Circuito di riscaldamento a induzione ad energia solare

In questo post discutiamo il design di un fornello / riscaldatore a induzione che può essere alimentato dalla tensione di un pannello solare. L'idea è stata richiesta dal signor Vamshee

Specifiche tecniche

Il mio nome è Vamshee e vengo da Hyderabad, India, sono un piccolo imprenditore che cerca di promuovere e vendere prodotti new age nel mercato.

In questo momento davvero interessato alle risorse energetiche rinnovabili.

Dopo aver letto il tuo blog e seguito da un po 'di tempo, apprezzerei molto il tuo interesse a essere assunto da me se sei interessato al progetto sulla cottura a induzione con pannelli solari ad un costo molto molto più conveniente. (Vorrei presentarlo ai poveri ) con l'aiuto di schemi governativi qui nel mio stato.

Specifiche di cosa stavo cercando

Pannello solare da 180 W.

inverter senza trasformatore (integrato nel fornello a induzione)

potenza massima della stufa a induzione da 500 W (tipo a bobina)

Uso per: riscaldare acqua, latte, preparare un pasto in un giorno.

Mi dispiace se le specifiche che ti ho fornito potrebbero essere sbagliate perché non provengo da un background scientifico, ma solo alcuni calcoli che leggono da Internet. quindi non ho idea di questo, ma ho solo il concetto e posso vendere il prodotto.

Ho provato pentole da 12 V e cose come quelle su google ma invano per trovare soluzioni.

Spero di sentirti presto riguardo a questo progetto e di fare in modo che si possa parlare di un futuro radioso.

Saluti

Vamshee

Il design

Secondo le specifiche, si intende ottenere un'uscita di 500 watt da un pannello solare da 180 watt che potrebbe non essere fattibile nel mondo pratico, quindi il parametro corretto del pannello solare per il sistema di riscaldamento a induzione solare proposto dovrebbe essere di circa 600 watt, o due Si può anche provare un pannello da 180 watt in parallelo per ottenere risultati ottimali, ma non sarà economico.

Le specifiche del pannello potrebbero essere dovunque da 30 a 44 V e la potenza nominale tra 20 e 10 ampere e richiederà un regolatore buck per abbassare la tensione ai livelli richiesti per il circuito del riscaldatore a induzione.

Di seguito è possibile vedere un circuito di riscaldamento a induzione adatto che utilizza una topologia di driver a mezzo ponte, lo schema è piuttosto semplice e può essere interpretato come segue:

Schema elettrico

Il circuito è pilotato da un'alimentazione a 24 V CC, con correnti fino a 15 ampere. Un regolatore di tensione 7812 abbassa la tensione di ingresso a 12V per il driver IC che è un driver a mezzo ponte standard IC IRS2153 o qualsiasi altro simile.

L'uscita push pull dall'IC pilota una coppia di mosfet che a loro volta inoltrano le oscillazioni alla bobina di lavoro principale del riscaldatore a induzione tramite un condensatore di blocco CC e un induttore di adattamento dell'impedenza.

Il condensatore di blocco impedisce il passaggio di corrente eccessiva attraverso la bobina di lavoro e smette di danneggiare i mosfet mentre l'induttore si assicura che nessuna armonica di disturbo entri nella linea e induca inefficienze nel sistema.

I condensatori del serbatoio da 376 nF vengono utilizzati per ottenere una risonanza con la bobina di lavoro a una frequenza di circa 210 kHz impostata dalla rete R / C tra i pin2 e pin3 del driver IC. Il resistore da 33k potrebbe essere reso variabile per la regolazione fine o l'ottimizzazione dell'effetto di risonanza.

La dimensione della bobina di lavoro

Le dimensioni della bobina di lavoro e la disposizione del condensatore risonante sono fornite nell'immagine seguente:

Specifiche del convertitore buck

Un convertitore buck per convertire l'alta tensione del pannello ai 24 V richiesti per il riscaldatore a induzione può essere costruito con l'aiuto del seguente diagramma:

T1, T2 insieme a C1, C2 e le resistenze associate formano un classico multivibratore astabile (AMV) con una frequenza impostata di circa 30 kHz.

La tensione di pannello viene alimentata al suddetto AMV e fatta oscillare a detta frequenza prima di alimentarla allo stadio convertitore buck realizzato impiegando un mosfet e un relativo diodo, stadio induttore.

Durante i periodi di spegnimento viene fornita una tensione di quantità equivalente da L1 nei campi elettromagnetici di ritorno che viene opportunamente filtrata e fornita al circuito del riscaldatore a induzione collegato attraverso i terminali di uscita.

C4 si assicura che la tensione invertita convertita sia priva di increspature e aiuta a produrre una corrente continua più pulita per il circuito del riscaldatore a induzione.

La 24 V CC regolata sulle uscite può essere ottenuta avvolgendo approssimativamente il numero corretto di spire per L1 attraverso alcuni tentativi ed errori e anche incorporando D2 che alla fine stabilizza la tensione di uscita ai livelli richiesti.