Calentador de inducción de 2000 vatios: 9 pasos (con imágenes)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-23 14:39

Los calentadores de inducción son una gran herramienta para calentar objetos metálicos que pueden ser útiles en un espacio de trabajo para aficionados al bricolaje cuando necesita calentar las cosas sin estropear todo el espacio.

Así que hoy vamos a crear un calentador de inducción extremadamente potente totalmente desde cero y lo bueno es que esta unidad está construida con placas de circuito impreso personalizadas, lo que hace que todo el proceso de construcción para ustedes sea pan comido y ordenado también.

Paso 1: Herramientas y material necesarios

• Lista de material necesario para este proyecto:
• Placa de circuito impreso personalizada
• Alambre de cobre esmaltado 12 AWG y 16 AWG
• Núcleos de ferrita
• Ventilador de 12v DC
• Disipador de calor
• Resistencias
• Condensadores
• Diodos

Lista de herramientas utilizadas en estos proyectos:

• Soldador
• Alambre de soldar
• Cortadores
• Alicates

Paso 2: diseñar el esquema

La unidad funciona como un oscilador LC y, por lo tanto, induce la corriente en los objetos metálicos con un campo magnético que cambia continuamente.

La entrada es un voltaje de CC que va desde 12v hasta 36v. En la etapa inicial, tenemos los fusibles de CC solo para asegurarnos de que esa cosa no explote en caso de alguna falla. A partir de ahí, el suministro se divide en dos partes, una de las cuales es el regulador de voltaje LM7812 12v que se usa para impulsar el ventilador de enfriamiento para mantener los mosfets frescos.

La otra parte del suministro se alimenta a los cuatro mosfets de canal N, un par de los cuales impulsa los dos canales que funcionan alternativamente y, por lo tanto, cambia el voltaje de CC en un campo eléctrico que cambia continuamente.

Ahora hay dos configuraciones posibles, podemos ir con solo un inductor a bordo y dividir la bobina de salida en dos partes, lo que hace que el diseño de la bobina de salida sea un poco más complicado, por lo que decidimos ir con la configuración del circuito de los tanques que ofrece dos a bordo de inductores y tiene una sola bobina de salida que induce el campo electromagnético en el objeto que se está calentando.

Con este diseño en mente, hemos diseñado los PCB personalizados en easyEDA, una plataforma extremadamente útil para el diseño de PCB

Paso 3: diseño de la placa de circuito impreso

Cuando terminé el esquema, decidí diseñar una PCB dedicada para el calentador de inducción, ya que no solo nos ayudará a mantener todo ordenado, sino que tenía la intención de diseñar esta unidad para que sea capaz de realizar más modificaciones para mis otros proyectos de bricolaje.

La idea de diseñar una placa de circuito impreso puede parecer que requiere un gran esfuerzo, pero créanme, vale la pena todo eso cuando tienes en tus manos placas personalizadas. Entonces, con eso en mente, diseñé el PCB para la unidad del calentador de inducción y luego también hice paquetes personalizados para inductores en los tableros.

También agregué cuatro orificios de montaje que serán útiles para montar el controlador y también sujetar el ventilador de enfriamiento junto con el disipador de calor sobre los MOSFET.

Esquema, archivos Gerber y BOM (lista de materiales):

drive.google.com/open?id=1nNnzaC_NfH0zacga…

Paso 4: pedir las placas de circuito impreso

A diferencia de cualquier otra pieza personalizada para su proyecto de bricolaje, los PCB son seguramente los más fáciles de conseguir. Sí Ahora, una vez que generamos archivos gerber de nuestro diseño de PCB terminado, estamos a solo unos clics de pedir nuestros PCB personalizados.

Lo único que hice fue dirigirme a JLCPCB y después de pasar por un montón de opciones allí, cargué mis archivos gerber. Una vez que el equipo técnico verifica el diseño en busca de errores, su diseño se envía a la línea de fabricación. Todo el proceso tardará dos días en completarse y, con suerte, obtendrá sus PCB en solo una semana. JLCPCB ha hecho posible este proyecto gracias a su apoyo, así que tómate tu tiempo y echa un vistazo a su sitio web. Están ofreciendo PCB estándar, PCB de giro rápido, SMD, etc., por lo que para obtener descuentos de hasta el 30% en sus PCB, visite este enlace. Los archivos Gerber, el esquema y la lista de materiales (BOM) para la PCB están disponibles aquí.

Paso 5: Montaje de la PCB

Como era de esperar, los PCB llegaron en una semana y el acabado es demasiado bueno. La calidad de las placas de circuito impreso es absolutamente impecable. Ahora es el momento de reunir todos los componentes mencionados en la lista de materiales (BOM) y colocarlos en su lugar.

Para que todo siga fluyendo, debemos comenzar con el componente más pequeño de la PCB, que son algunas resistencias, diodos y algunos conectores. Después de soldar estos componentes, tenemos que avanzar hacia componentes más grandes. Y luego doblamos las patas del Mosfet y lo soldamos al tablero.

Paso 6: Conexión de condensadores y ventilador de refrigeración

Después de eso, hemos colocado el condensador en las placas. Para enfriar los MOSFET, hemos colocado el ventilador de 12v dc con el sándwich del disipador de calor en el medio.

Pero después de eso nos hemos dado cuenta de que este ventilador no es lo suficientemente potente, así que lo hemos reemplazado por uno más grande.

Paso 7: hacer los inductores

Para el circuito del tanque, utilizamos un núcleo de ferrita de 24 mm y un cable de cobre esmaltado de 16 AWG. Tenemos 22 vueltas de viento en cada núcleo de ferrita para obtener la frecuencia adecuada. Y luego lo soldé en las tablas.

Paso 8: bobina de inducción

Luego de colocar los inductores es el momento de hacer la bobina de inducción y para eso hemos utilizado alambre de cobre esmaltado 12 AWG. Primero hemos estirado el alambre y luego lo hemos enrollado en el tubo de PVC para obtener la forma perfecta. Y lo atornillé en los terminales.

Paso 9: Resultados finales

Este calentador de inducción funcionó como un campeón. Desde una regla de metal hasta una varilla de media pulgada de grosor, no tomó más de un par de segundos calentarla al rojo vivo.

El calentador puede funcionar entre 12v y 36vDC y puede manejar sobretensiones de hasta 2000 vatios, que es una cantidad suficiente de energía para manejar objetos grandes.

Despliegue sus pensamientos en la sección de comentarios a continuación.

Saludos, Rey de bricolaje

Finalista en el concurso Make it Glow