Pemanas Induksi Kuat DIY: 12 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Pemanas induksi jelas merupakan salah satu cara paling efisien untuk memanaskan benda logam khususnya logam besi. Bagian terbaik tentang pemanas induksi ini adalah Anda tidak perlu melakukan kontak fisik dengan objek yang akan dipanaskan.

Ada banyak kit pemanas induksi yang tersedia secara online tetapi jika Anda ingin mempelajari dasar-dasar pemanasan induksi dan ingin membangun yang terlihat dan berkinerja persis seperti yang high-end maka terus ikuti instruksi ini karena saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana induksi pemanas bekerja dan di mana Anda dapat sumber bahan Anda untuk membangun satu untuk Anda sendiri yang terlihat seperti yang profesional.

Mari kita mulai…

Langkah 1: Konsep Dibalik Pemanasan Induksi

Ada beberapa metode pemanasan logam, salah satunya adalah pemanasan induksi. Sesuai dengan nama metodenya, panas dihasilkan di dalam material dengan menggunakan induksi listrik.

Induksi listrik terjadi di dalam material karena medan magnet di sekitarnya berubah terus menerus yang menghasilkan induksi arus eddy di dalam material yang ditempatkan di dalam kumparan. Dengan demikian menyebabkan pemanasan instan dan efeknya paling menonjol pada logam besi karena responsnya yang lebih tinggi terhadap gaya magnet.

Anda bisa mendapatkan gambaran yang lebih mendalam di wikipedia:

en.wikipedia.org/wiki/Induction_heating

Langkah 2: Papan Sirkuit Cetak dan Komponen

Karena saya akan menggunakan baterai / catu daya yang memberi kita output 12v DC yang tidak cukup untuk menghasilkan induksi karena medan magnet yang dihasilkan di koil induksi karena Arus Langsung adalah Medan Magnet Konstan. Jadi tugas di sini adalah mengubah tegangan DC ini menjadi Arus Bolak-balik yang dengan demikian akan menghasilkan induksi.

Jadi saya telah merancang rangkaian Osilator yang menghasilkan keluaran AC yang memiliki gelombang persegi dengan frekuensi hampir 20 KHz. Sirkuit ini menggunakan empat MOSFET N-Channel IRF540 untuk sering mengalihkan arus ke arah bolak-balik. Untuk menangani arus dalam jumlah besar dengan aman, saya telah menggunakan sepasang MOSFET di setiap saluran.

Karena kita akan berurusan dengan jumlah arus yang lebih tinggi, maka perfboard jelas bukan pilihan yang andal dan tentu saja bukan pilihan yang rapi. Jadi saya memutuskan untuk menggunakan opsi yang jauh lebih andal yaitu papan sirkuit tercetak. Itu mungkin terdengar seperti pilihan yang mahal tetapi dengan pemikiran itu saya menemukan JLCPCB.com

Orang-orang ini menawarkan PCB berkualitas tinggi dengan harga yang luar biasa. Saya telah memesan 10 PCB untuk pemanas induksi dan sebagai pesanan pertama, orang-orang ini menawarkan semua itu hanya dalam $ 2 termasuk biaya pengiriman di depan pintu.

Kualitas premium seperti yang Anda lihat di gambar. Jadi pastikan untuk memeriksa situs web mereka.

Langkah 3: Memesan PCB

Proses pemesanan PCB cukup sederhana. Pertama Anda harus mengunjungi jlcpcb.com. Untuk mendapatkan penawaran instan yang perlu Anda lakukan adalah mengunggah file Gerber Anda untuk PCB dan yang sudah selesai diunggah, Anda dapat melalui opsi yang diberikan di bawah ini.

Saya juga telah menambahkan file Gerber untuk PCB pada langkah ini jadi pastikan untuk memeriksanya.

Langkah 4: Bagian Pelengkap

Saya sudah mulai merakit PCB dengan bagian pelengkap kecil yang mencakup resistor dan beberapa dioda.

R1, R2 adalah resistor 10k. R3 dan R4 adalah resistor 220Ohm.

D1 dan D2 adalah dioda UF4007 (UF adalah singkatan dari Ultra Fast), jangan diganti dengan dioda 1N4007 karena akan meledak. D3 dan D4 adalah dioda zener 1N821.

Pastikan Anda menempatkan komponen yang tepat di tempat yang tepat dan juga menempatkan dioda dengan arah yang benar seperti yang ditunjukkan pada PCB.

Langkah 5: MOSFET

Untuk menangani sejumlah besar saluran air saat ini, saya memutuskan untuk menggunakan MOSFET N-Channel. Saya telah menggunakan sepasang MOSFET IRF540N di setiap sisi. Masing-masing dari mereka dirat pada 100 Vds dan hingga 33Ampere dari saluran arus kontinu. Karena kita akan menyalakan pemanas induksi ini dengan 15VDC, 100 Vds mungkin terdengar berlebihan, tetapi sebenarnya bukan karena lonjakan yang dihasilkan selama peralihan kecepatan tinggi dapat dengan mudah melompat ke batas itu. Jadi lebih baik menggunakan peringkat Vds yang lebih tinggi.

Untuk menghilangkan panas berlebih, saya telah memasang heat sink aluminium ke masing-masing.

Langkah 6: Kapasitor

Kapasitor memainkan peran penting untuk mempertahankan frekuensi keluaran yang diinginkan, yang dalam kasus pemanasan induksi disarankan pada hampir 20KHz. Frekuensi keluaran ini merupakan hasil dari kombinasi induksi dan kapasitansi. Jadi, Anda dapat menggunakan kalkulator frekuensi LC untuk menghitung kombinasi yang diinginkan.

Itu bagus untuk memiliki lebih banyak kapasitansi tetapi selalu diingat bahwa kita harus mendapatkan frekuensi output di suatu tempat di dekat 20KHz.

Jadi saya memutuskan untuk menggunakan kapasitor non-polar WIMA MKS 400VAC 0.33uf. Sebenarnya saya tidak dapat menemukan ratting tegangan yang lebih tinggi untuk kapasitor ini sehingga kemudian membengkak dan saya harus menggantinya dengan beberapa kapasitor non polar lainnya yang memiliki tegangan 800VAC.

Ada dua dari mereka terhubung secara paralel.

Langkah 7: Induktor

Karena sulit untuk menemukan induktor arus tinggi, jadi saya memutuskan untuk membuatnya sendiri. Saya sudah mendapatkan beberapa inti ferit lama dari memo komputer lama dengan dimensi berikut:

Diameter luar: 30mm

Diameter dalam: 18mm

Lebar: 13mm

Tidak perlu untuk mendapatkan inti ferit ukuran yang tepat tetapi tujuannya di sini adalah untuk mendapatkan sepasang induktor yang dapat memberikan induktansi hampir 100 Micro Henry. Untuk itu saya telah menggunakan kawat tembaga berinsulasi 1.2mm untuk melilitkan gulungan sedemikian rupa sehingga masing-masing memiliki 30 putaran. Konfigurasi ini dikenakan untuk menghasilkan induktansi yang diperlukan. Pastikan Anda melakukan lilitan sekencang mungkin karena tidak disarankan untuk memiliki lebih banyak celah antara inti dan kawat.

Setelah melilitkan induktor, saya telah melepaskan lapisan berinsulasi dari kedua ujung kawat sehingga siap untuk disolder ke PCB.

Langkah 8: Kipas Pendingin

Untuk menghilangkan panas dari MOSFET, saya telah memasang kipas PC 12v tepat di atas heat sink aluminium menggunakan lem panas. Kipas kemudian dihubungkan ke terminal input sehingga setiap kali Anda menyalakan pemanas induksi, kipas akan secara otomatis menyala untuk mendinginkan MOSFET.

Karena saya akan menyalakan pemanas induksi ini menggunakan suplai 15VDC, jadi saya telah menambahkan resistor 10 OHM 2watt untuk menurunkan tegangan ke batas aman.

Langkah 9: Konektor untuk Output Coil

Untuk menghubungkan kumparan keluaran ke sirkuit pemanas induksi, saya telah membuat sepasang lubang ke PCB menggunakan penggiling sudut. Terakhir saya telah memecah Konektor XT60 untuk menggunakan pinnya untuk terminal output. Masing-masing pin ini mendorong pas di dalam kumparan tembaga keluaran.

Langkah 10: Kumparan Induksi

Kumparan Induksi dibuat menggunakan pipa tembaga berdiameter 5mm yang biasa digunakan pada AC dan lemari es. Untuk memutar kumparan keluaran dengan sempurna, saya telah menggunakan gulungan karton dengan diameter hampir satu inci. Saya telah memberikan 8 putaran ke koil yang menciptakan lebar koil agar pas dengan konektor peluru keluaran.

Pastikan untuk menggulung kumparan dengan sabar karena Anda mungkin akhirnya menekuk pipa yang menyebabkan penyok di dalamnya. Apalagi setelah Anda selesai melilitkan kumparan pastikan tidak ada kontak antara dinding dua putaran berturut-turut.

Untuk kumparan ini Anda membutuhkan 3 kaki pipa tembaga.

Langkah 11: Catu Daya

Untuk menyalakan pemanas induksi ini saya akan menggunakan catu daya server yang memiliki tegangan 15v dan dapat mengalirkan arus hingga 130 Amps. Tetapi Anda dapat menggunakan sumber 12v apa pun seperti aki mobil atau catu daya PC.

Pastikan untuk menghubungkan input dengan polaritas yang tepat.

Langkah 12: Hasil Akhir

Saat saya menyalakan pemanas induksi ini pada 15v, ia menarik arus hampir 0,5 Amp tanpa apa pun yang ditempatkan di dalam koil. Untuk uji coba saya telah memasukkan sekrup kayu dan tiba-tiba mulai berbau seperti memanas. Penarikan arus juga mulai meningkat dan dengan sekrup yang dimasukkan sepenuhnya ke dalam kumparan, tampaknya menarik hampir 3 amp arus. Hanya dalam satu menit itu menjadi merah panas.

Kemudian saya telah memasukkan obeng di dalam koil dan pemanas induksi memanaskannya sampai merah panas dengan hampir 5 ampere penarikan arus pada 15v yang meringkas hingga 75 watt pemanasan induksi.

Secara keseluruhan pemanasan induksi tampaknya menjadi cara yang baik untuk memanaskan batang logam besi secara efisien dan kurang berbahaya dibandingkan dengan metode lain.

Ada banyak hal berguna yang dapat dilakukan dengan menggunakan metode pemanasan ini.

Jika Anda menyukai proyek ini maka jangan lupa untuk mengunjungi dan berlangganan saluran youtube saya untuk proyek-proyek mendatang lainnya.

www.youtube.com/channel/UCC4584D31N9RuQ-aE…

Salam.

Raja DIY