев ниже.

С уважением, Сделай сам король

Финалист конкурса Make it Glow