Nagrzewnica indukcyjna 2000 W: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Nagrzewnice indukcyjne to świetne narzędzie do podgrzewania metalowych przedmiotów, które mogą się przydać w miejscu pracy majsterkowiczów, gdy trzeba rozgrzać rzeczy do czerwoności bez zepsucia całej przestrzeni.

Więc dzisiaj zamierzamy stworzyć wyjątkowo wydajną nagrzewnicę indukcyjną całkowicie od podstaw, a dobrą rzeczą jest to, że ta jednostka jest zbudowana przy użyciu niestandardowych płytek drukowanych, co sprawia, że cały proces budowy jest dla was bułką z masłem, a także schludny.

Krok 1: Wymagane narzędzia i materiały

• Lista materiałów wymaganych do tego projektu:
• Dostosowana płytka drukowana
• Drut miedziany emaliowany 12 AWG i 16 AWG
• Rdzenie ferrytowe
• Wentylator 12V DC
• Radiator
• Rezystory
• Kondensatory
• Diody

Lista narzędzi wykorzystywanych w tych projektach:

• Lutownica
• Drut lutowniczy
• Przecinaki
• Szczypce

Krok 2: Projektowanie schematu

Urządzenie działa jak oscylator LC, indukując w ten sposób prąd w metalowych przedmiotach z ciągle zmieniającym się polem magnetycznym.

Wejście to napięcie prądu stałego w zakresie od 12 V do 36 V. Na początkowym etapie mamy bezpieczniki DC, aby upewnić się, że coś nie wybuchnie w przypadku jakiejkolwiek awarii. Stamtąd zasilanie jest podzielone na dwie części, z których jedną jest regulator napięcia LM7812 12v, który służy do napędzania wentylatora chłodzącego, aby utrzymać mosfety w chłodzie.

Druga część zasilania jest następnie podawana do czterech mosfetów N-Channel, z których para napędza dwa pracujące naprzemiennie kanały, zmieniając w ten sposób napięcie prądu stałego na stale zmieniające się pole elektryczne.

Teraz są dwie możliwe konfiguracje, możemy albo użyć tylko jednej wbudowanej cewki indukcyjnej i podzielić cewkę wyjściową na dwie części, co sprawia, że konstrukcja cewki wyjściowej jest nieco bardziej skomplikowana, dlatego zdecydowaliśmy się na konfigurację obwodów zbiorników, która oferuje dwie na pokładzie induktorów i ma pojedynczą cewkę wyjściową indukującą pole elektromagnetyczne do ogrzewanego obiektu.

Mając na uwadze ten projekt, zaprojektowaliśmy niestandardowe płytki drukowane na easyEDA, niezwykle przydatnej platformie do projektowania płytek drukowanych

Krok 3: Projektowanie płytki drukowanej

Kiedy skończyłem schemat, zdecydowałem się zaprojektować dedykowaną płytkę drukowaną dla nagrzewnicy indukcyjnej, ponieważ nie tylko pomoże nam to utrzymać wszystko w porządku, ale zamierzałem zaprojektować to urządzenie tak, aby było zdolne do dalszych modyfikacji dla moich innych projektów DIY.

Pomysł zaprojektowania płytki PCB może wydawać się wymagający wiele wysiłku, ale uwierz mi, że warto to wszystko, gdy dostaniesz w swoje ręce niestandardowe płytki. Mając to na uwadze zaprojektowałem płytkę PCB do nagrzewnicy indukcyjnej. Następnie wykonałem również niestandardowe pakiety dla cewek na płytkach.

Dodałem również cztery otwory montażowe, które będą pomocne przy montażu kontrolera, a także przytrzymają wentylator chłodzący wraz z radiatorem nad tranzystorami MOSFET.

Schematy, pliki Gerber i BOM (Bill Of Material):

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

Krok 4: Zamawianie płytek drukowanych

W przeciwieństwie do innych niestandardowych części do projektu DIY, płytki PCB są z pewnością najłatwiejsze do zdobycia. Tak Teraz, po wygenerowaniu plików gerber naszego skończonego układu PCB, jesteśmy tylko kilka kliknięć od zamówienia naszych niestandardowych PCB.

Jedyne, co zrobiłem, to udałem się do JLCPCB i po przejrzeniu kilku opcji wrzuciłem swoje pliki gerber. Po sprawdzeniu projektu pod kątem błędów przez ich zespół techniczny, projekt jest przekazywany na linię produkcyjną. Cały proces zajmie dwa dni i miejmy nadzieję, że otrzymasz swoje PCB w ciągu zaledwie tygodnia. JLCPCB umożliwiły ten projekt dzięki ich wsparciu, więc nie spiesz się i zajrzyj na ich stronę internetową. Oferują standardowe PCB, Quick-turn PCB, SMD itp., więc aby uzyskać rabaty do 30% na PCB, odwiedź ten link. Pliki Gerber, schemat i BOM (Bill Of Material) dla PCB są dostępne tutaj.

Krok 5: Montaż PCB

Zgodnie z oczekiwaniami płytki dotarły w ciągu tygodnia, a wykończenie jest po prostu zbyt dobre. Jakość płytek PCB jest absolutnie bez zarzutu. Teraz czas zebrać wszystkie komponenty wymienione w BOM (Bill of Material) i upuścić je na miejsce.

Aby wszystko było płynne, musimy zacząć od najmniejszego elementu na płytce drukowanej, czyli kilku rezystorów, diod i niektórych złączy. Po wlutowaniu tych elementów musimy przejść do większych elementów. A potem wygięliśmy nogi Mosfetów i przylutowaliśmy je na płycie.

Krok 6: Podłączanie kondensatorów i wentylatora chłodzącego

Następnie umieściliśmy kondensator na płytkach. Aby schłodzić tranzystory MOSFET, umieściliśmy wentylator 12 V DC z warstwą radiatora pomiędzy nimi.

Ale potem zdaliśmy sobie sprawę, że ten wentylator nie jest wystarczająco mocny, więc zastąpiliśmy go większym.

Krok 7: Tworzenie cewek

Do obwodu zbiornika używamy rdzenia ferrytowego 24 mm i drutu miedzianego 16 AWG. Na każdym rdzeniu ferrytowym nawijamy 22 zwoje, aby uzyskać odpowiednią częstotliwość. A potem przylutowałem go na deskach.

Krok 8: Cewka indukcyjna

Po umieszczeniu cewek nadszedł czas na wykonanie cewki indukcyjnej i do tego użyliśmy drutu miedzianego emaliowanego 12 AWG. Najpierw naciągamy drut, a następnie nawijamy go na rurę PCV w celu uzyskania idealnego kształtu. I przykręciłem go na zaciskach.

Krok 9: Wyniki końcowe

Ta nagrzewnica indukcyjna działała jak mistrz. Od metalowej linijki do grubego na pół cala pręta, rozgrzanie go do czerwoności zajęło nie więcej niż kilka sekund.

Grzejnik może pracować w zakresie od 12 V do 36 V DC i może wytrzymać przepięcia do 2000 watów, co jest wystarczającą ilością energii do obsługi dużych obiektów.

Opuść swoje przemyślenia w sekcji komentarzy poniżej.

Pozdrowienia, DIY Król

Drugie miejsce w konkursie Make it Glow