Calentamiento por inducción III. con IGBT

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El principio de calentamiento por inducción es simple. La bobina genera un campo magnético de alta frecuencia y el objeto de metal en el medio de la bobina induce corrientes parásitas que lo calientan. En paralelo con la bobina está conectada la capacidad de resonancia para compensar su naturaleza inductiva. El circuito de resonancia (condensador de bobina) se debe conducir a su frecuencia de resonancia. La corriente de excitación es mucho más pequeña que la corriente, que fluye a través de la bobina. El circuito funciona como un "halfbridge doble" con cuatro IGBT STGW30NC60W controlados mediante el circuito IR2153. Halfbridge doble es capaz de ofrecer la misma potencia que el puente completo, pero el controlador de puerta es más simple.El gran doble diodo STTH200L06TV1 (2x 120A) funciona como diodos antiparalelos. Diodos mucho más pequeños (30A) serán suficientes. Si usa el IGBT con diodos incorporados (por ejemplo, STGW30NC60WD), no tendrá que usarlos. La frecuencia de operación se sintoniza en resonancia usando el potenciómetro. La resonancia está indicada por el brillo más alto del LED. Por supuesto, puede construir el controlador más sofisticado. Lo mejor sería usar la sintonización automática, que es el curso de los calentadores profesionales, pero el circuito perderá su atractiva simplicidad. La frecuencia se puede controlar en el rango de aproximadamente 110 a 210 kHz. El circuito de control requiere una tensión auxiliar de 14-15 V de un pequeño adaptador (puede ser conmutado o convencional). La salida está conectada al circuito de trabajo a través del Choke L1 correspondiente y el transformador de aislamiento. Ambos están en el diseño aéreo. El estrangulador tiene 4 vueltas en un diámetro de 23 cm, el transformador de aislamiento se compone de 12 vueltas de cable doble con un diámetro de 14 cm (ver foto a continuación). La potencia de salida ahora ronda los 1600W y aún hay margen de mejora.
La bobina de trabajo está hecha de alambre de 3,3 mm de diámetro. Mejor sería una tubería de cobre, que puede estar conectada al enfriamiento por agua.La bobina tiene 6 vueltas, diámetro 24 mm y 23 mm de altura. La bobina después de una operación prolongada se calienta. El condensador de resonancia está hecho de 23 piezas de condensadores pequeños con una capacidad total de 2u3. Los condensadores de 100nF se pueden utilizar en diseño (~ 275V MKP polipropileno y clase X2). No están destinados para tales fines, pero pueden ser utilizados. La frecuencia resonante es 160 kHz. Se recomienda usar el filtro EMI. Variac puede ser reemplazado por arranque suave. Recomiendo utilizar el limitador de corriente conectado en serie con la red (como calentadores, lámparas halógenas, aproximadamente 1kW) cuando se enciende por primera vez.

¡Advertencia! ¡El circuito de calentamiento por inducción está conectado eléctricamente a la red eléctrica y contiene un voltaje letal! Use un potenciómetro con eje de plástico. El campo electromagnético de alta frecuencia puede ser dañino y dañar los dispositivos electrónicos y los medios de almacenamiento. El circuito está causando interferencia electromagnética significativa. Puede causar descargas eléctricas, quemaduras o incendios. Todo lo que haces bajo tu propio riesgo. No me responsabilizo por ninguno de tus daños.