Indukcija, gretje z indukcijo

Me brskanjem po YT mi je uletelo tole, v živo zgleda kot ZF, očitno zelo uporabna zadeva.

Update: naredu 250W grelec, 1500W grelec (slika 1, slika 2, slika 3), končni cilj je 6kW.

Imam pa sedaj probleme s čudnim pregorevanjem MOSFETov, če ima kdo kaj več izkušenj, lahko bolj natanko opišem kaj se dogaja.

Močnostni tranzistorji se fajn grejejo, če nimaš urejenega hlajenja, grejo by by. Brez sheme pa ti težko kdo kaj pomaga.

Vezje je podobno tej shemi:



Ima pa glavno navitje večjo induktivnost (~80uH), kondenzatorji so okoli 0.7uF, frekvenca je okoli 21 kHz.

Vse skupaj krmilim z PWM-jem iz Arduinota.

Mosfeti so po mojem mnenju dovolj hlajeni, saj pritrjeni na ogromnih rebrih, ki se še niso občutno segrela.

@SplitCookie
Vmes imam toroidni trafo z razmerjem od 1:15 do 1:7. Napajanje je direkt iz omrežja, 230V, 3-faze usmerjene, probal z filter kondenzatorji in brez. Tisti tip, ki je naredil zgornje sheme je naredil 10kW grelec z serijsko vezavo (seveda z trafotom).
Ni važno ali poženem v resonanci ali nad resonanco, v obeh primerih mi je že odneslo mosfete. Kolikor sem bral, naj bi v resonanci bil soft switching. Sem pa to frekvenco določil na roke (točka, kjer je tok največji).

Občutek imam da je kriv zagonski tok - ko sem imel soft-start (auto-trafo), nisem imel teh problemov. Vendar je šlo za manjše moči, saj auto-trafo ne zmore več kot 1200W.

Tudi induktivno ploščo sem že razdiral, ampak mislim da bi težko predelal za svoje namene.
Končni cilj mojega grelca ni igračkanje s taljenjem raznoraznih kovin ampak resno delo. Če ne bo šlo, mi ostane vsaj nekaj dodatnega znanja in izkušenj.

A maš kakšen link kjer je ta vezava bolj detajlno opisana? Predvsem kakšne morajo biti vrednosti tuljav (dušilk?), oz. kakšen konkreten sistem.

Sem že gledal tole izvedbo (link), pol sem se vseeno odločil za serijsko. Delno tudi zaradi tega, ker mi ni čist jasno, kako funkcionira ta matching inductor.

Moja tuljava je izolirana bakrena žica (na sliki je še prejšna zasnova, kjer so kondenzatorji neizolirani), prav tako vse povezave do tuljave, tako da ni problem. Seveda bi kasneje dodal tudi ločilni trafo, če bi bila zadeva kritična.

Zakaj ne?

Še vedno čakam kakšen konstruktiven odgovor glede zasnove vezja.

Zaenkrat tuljava ni problematična - ker nimam Litz žice (ampak dovolj prostora), sem dal 16 mm2 kabel. Vem, da tok teče samo po zunanji strani, ampak zaenkrat še nisem imel problemom s pregrevanjem. Tudi tokovi niso veliki, saj je število navojev okoli 25, kar pomeni da je napetost v tuljavi visoka ter tok nižji.

To z omejitvijo toka sem tudi že poizkusil: med + in zgornjim mosfetom sem vezal 4 Ohm grelec. Kljub temu mi je prebilo zgornji mosfet, spodnji je ostal cel. Sumim da so mogoče problem kondenzatorji C1-C3 in C2-C4 (prva shema), saj imam zgoraj in spodaj 5uF kondenzatorja (zgornji ni bil vezan preko grelca ampak direktno na napajanje).

Poizkusil sem tudi z 1200V IGBTji, če bi bile problem napetostne špice - brez uspeha.

Pred dnevi je prišla nova zaloga elementov iz eBaya :) tako da bom opravil še kakšen poizkus, ko bo čas.

Kaj pa sevanje take zadeve? Ni nič nevarno?

Ker je sevanje in to tako močno, da ogreva zadeve, ki so na poti. Ta zadeva ne ogreva zraka, ampak stvari, ki so sevanju na poti.
In če si ti na ppoti temu sevanju, segreva tudi tebe. A ni tako?

nebivedu, ogreva železo, ne pa vse kar je na poti (poenostavljeno rečeno).
V kolikor te je strah sevanja... se ne moreš nikamor skriti - saj VSE nekaj seva.

W3by,
Zelo verjetno je da ti transformator gre v nasičenje.
Vse kar ti meriš so neke popvprečne vrednosti - kar ti v tem primeru nič ne koristi. Brez osciloskopa boš težko kaj pametnega naredil.
Design vezja pa mi tudi ni glih nekaj všeč - krmiljenje mi izgleda... čudno - je pa res da nisem expert v teh zadevah. FET-e je najlažje krmiliti z namenskimi gonilniki.
Dobro si preglej spletno stran od texas instuments. Imajo ogromno reference designov na katere se lahko kar dobro nasloniš.

Brez osciloskopa pa boš zelo težko naredil kar koli.

krneki0001 je 23. mar 2013 ob 20:37 izjavil:

mujek je 23. mar 2013 ob 12:53 izjavil:

nebivedu, ogreva železo, ne pa vse kar je na poti (poenostavljeno rečeno).
V kolikor te je strah sevanja... se ne moreš nikamor skriti - saj VSE nekaj seva.

A to pomeni, da ti nič v hiši ne bo segrevalo, če na poti sevanja ne bo železa? Torej je potem brez veze gretje z indukcijo, če pa ne segreva ničesar drugega kot železo.

Ja a nisi vedel tega? Material, ki ga lahko z indukcijo segreješ, mora biti feromagneten. Posoda, ki je namenjena indukcijskemu kuhanju, ima dno iz feromagnetnega materiala. Kako preveriš, ali je posoda primerna za indukcijsko kuhanje? Z magntetkom...

To vem, samo kako boš pa to uporabljal za ogrevanje? Na eno steno dal panel, na drugo pa kovino, da jo bo segrevalo?

Brane22 je 23. mar 2013 ob 21:06 izjavil:

V bistvu ni treba, da je feromagneten. Lahko je samo prevoden. Ampak ptoem so potrebne frekvence in tokovi v praksi veliko višji.

Ja, ta del sem zanemaril. Če je magnetna permeabilnost nekega xy materiala 5000x nižja od železove, prevodnost pa enaka, potem bi za enake krožne tokove rabili 5000x višjo vrekvenco.

Glede na to, da zveni zadeva precej nepraktično, se sploh kje uporablja?

Primarno se objekt greje zaradi tokov, ki se inducirajo na površini (P = I^2*R). Se pravi večji kot je tok ter upornost, večje so izgube in s tem segrevanje. Če je upornost zelo majhna, moramo imeti zelo velik tok, če pa je upornost velika, je tok pri isti napetosti nižji, zato spet ni vredu.

Drugi efekt segrevanja pa se pojavi, če je objekt feromagneten. Ni pa nujno, da je objekt feromagneten, da se segreva (lahko samo zgoraj opisan efekt)...

@mujek
Krmilno vezje mosfetov je drugačno kot tole na sliki - uporabljam IC ADUM4223.

Osciloskop imam (DSO), ampak je zajebano merit ker nimam diferencialnih sond (zadeva je povezana direktno na omrežje, zato so problem potenciali). Nekaj časa nazaj mi je tudi skurilo USB priključek na kompu. Nekaj sem izmeril sicer tako, da imam prenosnik na bateriji, sam ni praktično in tudi preveč varno ne.

Kako bi z osciloskopom izmeril, če gre trafo v nasičenje?

krneki0001 je 23. mar 2013 ob 20:37 izjavil:

mujek je 23. mar 2013 ob 12:53 izjavil:

nebivedu, ogreva železo, ne pa vse kar je na poti (poenostavljeno rečeno).
V kolikor te je strah sevanja... se ne moreš nikamor skriti - saj VSE nekaj seva.

A to pomeni, da ti nič v hiši ne bo segrevalo, če na poti sevanja ne bo železa? Torej je potem brez veze gretje z indukcijo, če pa ne segreva ničesar drugega kot železo.

Kako bo pa kaj segrevalo, če stvar ni v notranjosti navitja?

Aja, ti si mislil segrevanje drugih materialov? To bo pa šlo samo z materiali, ki jih je omenil A. Smith