2000 Watt Induktionsheizung - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Induktionsheizgeräte sind ein großartiges Werkzeug zum Erhitzen von Metallgegenständen, das sich in einem Heimwerkerarbeitsplatz als nützlich erweisen kann, wenn Sie die Dinge glühend heiß machen müssen, ohne den gesamten Raum zu verschmutzen.

Heute werden wir also ein extrem leistungsstarkes Induktionsheizgerät von Grund auf neu entwickeln und das Gute daran ist, dass dieses Gerät mit kundenspezifischen Leiterplatten gebaut wird, was den gesamten Bauprozess für Sie zu einem Kinderspiel und auch ordentlich macht.

Schritt 1: Benötigtes Werkzeug und Material

• Materialliste für dieses Projekt:
• Kundenspezifische Leiterplatte
• 12 AWG & 16 AWG Kupferlackdraht
• Ferritkerne
• 12V DC-Lüfter
• Kühlkörper
• Widerstände
• Kondensatoren
• Dioden

Liste der in diesen Projekten verwendeten Tools:

• Lötkolben
• Lötdraht
• Schneider
• Zange

Schritt 2: Entwerfen des Schaltplans

Das Gerät arbeitet als LC-Oszillator und induziert so den Strom mit einem sich ständig ändernden Magnetfeld in Metallobjekte.

Der Eingang ist eine Gleichspannung im Bereich von 12 V bis 36 V. In der Anfangsphase haben wir die DC-Sicherungen, um sicherzustellen, dass das Ding im Fehlerfall nicht durchbrennt. Von dort aus ist die Versorgung in zwei Teile aufgeteilt, von denen einer der LM7812 12-V-Spannungsregler ist, der verwendet wird, um den Lüfter anzutreiben, um die Mosfets kühl zu halten.

Der andere Teil der Versorgung wird dann den vier N-Kanal-Mosfets zugeführt, von denen ein Paar die beiden abwechselnd arbeitenden Kanäle ansteuert und so die Gleichspannung in ein sich ständig änderndes elektrisches Feld umwandelt.

Jetzt gibt es zwei mögliche Konfigurationen, wir können entweder nur eine Onboard-Induktivität verwenden und die Ausgangsspule in zwei Teile teilen, was das Design der Ausgangsspule etwas komplizierter macht. Daher haben wir uns für die Tankschaltungskonfiguration entschieden, die zwei bietet an Bord von Induktoren und hat eine einzelne Ausgangsspule, die das elektromagnetische Feld in das zu erwärmende Objekt induziert.

Mit diesem Design im Hinterkopf haben wir die kundenspezifischen PCBs auf easyEDA entworfen, einer äußerst nützlichen Plattform für das PCB-Design

Schritt 3: Entwerfen der Leiterplatte

Als ich den Schaltplan fertig hatte, habe ich beschlossen, eine dedizierte Platine für das Induktionsheizgerät zu entwerfen, da es uns nicht nur hilft, alles ordentlich zu halten, sondern ich wollte dieses Gerät auch so entwerfen, dass es für meine anderen DIY-Projekte weiter modifiziert werden kann.

Die Idee, eine Leiterplatte zu entwerfen, scheint eine Menge Aufwand zu erfordern, aber glauben Sie mir, es lohnt sich, wenn Sie maßgeschneiderte Platinen in die Hände bekommen. In diesem Sinne habe ich die Platine für die Induktionsheizeinheit entworfen. Dann habe ich auch maßgeschneiderte Pakete für Induktoren auf den Platinen hergestellt.

Ich habe auch vier Befestigungslöcher hinzugefügt, die hilfreich sind, um den Controller zu montieren und auch den Lüfter zusammen mit dem Kühlkörper über den MOSFETs zu halten.

Schaltplan, Gerber-Dateien und BOM (Stückliste):

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

Schritt 4: Bestellung der Leiterplatten

Im Gegensatz zu anderen kundenspezifischen Teilen für Ihr DIY-Projekt sind PCBs sicherlich am einfachsten zu bekommen. Ja Nachdem wir nun Gerber-Dateien unseres finalisierten PCB-Layouts generiert haben, sind wir nur noch wenige Klicks von der Bestellung unserer kundenspezifischen PCBs entfernt.

Alles, was ich getan habe, ist zu JLCPCB zu gehen und nachdem ich dort eine Reihe von Optionen durchgegangen bin, habe ich meine Gerber-Dateien hochgeladen. Sobald das Design vom technischen Team auf Fehler überprüft wurde, wird Ihr Design an die Fertigungslinie weitergeleitet. Der gesamte Prozess dauert zwei Tage und Sie werden Ihre Leiterplatten hoffentlich innerhalb einer Woche erhalten. JLCPCB haben dieses Projekt durch ihre Unterstützung ermöglicht, also nimm dir Zeit und schau dir ihre Website an. Sie bieten Standard-Leiterplatten, Quick-Turn-Leiterplatten, SMD usw. an. Für Rabatte von bis zu 30% auf Ihre Leiterplatten besuchen Sie diesen Link. Gerber-Dateien, Schaltplan und die BOM (Bill Of Material) für die Leiterplatte sind hier verfügbar.

Schritt 5: Zusammenbau der Platine

Wie erwartet kamen die Platinen innerhalb einer Woche an und das Finish ist einfach zu gut. Die Qualität der Platinen ist absolut einwandfrei. Jetzt ist es an der Zeit, alle Komponenten wie in der BOM (Bill of Material) erwähnt zu sammeln und sie an Ort und Stelle abzulegen.

Um die Dinge am Laufen zu halten, müssen wir mit der kleinsten Komponente auf der Platine beginnen, die aus Widerständen, Dioden und einigen Anschlüssen besteht. Nach dem Löten dieser Komponenten müssen wir uns zu größeren Komponenten bewegen. Und dann haben wir die Mosfets Beine gebogen und auf die Platine gelötet.

Schritt 6: Anbringen von Kondensatoren und Lüfter

Danach haben wir den Kondensator auf die Platinen gelegt. Um die MOSFETs abzukühlen, haben wir den 12-V-DC-Lüfter mit dem Kühlkörper-Sandwich dazwischen platziert.

Aber danach haben wir festgestellt, dass dieser Lüfter nicht leistungsstark genug ist und haben ihn durch einen größeren ersetzt.

Schritt 7: Herstellung der Induktoren

Für den Tankkreis verwenden wir 24 mm Ferritkern und 16 AWG Kupferlackdraht. Wir haben 22 Windungen auf jedem Ferritkern, um eine geeignete Frequenz zu erhalten. Und dann auf die Platinen gelötet.

Schritt 8: Induktionsspule

Nach dem Platzieren der Induktoren ist es Zeit, die Induktionsspule herzustellen, und dafür haben wir 12 AWG Kupferlackdraht verwendet. Zuerst haben wir den Draht gestrafft und dann auf das PVC-Rohr gewickelt, um die perfekte Form zu erhalten. Und schraubte es auf die Klemmen.

Schritt 9: Endgültige Ergebnisse

Dieses Induktionsheizgerät funktionierte wie ein Champion. Von einem Metalllineal zu einem halben Zoll dicken Stab dauerte es nicht länger als ein paar Sekunden, um es glühend heiß zu erhitzen.

Die Heizung kann zwischen 12 V und 36 V DC arbeiten und kann Überspannungen von bis zu 2000 Watt verarbeiten, was eine ausreichende Energiemenge ist, um große Gegenstände zu handhaben.

Schreiben Sie Ihre Gedanken in den Kommentarbereich unten.

Grüße, DIY König

Zweiter im Make it Glow-Wettbewerb