Aquecedor de metal por indução

O aquecedor por indução permite aquecer o metal até ficar vermelho, sem nem tocá-lo. A base desse aquecedor é uma bobina na qual um campo de alta frequência é criado, que atua sobre um objeto metálico colocado dentro. A corrente de alta densidade é induzida no metal, o que faz com que o metal aqueça. Assim, para criar um aquecedor de indução, você precisará de um circuito que gere oscilações de alta frequência e da própria bobina.

Esquema

O exemplo acima é um diagrama do driver ZVS universal, baseado em poderosos transistores de efeito de campo. É melhor usar o IRFP260, projetado para uma corrente superior a 40 A, mas se você não conseguir, pode usar o IRFP250, eles também são adequados para este circuito. D1 e D2 - diodos zener, você pode aplicar qualquer voltagem de 12 a 16 volts. D3 e D4, diodos ultra-rápidos, podem ser usados, por exemplo, SF18 ou UF4007. É aconselhável usar os resistores R3 e R4 com uma potência de 3-5 watts, caso contrário, seu aquecimento é possível. L1 - indutor, você pode medir na faixa de 10-200 μH. Ele deve ser enrolado com um fio de cobre suficientemente grosso, caso contrário, seu aquecimento não poderá ser evitado. É muito simples fazer você mesmo - basta enrolar 20 a 30 voltas de fio com uma seção transversal de 0,7 a 1 mm em qualquer anel de ferrite. Atenção especial deve ser dada ao capacitor C1 - ele deve ser projetado para uma tensão de pelo menos 250 volts. A capacitância pode variar de 0,250 a 1 uF. Uma corrente grande flui através desse capacitor, portanto deve ser maciça, caso contrário, seu aquecimento não pode ser evitado. L2 e L3 - esta é a própria bobina dentro da qual o objeto aquecido é colocado. Representa 6 a 10 voltas de fio de cobre grosso em um mandril com um diâmetro de 2 a 3 centímetros. Na bobina, é necessário fazer um toque a partir do meio e conectá-lo à bobina L1.

Montagem do circuito do aquecedor

O esquema é montado em um pedaço de PCB com dimensões de 60x40 mm. O design da PCB está completamente pronto para impressão e você não precisa espelhá-lo. A placa é feita pelo método LUT, abaixo estão algumas fotos do processo.
Após a perfuração dos furos, a placa deve ser estanhada com uma espessa camada de solda para melhor condutividade das trilhas, porque grandes correntes fluirão através delas. Como de costume, as primeiras peças pequenas, diodos, diodos zener e resistores de 10 kΩ são soldados. Resistores potentes de 470 ohm estão instalados na placa para economizar espaço. Para conectar os fios de energia, você pode usar a régua de terminais, um lugar para isso na placa. Após todas as peças terem sido seladas, o fluxo restante deve ser lavado e as faixas adjacentes verificadas quanto a um curto-circuito.

Fabricação de bobinas de indução

A bobina é de 6 a 10 voltas de fio de cobre grosso em um mandril com um diâmetro de 2-3 cm, o mandril deve ser dielétrico. Se o fio mantiver a forma correta, você poderá ficar completamente sem ela. Usei um fio normal de 1,5 mm e enrolei em volta de um pedaço de tubo de plástico. Uma fita isolante é adequada para a fixação de bobinas.
Uma torneira é feita no meio da bobina, você pode simplesmente remover o isolamento do fio e soldar o terceiro fio, como eu fiz. Todos os fios devem ter uma grande seção transversal para evitar perdas desnecessárias.

Testes iniciais de inicialização e aquecimento

A tensão de alimentação do circuito está na faixa de 12 a 35 volts. Quanto maior a tensão, mais o objeto metálico se aquece. Mas junto com isso, a geração de calor nos transistores também aumenta - se com uma fonte de alimentação de 12 volts eles quase não esquentam, então a 30 volts talvez já precisem de um radiador com resfriamento ativo. Você também deve monitorar o capacitor C1 - se ele se aquecer significativamente, deverá aumentar a tensão ou montar uma bateria de vários capacitores. Na primeira partida, você precisará de um amperímetro, incluído na folga de um dos fios de alimentação. Inativo, ou seja, na ausência de um objeto metálico dentro da bobina, o circuito consome cerca de 0,5 amperes. Se a corrente for normal, você pode colocar um objeto de metal dentro da bobina e observar como ela esquenta literalmente na frente dos seus olhos. Montagem bem sucedida.