La publicación analiza un pequeño circuito de calentador de inducción para proyectos escolares y exhibiciones, utilizando un circuito PWM astable IC 555 muy común. La idea fue solicitada por el Sr. Anthony

Especificaciones técnicas

Para un proyecto escolar, necesito construir una estufa de inducción de CA y me preguntaba si podría ayudarme a armar una lista de piezas para una estufa de inducción mucho más débil que la suya, solo tiene que calentar unos pocos ML de agua.

¿Es esto algo que es posible?

El diseño

Un calentador de inducción es considerado como un circuito asombroso que es capaz de convertir la electricidad en calor con la máxima eficiencia y sin muchas pérdidas.

Sin embargo, un poco de contemplación te hará darte cuenta de que en realidad es todo lo contrario. Un circuito de calentador de inducción es un circuito extremadamente ineficiente que convierte toda la electricidad en calor.

Esta opinión se refiere a la visión general sobre circuitos eléctricos y electrónicos donde la emisión de calor se considera ineficiente e indeseable.

Pero para un calentador de inducción, este atributo de ineficiencia se convierte en su aspecto positivo, y cuanto más ineficientemente está diseñado, más beneficioso se vuelve para el usuario.

Para ser precisos, un calentador de inducción es un transformador ineficiente que deliberadamente no coincide con su frecuencia y las especificaciones del material del núcleo.

En este concepto, el núcleo es normalmente un material ferromagnético, como el hierro, que tiene una bobina de cobre enrollada sobre él. El devanado de cobre alrededor de este núcleo de hierro oscila a una frecuencia relativamente más alta que puede no ser adecuada para el material de hierro.

La naturaleza de mal conductor del hierro tiene dificultades para resonar a la alta frecuencia del devanado, lo que da como resultado la generación de corrientes parásitas de alta fem de retorno que, a su vez, provocan altas temperaturas en el material del núcleo.

Esta característica se explota en calentadores de inducción con el propósito de lograr altas temperaturas.

Aunque masivo Se pueden construir unidades de calentador de inducción para generar temperaturas extremadamente altas. Utilizando el mismo concepto, también se puede implementar fácilmente un pequeño circuito de calentador de inducción para un proyecto de exhibición escolar utilizando piezas ordinarias como un IC 555 y algunos otros componentes pasivos económicos.

Diagrama de circuito

Operación del circuito

En la figura anterior se muestra un circuito de calentador de inducción IC 555 simple para un proyecto escolar.

Aquí, el IC está configurado como un circuito generador PWM, que se ajusta utilizando el potenciómetro de 5 K. La frecuencia se ajusta ajustando el potenciómetro de 1M o el condensador de 1uF específicamente para lograr el efecto de calentamiento optimizado en la bobina de trabajo.

La bobina de trabajo aquí se hace enrollando alrededor de 50 vueltas (no críticas) de alambre de cobre súper esmaltado de 1 mm sobre una tubería de hierro fabricada cuyas dimensiones pueden seleccionarse según la preferencia individual, y podrían estar entre 10 y 20 mm de diámetro y 30 a 40 mm de largo.

Una vez que la configuración anterior está construida y encendida, se puede ver que la bobina y la tubería de hierro se están calentando gradualmente, y cualquier cosa colocada dentro de la tubería se calienta.

Si hay agua dentro de la tubería, entonces podría comenzar a calentarse e incluso alcanzar el punto de ebullición si la bobina se optimiza correctamente a través de los ajustes de frecuencia y PWM.

La idea detrás de este pequeño circuito de calentamiento por inducción es simple, es forzar a los átomos de la tubería de hierro a oscilar electromagnéticamente a una frecuencia incompatible, lo que resulta en la producción de enormes cantidades de corrientes parásitas opuestas y una cantidad proporcional de calor debido a esta corriente opuesta en el metal.

Si tiene más preguntas sobre este circuito de calentador de inducción para un proyecto de ciencia escolar, no dude en preguntarlas a través de los comentarios a continuación.