Inlägget diskuterar en liten induktionsvärmare för skolprojekt och utställningar med en mycket vanlig IC 555-stabil PWM-krets. Idén begärdes av Anthony

Tekniska specifikationer

För ett skolprojekt måste jag konstruera en AC-induktionshäll och undrade om du kunde hjälpa mig att sätta ihop en dellista för en mycket svagare induktionshäll än din, den behöver bara värma upp några ml vatten.

är det något som är möjligt?

Designen

En induktionsvärmare anses vara en fantastisk krets som kan omvandla el till värme med största effektivitet och utan mycket förluster.

Men lite kontemplation får dig att inse att det faktiskt är tvärtom. En induktionsvärmare är en extremt ineffektiv krets som omvandlar all el till värme.

Denna åsikt gäller den allmänna synen på elektriska och elektroniska kretsar där utsläpp av värme anses vara ineffektiva och oönskade.

Men för en induktionsvärmare blir detta ineffektivitetsattribut dess positiva aspekt, och ju mer ineffektivt det är utformat, desto mer fördelaktigt blir det för användaren.

För att vara exakt är en induktionsvärmare en ineffektiv transformator som avsiktligt inte stämmer överens med dess frekvens och kärnmaterialspecifikationerna.

I detta koncept är kärnan normalt ett ferromagnetiskt material, såsom järn med en kopparspiral lindad över sig. Kopparlindningen runt denna järnkärna är oscillerad med en relativt högre frekvens vilket kanske inte är lämpligt för järnmaterialet.

Järns dåliga ledaregenskaper har svårt att resonera vid den höga lindningsfrekvensen, vilket resulterar i alstring av höga ryggstrålar, vilket i sin tur orsakar höga temperaturer på kärnmaterialet.

Denna funktion utnyttjas i induktionsvärmare för det avsedda syftet att uppnå höga temperaturer

Även om det är massivt induktionsvärmare kan byggas för att generera extremt höga temperaturer med samma koncept kan en liten induktionsvärmare för skolutställningsprojekt också enkelt implementeras med vanliga delar som en IC 555 och några andra billiga passiva komponenter.

Kretsschema

Kretsdrift

En enkel IC 555 induktionsvärmekrets för skolprojekt visas i figuren ovan.

Här är IC konfigurerad som en PWM-generatorkrets, som justeras med 5 K-potten. Frekvensen justeras genom att justera 1M-potten eller 1uF-kondensatorn specifikt för att uppnå den optimerade värmeeffekten på arbetsspolen.

Arbetsspolen här är gjord genom att linda runt 50 varv (inte kritisk) av 1 mm super emaljerad koppartråd över ett tillverkat järnrör vars dimensioner kan väljas enligt individuell preferens och kan vara mellan 10 och 20 mm i diameter och 30 till 40 mm lång.

När ovanstående installation har byggts och slås PÅ kan spolen och järnröret ses utvecklas värme gradvis och allt som placeras inuti röret kan bevittnas att bli uppvärmt.

Om det är vatten inuti röret kan det börja värmas upp och till och med nå kokpunkten om spolen är optimerad korrekt genom frekvens- och PWM-justeringar.

Tanken bakom den här lilla induktionsvärmekretsen är enkel, det är att tvinga järnrörsatomerna att elektromagnetiskt svänga med en oförenlig frekvens vilket resulterar i produktion av stora mängder motsatta virvelströmmar och en proportionerlig mängd värme på grund av denna motsatta ström i metall.

Om du har fler frågor angående denna induktionsvärmare för skolvetenskapsprojekt, är du välkommen att ställa dem genom kommentarer nedan.