Der Beitrag beschreibt eine kleine Induktionsheizschaltung, die eine sehr gewöhnliche astabile PWM-Schaltung IC 555 verwendet.
Technische Spezifikationen
Das Design
Eine Induktionsheizung gilt als eine erstaunliche Schaltung, die in der Lage ist, Strom mit höchster Effizienz und ohne große Verluste in Wärme umzuwandeln.
Ein wenig Nachdenken wird Ihnen jedoch klar machen, dass es genau das Gegenteil ist. Ein Induktionsheizkreis ist ein äußerst ineffizienter Schaltkreis, der die gesamte Elektrizität in Wärme umwandelt.
Diese Meinung bezieht sich auf die allgemeine Ansicht über elektrische und elektronische Schaltungen, bei denen die Wärmeabgabe als ineffizient und unerwünscht angesehen wird.
Aber für ein Induktionsheizgerät wird dieses Ineffizienzattribut zu seinem positiven Aspekt, und je ineffizienter es konstruiert ist, desto vorteilhafter wird es für den Benutzer.
Genau genommen ist eine Induktionsheizung ein ineffizienter Transformator, der absichtlich nicht auf seine Frequenz und die Kernmaterialspezifikationen abgestimmt ist.
Bei diesem Konzept ist der Kern normalerweise ein ferromagnetisches Material wie Eisen, auf das eine Kupferspule gewickelt ist. Die Kupferwicklung um diesen Eisenkern wird mit einer relativ höheren Frequenz oszilliert, die möglicherweise nicht für das Eisenmaterial geeignet ist.
Aufgrund der schlechten Leitereigenschaften von Eisen ist es schwierig, bei der hohen Wicklungsfrequenz mitzuschwingen, was zur Erzeugung von Wirbelströmen mit hoher Gegen-EMK führt, was wiederum hohe Temperaturen auf dem Kernmaterial verursacht.
Dieses Merkmal wird in Induktionsheizgeräten für den beabsichtigten Zweck ausgenutzt, hohe Temperaturen zu erreichen Obwohl mit dem gleichen Konzept massive Induktionsheizgeräte zur Erzeugung extrem hoher Temperaturen gebaut werden können , kann ein kleiner Induktionsheizkreis einfach mit gewöhnlichen Teilen wie einem IC 555 und einigen anderen kostengünstigen passiven Komponenten implementiert werden.
Schaltplan
Schaltungsbetrieb
Ein einfacher IC 555-Induktionsheizkreis ist in der obigen Abbildung dargestellt. Hier ist der IC als PWM-Generatorschaltung konfiguriert, die über das 5-K-Poti eingestellt wird.
Die Frequenz wird angepasst, indem der 1M-Pot oder der 1uF-Kondensator speziell angepasst wird, um die optimierte Heizwirkung auf die Arbeitsspule zu erreichen.
Die Arbeitsspule wird hier hergestellt, indem etwa 50 Windungen (nicht kritisch) von 1 mm super emailliertem Kupferdraht über ein vorgefertigtes Eisenrohr gewickelt werden, dessen Abmessungen nach individuellen Vorlieben ausgewählt werden können und irgendwo zwischen 10 bis 20 mm im Durchmesser und 30 mm liegen können 40 mm lang.
Sobald die obige Anordnung aufgebaut und eingeschaltet ist, können die Spule und das Eisenrohr beobachtet werden, wie sie allmählich Wärme entwickeln, und alles, was sich im Rohr befindet, kann beobachtet werden, wie es erhitzt wird.
Wenn es sich um Wasser im Rohr handelt, könnte es anfangen, sich aufzuwärmen und sogar den Siedepunkt erreichen, wenn die Spule durch die Frequenz- und PWM-Anpassungen richtig optimiert wird.
Die Idee hinter diesem kleinen Induktionsheizkreis ist einfach, er soll die Eisenrohratome dazu zwingen, elektromagnetisch mit einer inkompatiblen Frequenz zu schwingen, was zur Erzeugung großer Mengen an entgegengesetzten Wirbelströmen und einer proportionalen Menge an Wärme aufgrund dieses entgegengesetzten Stroms im führt Metall.