De post bespreekt een klein inductieverwarmingscircuit voor schoolprojecten en tentoonstellingen, met behulp van een heel gewoon IC 555 astabiel PWM-circuit. Het idee werd aangevraagd door de heer Anthony

Technische specificaties

Voor een schoolproject moet ik een AC-inductiekookplaat bouwen en ik vroeg me af of je me kon helpen met het samenstellen van een onderdelenlijst voor een veel zwakkere inductiekookplaat dan die van jou, hij hoeft maar een paar ml water op te warmen.

is dit iets dat mogelijk is?

Het ontwerp

Een inductieverwarmer wordt beschouwd als een verbazingwekkende schakeling die in staat is om elektriciteit met de grootst mogelijke efficiëntie en zonder veel verliezen om te zetten in warmte.

Een beetje contemplatie zal je echter doen beseffen dat het eigenlijk precies het tegenovergestelde is. Een inductieverwarmingscircuit is een extreem inefficiënt circuit dat alle elektriciteit in warmte omzet.

Deze mening betreft de algemene opvatting over elektrische en elektronische schakelingen waar de afgifte van warmte als inefficiënt en ongewenst wordt beschouwd.

Maar voor een inductieverwarmer wordt dit inefficiëntie-attribuut het positieve aspect, en hoe inefficiënter het is ontworpen, hoe gunstiger het wordt voor de gebruiker.

Om precies te zijn, een inductieverwarmer is een inefficiënte transformator die opzettelijk niet overeenkomt met zijn frequentie en de specificaties van het kernmateriaal.

In dit concept is de kern normaal gesproken een ferromagnetisch materiaal zoals ijzer met een koperen spoel eroverheen gewikkeld. De koperwikkeling rond deze ijzeren kern trilt met een relatief hogere frequentie die mogelijk niet geschikt is voor het ijzeren materiaal.

Door de slechte geleiding van ijzer is het moeilijk om te resoneren bij de hoge wikkelfrequentie, wat resulteert in het genereren van wervelstromen met hoge tegenstroom, die op hun beurt hoge temperaturen op het kernmateriaal veroorzaken.

Deze functie wordt benut in inductieverhitters met het beoogde doel om hoge temperaturen te bereiken

Hoewel enorm inductieverhitters kunnen worden gebouwd om extreem hoge temperaturen te genereren Met hetzelfde concept kan een klein inductieverwarmingscircuit voor schooltentoonstellingen ook gemakkelijk worden geïmplementeerd met gewone onderdelen zoals een IC 555 en enkele andere goedkope passieve componenten.

Schakelschema

Circuitwerking

Een eenvoudig IC 555 inductieverwarmingscircuit voor een schoolproject wordt getoond in de bovenstaande afbeelding.

Hier is het IC geconfigureerd als een PWM-generatorcircuit, dat wordt aangepast met behulp van de 5 K-pot. De frequentie wordt aangepast door de 1M pot of de 1uF condensator specifiek aan te passen om het geoptimaliseerde verwarmingseffect op de werkspoel te bereiken.

De werkspoel is hier gemaakt door ongeveer 50 windingen (niet kritisch) van 1 mm super geëmailleerd koperdraad over een gefabriceerde ijzeren buis te wikkelen waarvan de afmetingen kunnen worden gekozen volgens individuele voorkeur, en kan ergens tussen de 10 en 20 mm in diameter zijn en 30 tot 40 mm lang.

Zodra de bovenstaande opstelling is gebouwd en ingeschakeld, kan worden gezien dat de spoel en de ijzeren buis geleidelijk warmte ontwikkelen en alles wat in de buis wordt geplaatst, kan worden opgewarmd.

Als het water in de pijp is, kan het beginnen op te warmen en zelfs het kookpunt bereiken als de spoel correct is geoptimaliseerd door de frequentie- en PWM-aanpassingen.

Het idee achter dit kleine inductieverwarmingscircuit is eenvoudig, het is om de ijzeren buisatomen te dwingen elektromagnetisch te oscilleren met een incompatibele frequentie, wat resulteert in de productie van enorme hoeveelheden tegengestelde wervelstromen en een evenredige hoeveelheid warmte als gevolg van deze tegenstroom in de metaal.

Als je meer vragen hebt over dit inductieverwarmingscircuit voor schoolwetenschappelijk project, stel ze dan gerust via onderstaande opmerkingen.