Aquecedor de indução de 2000 Watts: 9 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Aquecedores por indução são uma ótima ferramenta para aquecer objetos de metal que podem ser úteis em um espaço de trabalho DIYers quando você precisa deixar as coisas quentes sem bagunçar todo o espaço.

Então, hoje vamos criar um aquecedor por indução extremamente poderoso totalmente do zero e a coisa boa é que esta unidade é construída usando placas de circuito impresso personalizadas, o que torna todo o processo de construção para vocês um pedaço de bolo e limpo também.

Etapa 1: Ferramentas e material necessários

• Lista de materiais necessários para este projeto:
• Placa de circuito impresso personalizada
• Fio de cobre esmaltado 12 AWG e 16 AWG
• Núcleos de ferrite
• Ventilador 12v DC
• Dissipador de calor
• Resistores
• Capacitores
• Diodos

Lista de ferramentas utilizadas nestes projetos:

• Ferro de solda
• Fio de solda
• Cortadores
• Alicate

Etapa 2: projetando o esquema

A unidade funciona como um oscilador LC, induzindo assim a corrente em objetos de metal com um campo magnético em constante mudança.

A entrada é uma tensão DC variando de 12v a 36v. No estágio inicial, temos os fusíveis CC apenas para garantir que não explodam em caso de falha. A partir daí, a alimentação é dividida em duas partes, uma das quais é o regulador de tensão LM7812 12v que é usado para acionar a ventoinha de resfriamento para manter os mosfets resfriados.

A outra parte do suprimento é então alimentada para os quatro mosfets do Canal N, um par dos quais está conduzindo os dois canais que estão trabalhando alternadamente e, portanto, mudando a tensão DC em um campo elétrico que muda continuamente.

Agora existem duas configurações possíveis, podemos ir com apenas um indutor integrado e ter a bobina de saída dividida em duas partes, o que torna o design da bobina de saída um pouco mais complicado, portanto decidimos ir com a configuração do circuito de tanques que oferece dois a bordo de indutores e tem uma única bobina de saída induzindo o campo eletromagnético no objeto sendo aquecido.

Com este projeto em mente, projetamos os PCBs personalizados no easyEDA, uma plataforma extremamente útil para o design de PCBs

Etapa 3: projetar a placa de circuito impresso

Quando terminei o esquema, decidi projetar um PCB dedicado para o aquecedor por indução, pois isso não apenas nos ajudará a manter tudo limpo, mas pretendia projetar esta unidade de modo que seja capaz de modificações adicionais para meus outros projetos DIY.

A ideia de projetar um PCB pode parecer um grande esforço, mas acredite, vale a pena quando você coloca as mãos em placas personalizadas. Com isso em mente, projetei a placa de circuito impresso para a unidade do aquecedor por indução. Em seguida, também fiz pacotes personalizados para indutores nas placas.

Também adicionei quatro orifícios de montagem que serão úteis para montar o controlador e também segurar a ventoinha de resfriamento junto com o dissipador de calor acima dos MOSFETs.

Esquemático, arquivos Gerber e BOM (lista de materiais):

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

Etapa 4: solicitando os PCBs

Ao contrário de qualquer outra peça personalizada para o seu projeto DIY, PCBs são certamente os mais fáceis de obter. Sim. Agora, uma vez que geramos arquivos gerber de nosso layout de PCB finilizado, estamos a apenas alguns cliques de fazer o pedido de nossos PCBs personalizados.

O que eu fiz foi ir até o JLCPCB e depois de passar por um monte de opções lá, carreguei meus arquivos gerber. Uma vez que o projeto é verificado quanto a erros por sua equipe técnica, seu projeto é encaminhado para a linha de fabricação. Todo o processo levará dois dias para ser concluído e, com sorte, você receberá seus PCBs em apenas uma semana. A JLCPCB tornou este projeto possível com o apoio deles, então dê uma olhada em seu site. Eles estão oferecendo PCB padrão, PCB Quick-turn, SMD etc, portanto, para descontos de até 30% em seus PCBs, visite este link. Arquivos Gerber, esquemático e BOM (Bill Of Material) para o PCB estão disponíveis aqui.

Etapa 5: Montagem do PCB

Como esperado, os PCBs chegaram em uma semana e o acabamento é muito bom. A qualidade dos PCBs é absolutamente perfeita. Agora é hora de reunir todos os componentes mencionados na BOM (lista de materiais) e colocá-los no lugar.

Para manter as coisas fluindo, precisamos começar com o menor componente do PCB, que são alguns resistores, diodos e alguns conectores. Depois de soldar esses componentes, temos que avançar para componentes maiores. E então dobramos as pernas do Mosfets e soldamos na placa.

Etapa 6: conectando capacitores e ventoinha de resfriamento

Depois disso, colocamos o capacitor nas placas. Para resfriar os MOSFETs, colocamos a ventoinha de 12 Vcc com o dissipador de calor no meio.

Mas depois disso, percebemos que este ventilador não é suficientemente potente, então o substituímos por outro maior.

Etapa 7: Fazendo os indutores

Para o circuito do tanque, usamos núcleo de ferrite de 24 mm e fio de cobre esmaltado 16 AWG. Temos vento 22 voltas em cada núcleo de ferrite para obter a frequência adequada. E então o soldou nas placas.

Etapa 8: bobina de indução

Depois de colocar os indutores é hora de fazer a bobina de indução e para isso usamos fio de cobre esmaltado 12 AWG. Primeiro, endireitamos o fio e, em seguida, enrolamos no tubo de PVC para obter a forma perfeita. E parafusou nos terminais.

Etapa 9: resultados finais

Este aquecedor por indução funcionou como um campeão. De uma régua de metal a uma haste de meia polegada de espessura, não demorou mais do que alguns segundos para aquecê-la em brasa.

O aquecedor pode funcionar entre 12v a 36vDC e pode lidar com picos de até 2.000 watts, que é uma quantidade suficiente de energia para lidar com objetos grandes.

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Cumprimentos, DIY King

Vice-campeão no concurso Make it Glow