DIY शक्तिशाली प्रेरण हीटर: 12 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

इंडक्शन हीटर निश्चित रूप से धातु की वस्तुओं को विशेष रूप से लौह धातुओं को गर्म करने के सबसे कुशल तरीकों में से एक हैं। इस इंडक्शन हीटर के बारे में सबसे अच्छी बात यह है कि गर्म करने के लिए आपको वस्तु के साथ शारीरिक संपर्क करने की आवश्यकता नहीं है।

बहुत सारे इंडक्शन हीटर किट ऑनलाइन उपलब्ध हैं, लेकिन अगर आप इंडक्शन हीटिंग की मूल बातें सीखना चाहते हैं और एक ऐसा बनाना चाहते हैं जो बिल्कुल हाई एंड की तरह दिखता है और प्रदर्शन करता है, तो इस निर्देश के माध्यम से चलते रहें क्योंकि मैं आपको दिखाऊंगा कि एक इंडक्शन कैसे होता है हीटर काम करता है और जहां आप अपनी सामग्री को अपने लिए निर्मित करने के लिए स्रोत कर सकते हैं जो एक पेशेवर की तरह दिखता है।

आएँ शुरू करें…

चरण 1: प्रेरण ताप के पीछे की अवधारणा

धातुओं को गर्म करने के कई तरीके हैं, जिनमें से एक प्रेरण हीटिंग है। जैसा कि विधि के नाम से पता चलता है कि विद्युत प्रेरण का उपयोग करके सामग्री के भीतर गर्मी उत्पन्न होती है।

सामग्री के भीतर विद्युत प्रेरण होता है क्योंकि इसके चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र लगातार बदलता रहता है जिसके परिणामस्वरूप कॉइल के अंदर रखी गई सामग्री के भीतर एड़ी धाराओं का समावेश होता है। इस प्रकार तत्काल ताप उत्पन्न होता है और चुंबकीय बलों के प्रति इसकी उच्च प्रतिक्रिया के कारण लौह धातुओं में प्रभाव सबसे प्रमुख होता है।

आप विकिपीडिया पर अधिक गहन अवलोकन प्राप्त कर सकते हैं:

en.wikipedia.org/wiki/Induction_heating

चरण 2: मुद्रित सर्किट बोर्ड और घटक

चूंकि मैं एक बैटरी/बिजली की आपूर्ति का उपयोग करने जा रहा हूं जो हमें 12v डीसी का आउटपुट देता है जो कि इंडक्शन उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त नहीं है क्योंकि डायरेक्ट करंट के कारण इंडक्शन कॉइल में उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र एक कॉन्स्टेंट मैग्नेटिक फील्ड है। तो यहाँ कार्य इस डीसी वोल्टेज को अल्टरनेटिंग करंट में बदलना है जो इस प्रकार इंडक्शन का उत्पादन करेगा।

इसलिए मैंने एक थरथरानवाला सर्किट तैयार किया है जो लगभग 20 KHz आवृत्ति के वर्ग तरंग वाले एसी आउटपुट का उत्पादन करता है। सर्किट बारी-बारी से करंट को बार-बार स्विच करने के लिए चार IRF540 N-Channel mosfets का उपयोग करता है। बड़ी मात्रा में धाराओं को सुरक्षित रूप से संभालने के लिए मैंने प्रत्येक चैनल में एक जोड़ी मस्जिद का उपयोग किया है।

चूंकि हम अधिक मात्रा में धाराओं से निपटने जा रहे हैं, इसलिए एक परफ़ॉर्म निश्चित रूप से विश्वसनीय नहीं है और निश्चित रूप से एक साफ विकल्प नहीं है। इसलिए मैंने एक अधिक विश्वसनीय विकल्प के साथ जाने का फैसला किया जो एक मुद्रित सर्किट बोर्ड है। यह एक महंगे विकल्प की तरह लग सकता है लेकिन उस विचार को ध्यान में रखते हुए मैं JLCPCB.com पर आया

ये लोग बकाया कीमतों पर उच्च गुणवत्ता वाले पीसीबी की पेशकश कर रहे हैं। मैंने इंडक्शन हीटर के लिए 10 पीसीबी का ऑर्डर दिया है और पहले ऑर्डर के रूप में ये लोग दरवाजे पर शिपमेंट लागत सहित सिर्फ 2 डॉलर में वह सब दे रहे हैं।

गुणवत्ता प्रीमियम है जैसा कि आप तस्वीरों में देख सकते हैं। इसलिए उनकी वेबसाइट देखना सुनिश्चित करें।

चरण 3: पीसीबी ऑर्डर करना

पीसीबी ऑर्डर करने की प्रक्रिया शांत सरल है। सबसे पहले आपको jlcpcb.com पर जाना होगा। तत्काल उद्धरण प्राप्त करने के लिए आपको पीसीबी के लिए अपनी Gerber फ़ाइल अपलोड करने की आवश्यकता है और उन्हें अपलोड करने के लिए आप नीचे दिए गए विकल्प के माध्यम से जा सकते हैं।

मैंने आपको इस चरण में पीसीबी के लिए Gerber फ़ाइल भी जोड़ दी है, इसलिए इसे देखना सुनिश्चित करें।

चरण 4: पूरक भाग

मैंने पीसीबी को छोटे पूरक भागों के साथ इकट्ठा करना शुरू कर दिया है जिसमें प्रतिरोधक और कुछ डायोड शामिल हैं।

R1, R2 10k प्रतिरोधक हैं। R3 और R4 220Ohm रेसिस्टर्स हैं।

D1 और D2 UF4007 डायोड हैं (UF का मतलब अल्ट्रा फास्ट है), उन्हें 1N4007 डायोड से न बदलें क्योंकि वे उड़ जाएंगे। D3 और D4 जेनर डायोड 1N821 हैं।

सुनिश्चित करें कि आपने सही घटक को सही जगह पर रखा है और डायोड को सही दिशा में भी रखा है जैसा कि पीसीबी पर दिखाया गया है।

चरण 5: MOSFETs

बड़ी मात्रा में वर्तमान नालियों को संभालने के लिए मैंने एन-चैनल एमओएसएफईटी के साथ जाने का फैसला किया। मैंने प्रत्येक तरफ IRF540N MOSFET की एक जोड़ी का उपयोग किया है। उनमें से प्रत्येक को १०० Vds और ३३ एम्पीयर तक निरंतर चालू नाली पर रेट किया गया है। चूंकि हम इस इंडक्शन हीटर को 15VDC के साथ पावर देने जा रहे हैं, इसलिए 100 Vds एक ओवर किल लग सकता है, लेकिन वास्तव में ऐसा नहीं है क्योंकि हाई स्पीड स्विचिंग के दौरान उत्पन्न स्पाइक्स आसानी से उन सीमाओं तक कूद सकते हैं। तो बेहतर है कि आप और भी अधिक Vds रैटिंग के साथ जाएं।

अतिरिक्त गर्मी को खत्म करने के लिए मैंने उनमें से हर एक को एल्यूमीनियम हीट सिंक लगाया है।

चरण 6: कैपेसिटर

वांछित आउटपुट आवृत्ति को बनाए रखने के लिए कैपेसिटर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो प्रेरण हीटिंग के मामले में लगभग 20 किलोहर्ट्ज़ पर सुझाया जाता है। यह आउटपुट फ़्रीक्वेंसी इंडक्शन और कैपेसिटेंस के संयोजन का परिणाम है। तो आप अपने वांछित संयोजन की गणना के लिए एक एलसी आवृत्ति कैलकुलेटर का उपयोग कर सकते हैं।

अधिक कैपेसिटेंस होना अच्छा है लेकिन हमेशा ध्यान रखें कि हमें आउटपुट फ़्रीक्वेंसी कहीं 20KHz के पास प्राप्त करनी है।

इसलिए मैंने WIMA MKS 400VAC 0.33uf गैर-ध्रुवीय कैपेसिटर के साथ जाने का फैसला किया। वास्तव में मैं इन कैपेसिटर के लिए उच्च वोल्टेज रैटिंग नहीं ढूंढ पा रहा था, इसलिए बाद में वे फूल गए और मुझे उन्हें कुछ अन्य गैर-ध्रुवीय कैपेसिटर से बदलना पड़ा जो कि 800VAC पर रेट किए गए हैं।

उनमें से दो समानांतर में जुड़े हुए हैं।

चरण 7: इंडक्टर्स

चूंकि उच्च वर्तमान इंडक्टर्स को ढूंढना मुश्किल है, इसलिए मैंने इसे स्वयं बनाने का फैसला किया। मुझे निम्नलिखित आयामों के साथ पुराने कंप्यूटर स्क्रैप से कुछ पुराने फेराइट कोर मिले हैं:

बाहरी व्यास: 30 मिमी

भीतरी व्यास: 18mm

चौड़ाई: 13 मिमी

एक सटीक आकार का फेराइट कोर प्राप्त करना आवश्यक नहीं है, लेकिन यहां लक्ष्य एक जोड़ी इंडक्टर्स प्राप्त करना है जो लगभग 100 माइक्रो हेनरी का इंडक्शन प्रदान कर सकता है। उसके लिए मैंने कॉइल्स को हवा देने के लिए 1.2 मिमी इंसुलेटेड कॉपर वायर का इस्तेमाल किया है ताकि उनमें से प्रत्येक में 30 मोड़ हों। यह कॉन्फ़िगरेशन आवश्यक अधिष्ठापन का उत्पादन करने के अधीन है। सुनिश्चित करें कि आप वाइंडिंग को यथासंभव तंग करते हैं क्योंकि इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है कि कोर और तार के बीच अधिक अंतर हो।

इंडक्टर्स को वाइंड करने के बाद, मैंने तार के दोनों सिरों से इंसुलेटेड कोटिंग्स को हटा दिया है ताकि वे पीसीबी पर टांका लगाने के लिए तैयार हों।

चरण 8: कूलिंग फैन

MOSFETs से गर्मी को कम करने के लिए, मैंने कुछ गर्म गोंद का उपयोग करके एल्यूमीनियम हीट सिंक के ठीक ऊपर एक 12v पीसी का पंखा लगाया है। पंखे को तब इनपुट टर्मिनलों से जोड़ा जाता है ताकि जब भी आप इंडक्शन हीटर को पावर दें तो पंखे अपने आप MOSFETs को ठंडा करने के लिए पावर अप कर दें।

चूंकि मैं 15VDC आपूर्ति का उपयोग करके इस इंडक्शन हीटर को बिजली देने जा रहा हूं, इसलिए मैंने वोल्टेज को सुरक्षित सीमा तक नीचे गिराने के लिए 10 OHM 2watts रोकनेवाला जोड़ा है।

चरण 9: आउटपुट कॉइल के लिए कनेक्टर

आउटपुट कॉइल को इंडक्शन हीटिंग सर्किट से जोड़ने के लिए मैंने एंगल ग्राइंडर का उपयोग करके पीसीबी पर हैच की एक जोड़ी बनाई है। बाद में मैंने आउटपुट टर्मिनलों के लिए इसके पिन का उपयोग करने के लिए एक XT60 कनेक्टर को तोड़ा है। इनमें से प्रत्येक पिन आउटपुट कॉपर कॉइल के अंदर फिट होता है।

चरण 10: प्रेरण कुंडल

इंडक्शन कॉइल 5 मिमी व्यास वाले तांबे के पाइप का उपयोग करके बनाया जाता है जो आमतौर पर एयर कंडीशनर और रेफ्रिजरेटर में उपयोग किया जाता है। आउटपुट कॉइल को पूरी तरह से हवा देने के लिए मैंने लगभग एक इंच व्यास वाले कार्डबोर्ड रोल का उपयोग किया है। मैंने कॉइल को 8 मोड़ दिए हैं जिसने आउटपुट बुलेट कनेक्टर पर बिल्कुल फिट होने के लिए कॉइल की चौड़ाई बनाई है।

कॉइल को धैर्यपूर्वक हवा देना सुनिश्चित करें क्योंकि आप अंत में पाइप को मोड़ सकते हैं जिससे उसमें सेंध लग सकती है। इसके अलावा, कॉइल को वाइंडिंग करने के बाद सुनिश्चित करें कि लगातार दो घुमावों की दीवारों के बीच कोई संपर्क नहीं है।

इस कॉइल के लिए आपको 3 फुट तांबे के पाइप की जरूरत है।

चरण 11: बिजली की आपूर्ति

इस इंडक्शन हीटर को पावर देने के लिए मैं एक सर्वर पावर सप्लाई का उपयोग करने जा रहा हूं, जिसे 15v के लिए रेट किया गया है और यह 130 एम्पीयर तक करंट डिलीवर कर सकता है। लेकिन आप किसी भी 12v स्रोत का उपयोग कर सकते हैं जैसे कार बैटरी या पीसी बिजली की आपूर्ति।

इनपुट को सही पोलरिटी से जोड़ना सुनिश्चित करें।

चरण 12: अंतिम परिणाम

जैसा कि मैंने इस इंडक्शन हीटर को 15v पर संचालित किया, यह कॉइल के अंदर रखे बिना लगभग 0.5 एम्पीयर करंट खींचने वाला है। परीक्षण चलाने के लिए मैंने एक लकड़ी का पेंच डाला है और अचानक यह गर्म होने की तरह महकने लगता है। करंट ड्रॉ भी बढ़ना शुरू हो जाता है और स्क्रू को पूरी तरह से डालने से यह लगभग 3 एम्पीयर करंट खींचता है। मात्र एक मिनट में यह लाल गर्म हो जाता है।

बाद में मैंने कॉइल के अंदर एक स्क्रू ड्राइवर डाला है और इंडक्शन हीटर ने इसे 15v पर लगभग 5 एम्पीयर के करंट ड्रॉ के साथ लाल गर्म करने के लिए गर्म किया है जो कि 75 वाट तक इंडक्शन हीटिंग है।

कुल मिलाकर इंडक्शन हीटिंग एक लौह धातु की छड़ को कुशलता से गर्म करने का एक अच्छा तरीका लगता है और यह अन्य तरीकों की तुलना में कम खतरनाक है।

हीटिंग की इस पद्धति का उपयोग करके बहुत सी उपयोगी चीजें की जा सकती हैं।

अगर आपको यह प्रोजेक्ट पसंद है तो आने वाले प्रोजेक्ट्स के लिए मेरे youtube चैनल को विजिट करना और सब्सक्राइब करना न भूलें।

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सादर।

DIY राजा