Chauffage par induction de 2000 watts : 9 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Les radiateurs à induction sont un excellent outil pour chauffer des objets métalliques qui peuvent être utiles dans un espace de travail de bricoleur lorsque vous avez besoin de chauffer les choses sans gâcher tout l'espace.

Donc, aujourd'hui, nous allons créer un appareil de chauffage à induction extrêmement puissant à partir de zéro et la bonne chose est que cette unité est construite à l'aide de cartes de circuits imprimés personnalisées, ce qui fait de l'ensemble du processus de construction pour vous un jeu d'enfant et un jeu d'enfant.

Étape 1: Outils et matériel requis

• Liste du matériel requis pour ce projet:
• Circuit imprimé personnalisé
• Fil de cuivre émaillé 12 AWG et 16 AWG
• Noyaux de ferrite
• Ventilateur 12v CC
• Dissipateur de chaleur
• Résistances
• Condensateurs
• Diodes

Liste des outils utilisés dans ce projet:

• Fer à souder
• Fil à souder
• Fraises
• Pinces

Étape 2: Conception du schéma

L'unité fonctionne comme un oscillateur LC et induit ainsi le courant dans des objets métalliques avec un champ magnétique en constante évolution.

L'entrée est une tension continue allant de 12v à 36v. Au stade initial, nous avons les fusibles CC juste pour nous assurer que cette chose n'explosera pas en cas de défaut. À partir de là, l'alimentation est divisée en deux parties, dont l'une est le régulateur de tension LM7812 12v qui est utilisé pour entraîner le ventilateur de refroidissement pour maintenir les mosfets au frais.

L'autre partie de l'alimentation est ensuite transmise aux quatre mosfets à canal N, dont une paire pilote les deux canaux qui fonctionnent en alternance et modifient ainsi la tension continue en un champ électrique en constante évolution.

Maintenant, il y a deux configurations possibles, nous pouvons soit utiliser un seul inducteur embarqué et diviser la bobine de sortie en deux parties, ce qui rend la conception de la bobine de sortie un peu plus compliquée, nous avons donc décidé d'opter pour la configuration du circuit des réservoirs qui offre deux à bord des inducteurs et a une seule bobine de sortie induisant le champ électromagnétique dans l'objet à chauffer.

Avec cette conception à l'esprit, nous avons conçu les PCB personnalisés sur easyEDA, une plate-forme extrêmement utile pour la conception de PCB

Étape 3: Conception du circuit imprimé

Au fur et à mesure que j'ai terminé le schéma, j'ai décidé de concevoir un PCB dédié pour le chauffage par induction car cela nous aidera non seulement à garder tout en ordre, mais j'avais l'intention de concevoir cette unité afin qu'elle soit capable de modifications supplémentaires pour mes autres projets de bricolage.

L'idée de concevoir un PCB peut sembler demander beaucoup d'efforts, mais croyez-moi, cela en vaut la peine lorsque vous mettez la main sur des cartes personnalisées. Donc, dans cet esprit, j'ai conçu le PCB pour l'unité de chauffage par induction. Ensuite, j'ai également créé des packages personnalisés pour les inducteurs sur les cartes.

J'ai également ajouté quatre trous de montage qui seront utiles pour monter le contrôleur et également pour maintenir le ventilateur de refroidissement avec le dissipateur de chaleur au-dessus des MOSFET.

Schéma, Gerber Files et BOM (Bill Of Material):

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

Étape 4: Commande des PCB

Contrairement à toute autre pièce personnalisée pour votre projet de bricolage, les PCB sont sûrement les plus faciles à obtenir. Oui Maintenant, une fois que nous avons généré les fichiers Gerber de notre configuration de PCB finalisée, nous ne sommes plus qu'à quelques clics de commander nos PCB personnalisés.

Tout ce que j'ai fait, c'est de me diriger vers JLCPCB et après avoir parcouru un tas d'options, j'ai téléchargé mes fichiers gerber. Une fois que la conception est vérifiée pour toute erreur par leur équipe technique, votre conception est transmise à la ligne de fabrication. L'ensemble du processus prendra deux jours et j'espère que vous obtiendrez vos PCB en une semaine seulement. JLCPCB a rendu ce projet possible grâce à leur soutien, alors prenez votre temps et jetez un œil à leur site Web. Ils proposent des circuits imprimés standard, des circuits imprimés à rotation rapide, des CMS, etc., donc pour des remises allant jusqu'à 30% sur vos circuits imprimés, visitez ce lien. Les fichiers Gerber, le schéma et la nomenclature (Bill Of Material) du PCB sont disponibles ici.

Étape 5: Assemblage du PCB

Comme prévu, les PCB sont arrivés en une semaine et la finition est tout simplement trop bonne. La qualité des PCB est absolument irréprochable. Il est maintenant temps de rassembler tous les composants mentionnés dans la nomenclature (Bill of Material) et de les déposer en place.

Pour que les choses se passent bien, nous devons commencer par le plus petit composant du PCB, à savoir des résistances, des diodes et des connecteurs. Après avoir soudé ces composants, nous devons nous diriger vers des composants plus gros. Et puis nous avons plié les pieds des Mosfets et les avons soudés sur la carte.

Étape 6: Fixation des condensateurs et du ventilateur de refroidissement

Après cela, nous avons placé le condensateur sur les cartes. Afin de refroidir les MOSFET, nous avons placé le ventilateur 12v cc avec le sandwich dissipateur thermique entre les deux.

Mais après cela, nous avons réalisé que ce ventilateur n'était pas assez puissant, nous l'avons donc remplacé par un plus gros.

Étape 7: fabrication des inducteurs

Pour le circuit de réservoir, nous avons utilisé un noyau de ferrite de 24 mm et un fil de cuivre émaillé de 16 AWG. Nous avons un vent de 22 tours sur chaque noyau de ferrite afin d'obtenir une fréquence appropriée. Et puis je l'ai soudé sur les planches.

Étape 8: Bobine d'induction

Après avoir placé les inducteurs, il est temps de fabriquer la bobine d'induction et pour cela, nous avons utilisé du fil de cuivre émaillé 12 AWG. Nous avons d'abord tendu le fil, puis l'avons enroulé sur le tuyau en PVC afin d'obtenir la forme parfaite. Et je l'ai vissé sur les bornes.

Étape 9: Résultats finaux

Ce radiateur à induction a fonctionné comme un champion. D'une règle en métal à une tige d'un demi-pouce d'épaisseur, il n'a fallu que quelques secondes pour le chauffer au rouge.

L'appareil de chauffage peut fonctionner entre 12v et 36vDC et peut gérer des surtensions allant jusqu'à 2000 watts, ce qui est une quantité d'énergie suffisante pour manipuler de gros objets.

Déposez vos pensées dans la section commentaires ci-dessous.

Salutations, Roi du bricolage

Finaliste du concours Make it Glow