Příspěvek pojednává o malém okruhu indukčního ohřívače pro školní projekty a výstavy, využívající velmi obyčejný astabilní obvod PWM IC 555. Nápad požadoval pan Anthony

Technické specifikace

Pro školní projekt potřebuji postavit indukční varnou desku na střídavý proud a přemýšlel jsem, jestli mi pomůžete sestavit seznam dílů pro mnohem slabší indukční varnou desku, než je ta vaše, musí jen ohřát několik ML vody.

je to něco, co je možné?

Design

An indukční ohřívač je považován za úžasný obvod, který je schopen přeměňovat elektřinu na teplo s maximální účinností a bez velkých ztrát.

Trochu rozjímání vás však přiměje uvědomit si, že ve skutečnosti je to přesně naopak. Okruh indukčního ohřívače je extrémně neefektivní obvod, který přeměňuje veškerou elektřinu na teplo.

Toto stanovisko se týká obecného pohledu na elektrické a elektronické obvody, kde je emise tepla považována za neúčinnou a nežádoucí.

U indukčního ohřívače se ale tento atribut neefektivity stává jeho pozitivním aspektem a čím je navržen neefektivněji, tím je pro uživatele výhodnější.

Přesně řečeno, indukční ohřívač je neefektivní transformátor, který je záměrně nesouladný s jeho frekvencí a specifikacemi materiálu jádra.

V tomto konceptu je jádro obvykle feromagnetický materiál, jako je železo, na kterém je navinuta měděná cívka. Měděné vinutí kolem tohoto železného jádra kmitá na relativně vyšší frekvenci, což nemusí být vhodné pro železný materiál.

Špatná dirigentská povaha železa zjišťuje, že je obtížné rezonovat při vysoké frekvenci vinutí, což vede k vytváření vysokých zpětných emf vířivých proudů, které zase způsobují vysoké teploty na materiálu jádra.

Tato vlastnost se využívá u indukčních ohřívačů za účelem dosažení vysokých teplot

I když masivní mohou být vyrobeny jednotky indukčního ohřívače pro generování extrémně vysokých teplot pomocí stejného konceptu lze také snadno implementovat malý obvod indukčního ohřívače pro školní výstavní projekt pomocí běžných součástí, jako je IC 555 a některé další levné pasivní součásti.

Kruhový diagram

Obvodový provoz

Na výše uvedeném obrázku je jednoduchý obvod indukčního ohřívače IC 555 pro školní projekt.

Zde je IC konfigurován jako obvod generátoru PWM, který je nastaven pomocí 5K potu. Frekvence se upravuje vyladěním 1M hrnce nebo 1uF kondenzátoru speciálně pro dosažení optimalizovaného ohřívacího účinku na pracovní cívce.

Pracovní cívka je zde vyrobena navinutím asi 50 závitů (není kritických) 1 mm super smaltovaného měděného drátu na vyrobenou železnou trubku, jejíž rozměry lze zvolit podle individuálních preferencí, a může být kdekoli mezi 10 až 20 mm v průměru a 30 až 40 mm dlouhý.

Jakmile je výše uvedená sestava sestavena a zapnuta, bylo vidět, že cívka a železná trubka postupně vyvíjejí teplo a vše, co je uvnitř trubky, mohlo být svědkem zahřívání.

Pokud je to voda uvnitř potrubí, mohlo by se začít zahřívat a dokonce dosáhnout bodu varu, pokud je cívka správně optimalizována pomocí úprav frekvence a PWM.

Myšlenka tohoto malého obvodu indukčního ohřívače je jednoduchá, spočívá v tom, že donutí atomy železné trubky elektromagneticky kmitat na nekompatibilní frekvenci, což vede k produkci velkého množství protilehlých vířivých proudů a úměrného množství tepla v důsledku tohoto protichůdného proudu v kov.

Pokud máte další dotazy týkající se tohoto okruhu indukčního ohřívače pro školní vědecký projekt, neváhejte se jich zeptat prostřednictvím komentářů níže.