ఈ పోస్ట్‌లో ఐజిబిటిలను ఉపయోగించి అధిక శక్తి 1000 వాట్ల ఇండక్షన్ హీటర్ సర్క్యూట్‌ను ఎలా నిర్మించాలో సమగ్రంగా చర్చిస్తాము, ఇవి మోస్‌ఫెట్‌ల కంటే కూడా చాలా బహుముఖ మరియు శక్తివంతమైన స్విచ్చింగ్ పరికరాలుగా పరిగణించబడతాయి.
ఇండక్షన్ హీటర్ వర్కింగ్ ప్రిన్సిపల్
ఇండక్షన్ తాపన ఏ సూత్రంపై అర్థం చేసుకోవడం చాలా సులభం.
ఇండక్షన్ హీటర్‌లోని కాయిల్ ద్వారా అధిక పౌన frequency పున్యం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు తద్వారా ఎడ్డీ ప్రవాహాలు కాయిల్ మధ్యలో ఉన్న లోహ (అయస్కాంత) వస్తువుపై ప్రేరేపించబడతాయి మరియు దానిని వేడి చేస్తాయి.
కాయిల్ యొక్క ప్రేరక స్వభావాన్ని భర్తీ చేయడానికి, కాయిల్‌కు సమాంతరంగా ప్రతిధ్వని సామర్థ్యం ఉంచబడుతుంది.
ప్రతిధ్వని పౌన frequency పున్యం ప్రతిధ్వని సర్క్యూట్ (కాయిల్-కెపాసిటర్ అని కూడా పిలుస్తారు) నడపవలసిన పౌన frequency పున్యం.
కాయిల్ ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ ఎల్లప్పుడూ ఉత్తేజిత ప్రవాహం కంటే చాలా పెద్దది. IR2153 సర్క్యూట్ నాలుగు నియంత్రిత IGBT STGW30NC60W తో పాటు సర్క్యూట్ యొక్క పనిని “డబుల్ హాఫ్ బ్రిడ్జ్” గా ఎనేబుల్ చెయ్యడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
పూర్తి వంతెనకు సమానమైన శక్తిని డబుల్ హాఫ్ బ్రిడ్జ్ ద్వారా పంపిణీ చేస్తారు, కాని మునుపటి విషయంలో గేట్ డ్రైవర్ సరళమైనది.
IGBT STGW30NC60W
యాంటీ-సమాంతర డయోడ్‌లను ఉపయోగించడం
పెద్ద పరిమాణ డబుల్ డయోడ్లు STTH200L06TV1 (2x 120A) ను సమాంతర వ్యతిరేక డయోడ్ల రూపంలో ఉపయోగిస్తారు. 30A పరిమాణంలోని చిన్న డయోడ్లు దీనికి సరిపోతాయి.
ఒకవేళ మీరు STGW30NC60WD వంటి IGBT యొక్క అంతర్నిర్మిత డయోడ్‌లను ఉపయోగిస్తే, మీరు చిన్న డయోడ్లు లేదా పెద్ద డబుల్ డయోడ్‌లను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం లేదు. ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీని ప్రతిధ్వనిగా మార్చడానికి ఒక పొటెన్షియోమీటర్ ఉపయోగించబడుతుంది.
ప్రతిధ్వని యొక్క ఉత్తమ సూచికలలో ఒకటి LED యొక్క అత్యధిక ప్రకాశం. మీ అవసరాన్ని బట్టి మరింత అధునాతనమైన డ్రైవర్లను మీరు ఖచ్చితంగా నిర్మించవచ్చు.
మీరు ఆటోమేటిక్ ట్యూనింగ్‌ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు, ఇది చేయవలసిన ఉత్తమమైన వాటిలో ఒకటి, ఇది ప్రొఫెషనల్ హీటర్లలో అనుసరించే కోర్సు, అయితే ఈ ప్రక్రియలో సర్క్యూట్ యొక్క సరళత కోల్పోతుందని ఒక లోపం ఉంది.
మీరు సుమారు 110 నుండి 210 kHz పరిధిలో వచ్చే ఫ్రీక్వెన్సీని నియంత్రించవచ్చు. కంట్రోల్ సర్క్యూట్లో అవసరమయ్యే 14-15V సహాయక వోల్టేజ్ను అందించడానికి ట్రాన్స్ఫార్మర్ రకం లేదా ఎస్ఎమ్పిఎస్ కావచ్చు తక్కువ పరిమాణంలోని అడాప్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది.
ఐసోలేటింగ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్
ఐసోలేటింగ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ మరియు మ్యాచింగ్ చోక్ ఎల్ 1 ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలు, ఇవి అవుట్పుట్ను వర్కింగ్ సర్క్యూట్కు అనుసంధానించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
ఈ రెండు ప్రేరకాలు ఎయిర్-కోర్ రూపకల్పనలో ఉన్నాయి.
ఒక వైపు ఒక చౌక్ 23 సెం.మీ వ్యాసంపై 4 మలుపులు కలిగి ఉంటే, మరోవైపు ఐసోలేటింగ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ 14 సెం.మీ వ్యాసంపై 12 మలుపులు కలిగి ఉంటుంది మరియు ఈ మలుపులు డబుల్ వైర్డ్ కేబుల్తో తయారు చేయబడతాయి (క్రింద ఇచ్చిన చిత్రంలో చూపిన విధంగా) .
అవుట్పుట్ శక్తి 1600W స్థాయికి చేరుకున్నప్పుడు కూడా, అభివృద్ధికి ఇంకా చాలా అవకాశాలు ఉన్నాయని మీరు కనుగొంటారు.
ప్రతిపాదిత ఐజిబిటి ఇండక్షన్ హీటర్ యొక్క వర్క్ కాయిల్ 3.3 మిమీ వ్యాసం కలిగిన వైర్‌తో రూపొందించబడింది.
కాయిల్ కోసం రాగిని ఉపయోగించడం
పని కాయిల్‌ను తయారు చేయడానికి ఒక రాగి తీగ మరింత అనుకూలంగా పరిగణించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది నీటి శీతలీకరణకు సులభంగా మరియు సమర్థవంతంగా అనుసంధానించబడుతుంది.
కాయిల్ 23 మిమీ ఎత్తు మరియు 24 మిమీ వ్యాసం యొక్క కొలతలతో పాటు ఆరు మలుపులు కలిగి ఉంటుంది. కాయిల్ సుదీర్ఘ ఆపరేషన్‌కు గురైనప్పుడు వేడిగా ఉంటుంది.
ప్రతిధ్వని కెపాసిటర్ తయారు చేయబడింది మరియు చిన్న పరిమాణంలోని 23 కెపాసిటర్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇది మొత్తం 2u3 సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. క్లాస్ X2 మరియు 275V MKP పాలీప్రొఫైలిన్ వంటి డిజైన్లలో మీరు 100nF కెపాసిటర్లను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.
అవి ప్రాథమికంగా ఉద్దేశించబడనప్పుడు లేదా అలాంటి ప్రయోజనాల కోసం తయారు చేయనప్పుడు కూడా మీరు వాటిని ఈ ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించవచ్చు.
ప్రతిధ్వని యొక్క పౌన frequency పున్యం 160 kHz. EMI ఫిల్టర్ ఎల్లప్పుడూ ఉపయోగించమని సిఫార్సు చేయబడింది. వేరియాక్ స్థానంలో మృదువైన ప్రారంభాన్ని ఉపయోగించవచ్చు.
మొదటిసారి ఆన్ చేయబడినప్పుడు హాలోజన్ దీపాలు మరియు సుమారు 1 కిలోవాట్ల హీటర్లు వంటి మెయిన్‌లతో సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన పరిమితిని ఉపయోగించమని నేను ఎల్లప్పుడూ గట్టిగా సిఫార్సు చేస్తున్నాను.
హెచ్చరిక: ఉపయోగించబడుతున్న ఇండక్షన్ హీటింగ్ సర్క్యూట్ మెయిన్‌లకు అనుసంధానించబడి అధిక స్థాయి వోల్టేజ్ను కలిగి ఉంటుంది మరియు ప్రాణాంతకం కావచ్చు.
దీనివల్ల ఏదైనా ప్రమాదం జరగకుండా ఉండటానికి మీరు ప్లాస్టిక్ షాఫ్ట్ ఉన్న పొటెన్షియోమీటర్‌ను ఉపయోగించాలి. అధిక పౌన frequency పున్యం యొక్క విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాలు ఎల్లప్పుడూ హానికరం మరియు నిల్వ మాధ్యమం మరియు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలపై హానికరమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.
గణనీయమైన స్థాయిలో విద్యుదయస్కాంత జోక్యం సర్క్యూట్ వల్ల సంభవిస్తుంది మరియు ఇది విద్యుత్ షాక్, అగ్ని లేదా కాలిన గాయాలకు కూడా కారణమవుతుంది.
మీరు చేసే ప్రతి పని లేదా ప్రక్రియ మీ స్వంత పూచీతో ఉంటుంది మరియు బాధ్యత మీపై ఉంటుంది మరియు ఈ ప్రక్రియను నిర్వహించడం ద్వారా వచ్చే ఎలాంటి హానికి నేను బాధ్యత వహించను.
సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం
భద్రతా దీపంతో 220 వి ఎసి నుండి 220 వి డిసి బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్
చోక్ ఎల్ 1
పై పూర్తి వంతెన IGBT ఇండక్షన్ హీటర్ సర్క్యూట్లో ఉపయోగించిన చౌక్ L1 యొక్క రూపకల్పన క్రింద ఇచ్చిన చిత్రంలో చూడవచ్చు:
ఏదైనా మందపాటి సింగిల్ కోర్డ్ కేబుల్ ఉపయోగించి, 23 సెం.మీ వ్యాసంతో 4 మలుపులు చుట్టడం ద్వారా మీరు దీన్ని చేయవచ్చు.
కింది చిత్రం డబుల్ కాయిల్డ్ ఎయిర్ కోర్డ్ చూపిస్తుంది ఐసోలేషన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ డిజైన్ :
ఏదైనా మందపాటి రెట్టింపు వైర్డు కేబుల్ ఉపయోగించి, 14 సెం.మీ. వ్యాసంతో 12 మలుపులను చుట్టడం ద్వారా మీరు దీన్ని నిర్మించవచ్చు.
కింది సూచనల ప్రకారం వర్క్ కాయిల్ నిర్మించబడవచ్చు
కాయిల్ గట్టిగా గాయపడితే 5 మలుపులు మాత్రమే అవసరమవుతాయని దయచేసి గమనించండి. ఆరు మలుపులు ఉపయోగించినట్లయితే, సరైన ప్రతిధ్వని మరియు సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి మీరు కాయిల్‌ను కొద్దిగా సాగదీయడానికి ప్రయత్నించవచ్చు.
UPDATE
ప్రస్తుత పరిమితిని జోడిస్తోంది
పైన వివరించిన ఇండక్షన్ హీటర్ రూపకల్పనకు సరళమైన ప్రస్తుత పరిమితి లక్షణాన్ని ఎలా జోడించవచ్చో క్రింది రేఖాచిత్రం సూచిస్తుంది.
TIL111 ఆప్టో-కప్లర్ పిన్అవుట్ వివరాలు
ఇక్కడ L1 దగ్గర ఉన్న రెసిస్టర్ (దీనిని Rx అని పిలుద్దాం) ప్రస్తుత సెన్సింగ్ రెసిస్టర్‌గా మారుతుంది, ఇది ప్రస్తుతము సురక్షిత పరిమితులను మించి ప్రారంభించినప్పుడు కావలసిన బిందువుకు ఒక చిన్న వోల్టేజ్ను అభివృద్ధి చేస్తుంది.
అటాచ్ చేసిన ఆప్టో-కప్లర్ లోపల LED ని ప్రేరేపించడానికి Rx అంతటా ఈ వోల్టేజ్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఆప్టో లోపల ఉన్న అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్ LED ట్రిగ్గరింగ్‌కు ప్రతిస్పందిస్తుంది మరియు ప్రధాన డ్రైవర్ IC IR2153 యొక్క Ct, పిన్ # 3 ను త్వరగా గ్రౌండింగ్ చేస్తుంది.
కరెంట్ మరింత పెరగడాన్ని నిషేధించిన ఐసి వెంటనే మూసివేస్తుంది. ఇది జరిగినప్పుడు ప్రస్తుత చుక్కలు Rx అంతటా వోల్టేజ్ను తొలగిస్తాయి, తద్వారా ఆప్టో LED ని ఆఫ్ చేస్తుంది. ఇది మునుపటి సాధారణ పరిస్థితి వైపు పరిస్థితిని తిరిగి మారుస్తుంది మరియు IC మళ్లీ డోలనం చేయడం ప్రారంభిస్తుంది. ముందుగా నిర్ణయించిన సురక్షిత పరిమితుల్లో, లోడ్ కోసం స్థిరమైన ప్రస్తుత వినియోగాన్ని ఈ చక్రం ఇప్పుడు వేగంగా పునరావృతం చేస్తుంది.
Rx = 2 / ప్రస్తుత పరిమితి
అంకితమైన పాఠకులలో ఒకరి నుండి అభిప్రాయం:
ప్రియమైన సర్- నేను 4 IGBT లతో ఇండక్షన్ హీటర్ 1/2 వంతెనను విజయవంతంగా తయారు చేసాను మరియు సూచించిన 1000 వాట్స్ హీటర్ దీపం శాశ్వతంగా సర్క్యూట్కు అనుసంధానించబడి ఉండాలని లేదా 1 వ సారి పరీక్ష వరకు మాత్రమే ఉండాలని నేను కోరుకుంటున్నాను.
పరీక్ష ఫలితం యొక్క చిత్రాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:
మీ సమాధానం కోసం త్వరగా వేచి ఉంది. అభినందనలు - మనీష్.
సర్క్యూట్ ప్రశ్నను పరిష్కరించడం
ప్రియమైన మనీష్,
ఇండక్షన్ హీటర్‌ను ఆపరేట్ చేస్తున్నప్పుడు సిరీస్ దీపంలో ఏదైనా మెరుపు కనిపిస్తుందా?
అవును అయితే అది తీసివేయబడదు, దీపం ప్రకాశించని స్థితిలో ఉంటే మరియు పూర్తిగా 'చల్లగా' ఉంటే (దానిని పట్టుకోవడం ద్వారా అనుభూతి చెందండి) అప్పుడు దాన్ని తొలగించవచ్చు.
గౌరవంతో
మిస్టర్ సయీద్ మహదావి నుండి అభిప్రాయం
Dear Swagatam:
చివరికి నేను చాలా ఎక్కువ ప్రయత్నాల తర్వాత మళ్ళీ నా సర్క్యూట్ పని చేయగలిగాను. నేను బోల్ట్ రెడ్ హాట్ తో వీడియోను చిత్రీకరించాను.
ఇండక్షన్ హీటర్లపై ఆసక్తి ఉన్నవారికి ఇది ఉపయోగకరంగా ఉంటుందని నేను ఆశిస్తున్నాను. బోల్ట్ ద్రవీభవన స్థానానికి చేరుకునే విధంగా వేడిని ఎలా పెంచుకోవాలో దయచేసి నాకు చెప్తారా?
మెయిన్స్ అంతటా వోల్టేజ్ 194 వోల్ట్లు మరియు సర్క్యూట్ వినియోగించే కరెంట్ కేవలం 5 ఆంపియర్లు మరియు ఓసిల్లోస్కోప్‌లోని తరంగ రూపం చాలా సైన్ వేవ్‌ఫార్మ్.
నా ప్రోటోటైప్‌లో నేను వర్క్ కాయిల్‌పై ఎక్కువ వోల్టేజ్ పొందడానికి మరియు తక్కువ ఆంప్‌ను తినడానికి RFC చౌక్‌కు కొన్ని మలుపులు జోడించాను.
ఆపరేటింగ్ వ్యవధిలో ఎక్కువ తాపన లేకుండా IGBT లు చాలా సాధారణంగా పనిచేస్తాయి. మరింత వేడి మరియు వేడి చేయడానికి నేను ఏమి చేయాలో దయచేసి నాకు చెప్పండి. చాలా ధన్యవాదాలు
సయీద్ మహదావి
వీడియో క్లిప్:
మునుపటి: కార్ టర్న్ సిగ్నల్ కోసం లాంప్ అవుటేజ్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ తర్వాత: బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ పిన్ ఐడెంటిఫైయర్ సర్క్యూట్
