Riscaldatore a induzione da 2000 Watt: 9 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

I riscaldatori a induzione sono un ottimo strumento per riscaldare oggetti metallici che possono tornare utili in uno spazio di lavoro fai-da-te quando è necessario ottenere le cose roventi senza incasinare l'intero spazio.

Quindi oggi creeremo un riscaldatore a induzione estremamente potente totalmente da zero e la cosa buona è che questa unità è costruita utilizzando circuiti stampati personalizzati che rendono l'intero processo di costruzione per voi ragazzi un gioco da ragazzi e anche pulito.

Passaggio 1: strumenti e materiale necessari

• Elenco del materiale richiesto per questo progetto:
• Circuito stampato personalizzato
• Filo di rame smaltato da 12 AWG e 16 AWG
• Nuclei di ferrite
• Ventola da 12 V CC
• Radiatore
• resistori
• Condensatori
• Diodi

Elenco degli strumenti utilizzati in questi progetti:

• Saldatore
• Filo di saldatura
• Taglierine
• Pinze

Passaggio 2: progettazione dello schema

L'unità funziona come un oscillatore LC e quindi induce la corrente in oggetti metallici con un campo magnetico in continua evoluzione.

L'ingresso è una tensione continua che va da 12v a 36v. Nella fase iniziale abbiamo i fusibili CC solo per assicurarci che quella cosa non esploda in caso di guasto. Da lì l'alimentazione è divisa in due parti, una delle quali è il regolatore di tensione LM7812 12v che viene utilizzato per azionare la ventola di raffreddamento per mantenere freschi i mosfet.

L'altra parte dell'alimentazione viene quindi alimentata ai quattro mosfet a canale N, una coppia dei quali pilota i due canali che funzionano alternativamente e trasformano così la tensione CC in un campo elettrico in continua evoluzione.

Ora ci sono due possibili configurazioni, possiamo andare con un solo induttore a bordo e avere la bobina di uscita divisa in due parti, il che rende il design della bobina di uscita un po' più complicato, quindi abbiamo deciso di andare con la configurazione del circuito dei serbatoi che offre due a bordo degli induttori e ha una singola bobina di uscita che induce il campo elettromagnetico nell'oggetto da riscaldare.

Con questo design in mente abbiamo progettato i PCB personalizzati su easyEDA, una piattaforma estremamente utile per la progettazione di PCB

Passaggio 3: progettazione del circuito stampato

Quando ho terminato lo schema, ho deciso di progettare un PCB dedicato per il riscaldatore a induzione in quanto non solo ci aiuterà a mantenere tutto in ordine, ma intendevo progettare questa unità in modo che sia in grado di apportare ulteriori modifiche per i miei altri progetti fai-da-te.

L'idea di progettare un PCB potrebbe sembrare richiedere molti sforzi, ma credetemi ne vale la pena quando metti le mani su schede personalizzate. Quindi con questo in mente ho progettato il PCB per l'unità di riscaldamento a induzione. Poi ho anche realizzato pacchetti personalizzati per gli induttori sulle schede.

Ho anche aggiunto quattro fori di montaggio che saranno utili per montare il controller e tenere anche la ventola di raffreddamento insieme al dissipatore di calore sopra i MOSFET.

Schema, file Gerber e BOM (distinta base):

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

Passaggio 4: ordinare i PCB

A differenza di qualsiasi altra parte personalizzata per il tuo progetto fai-da-te, i PCB sono sicuramente i più facili da ottenere. Sì Ora, una volta generati i file gerber del nostro layout PCB finito, mancano solo pochi clic per ordinare i nostri PCB personalizzati.

Quello che ho fatto è stato andare su JLCPCB e dopo aver esaminato un sacco di opzioni lì ho caricato i miei file gerber. Una volta che il design è stato controllato per eventuali errori dal loro team tecnico, il tuo design viene inoltrato alla linea di produzione. L'intero processo richiederà due giorni per essere completato e, si spera, riceverai i tuoi PCB entro solo una settimana. JLCPCB ha reso possibile questo progetto grazie al loro supporto, quindi prenditi il tuo tempo e dai un'occhiata al loro sito web. Offrono PCB standard, PCB a rotazione rapida, SMD ecc. Quindi per sconti fino al 30% sui tuoi PCB visita questo link. I file Gerber, lo schema e la BOM (Bill Of Material) per il PCB sono disponibili qui.

Passaggio 5: assemblaggio del PCB

Come previsto, i PCB sono arrivati entro una settimana e la finitura è semplicemente troppo buona. La qualità dei PCB è assolutamente impeccabile. Ora è il momento di raccogliere tutti i componenti come menzionato nella BOM (Bill of Material) e rilasciarli in posizione.

Per mantenere le cose in movimento, dobbiamo iniziare con il componente più piccolo sul PCB, ovvero alcuni resistori, diodi e alcuni connettori. Dopo aver saldato questi componenti dobbiamo passare a componenti più grandi. E poi abbiamo piegato le gambe del Mosfet e l'abbiamo saldato sulla scheda.

Passaggio 6: collegamento di condensatori e ventola di raffreddamento

Dopodiché abbiamo posizionato il condensatore sulle schede. Per raffreddare i MOSFET abbiamo posizionato la ventola da 12 V CC con il sandwich del dissipatore di calore in mezzo.

Ma dopo ci siamo resi conto che questa ventola non è abbastanza potente, quindi l'abbiamo sostituita con una più grande.

Passaggio 7: creare gli induttori

Per il circuito del serbatoio utilizziamo un nucleo di ferrite da 24 mm e un filo di rame smaltato da 16 AWG. Abbiamo 22 spire del vento su ciascun nucleo di ferrite per ottenere una frequenza adeguata. E poi l'ho saldato sulle schede.

Passaggio 8: bobina di induzione

Dopo aver posizionato gli induttori, è tempo di realizzare la bobina di induzione e per questo abbiamo utilizzato un filo di rame smaltato da 12 AWG. Per prima cosa abbiamo teso il filo e poi lo abbiamo avvolto sul tubo in PVC in modo da ottenere la forma perfetta. E l'ho avvitato sui terminali.

Passaggio 9: risultati finali

Questo riscaldatore a induzione si è comportato come un campione. Da un righello di metallo a un'asta spessa mezzo pollice, non ci sono voluti più di un paio di secondi per riscaldarla a fuoco.

Il riscaldatore può funzionare tra 12 V e 36 V CC e può gestire picchi fino a 2000 watt, una quantità di energia sufficiente per gestire oggetti di grandi dimensioni.

Lascia cadere i tuoi pensieri nella sezione commenti qui sotto.

Saluti, Re fai da te

Secondo classificato al concorso Make it Glow