A postagem discute um pequeno circuito de aquecedor por indução para projetos e exposições escolares, usando um circuito PWM astável IC 555 muito comum. A ideia foi solicitada pelo Sr. Anthony

Especificações técnicas

Para um projeto escolar, preciso construir um cooktop de indução AC e gostaria de saber se você poderia me ajudar a montar uma lista de peças para um cooktop de indução muito mais fraco do que o seu, ele só precisa aquecer alguns ML de água.

isso é algo que é possível?

O design

A aquecedor de indução é considerado um circuito incrível, capaz de converter eletricidade em calor com a maior eficiência e sem grandes perdas.

No entanto, um pouco de contemplação o fará perceber que na verdade é exatamente o oposto. Um circuito de aquecimento por indução é um circuito extremamente ineficiente que converte toda a eletricidade em calor.

Esta opinião diz respeito à visão geral sobre circuitos elétricos e eletrônicos onde a emissão de calor é considerada ineficiente e indesejável.

Mas, para um aquecedor por indução, esse atributo de ineficiência torna-se seu aspecto positivo e, quanto mais ineficiente for projetado, mais benéfico para o usuário.

Para ser preciso, um aquecedor de indução é um transformador ineficiente que não combina propositalmente com sua frequência e as especificações do material do núcleo.

Neste conceito, o núcleo é normalmente um material ferromagnético como o ferro com uma bobina de cobre enrolada sobre ele. O enrolamento de cobre em torno deste núcleo de ferro é oscilado em uma frequência relativamente mais alta que pode não ser adequada para o material de ferro.

A natureza de mau condutor do ferro tem dificuldade em ressoar na alta frequência de enrolamento, resultando na geração de altas correntes parasitas de back emf que, por sua vez, causam altas temperaturas no material do núcleo.

Este recurso é explorado em aquecedores de indução com a finalidade de atingir altas temperaturas

Embora maciço unidades de aquecimento por indução podem ser construídas para gerar temperaturas extremamente altas usando o mesmo conceito, um pequeno circuito de aquecimento por indução para projeto de exposição escolar também pode ser implementado facilmente usando peças comuns, como um IC 555 e alguns outros componentes passivos de baixo custo.

Diagrama de circuito

Operação de Circuito

Um circuito de aquecedor de indução IC 555 simples para projeto escolar é mostrado na figura acima.

Aqui, o IC é configurado como um circuito gerador PWM, que é ajustado usando o potenciômetro de 5 K. A frequência é ajustada ajustando-se o potenciômetro de 1M ou o capacitor de 1uF especificamente para obter o efeito de aquecimento otimizado na bobina de trabalho.

A bobina de trabalho aqui é feita enrolando cerca de 50 voltas (não críticas) de fio de cobre superesmaltado de 1 mm sobre um tubo de ferro fabricado cujas dimensões podem ser selecionadas de acordo com a preferência individual, e podem estar em qualquer lugar entre 10 a 20 mm de diâmetro e 30 a 40 mm de comprimento.

Uma vez que a configuração acima é construída e LIGADA, a bobina e o tubo de ferro podem ser vistos desenvolvendo calor gradualmente e qualquer coisa colocada dentro do tubo pode ser testemunhada sendo aquecida.

Se for água dentro do cano, ela pode começar a aquecer e até chegar ao ponto de ebulição se a bobina for otimizada corretamente através dos ajustes de frequência e PWM.

A ideia por trás deste pequeno circuito de aquecimento por indução é simples, é forçar os átomos do tubo de ferro a oscilar eletromagneticamente em uma frequência incompatível, resultando na produção de grandes quantidades de correntes parasitas opostas e uma quantidade proporcional de calor devido a esta corrente oposta no metal.

Se você tiver mais perguntas sobre este circuito de aquecimento por indução para projeto de ciências da escola, sinta-se à vontade para fazer comentários abaixo.