Простая индукционная плита (ИП) своими руками

Доброго времени суток, коллеги!
Открываю свою первую тему на этом форуме. Если администрация форума разрешит тему, то в теме будут обсуждаться всевозможные топологии как силовой, так и управляющей частей индукционных плит (ИП), которые можно будет изготовить самостоятельно.
Поскольку проектирование, изготовление и наладка ИП требует больших затрат времени, то для сокращения оного, а также для понимания эл. процессов будет широко использовано компьютерное моделирование с последующим макетированием и отладкой в "железе". Кроме того, использование симулятора позволяет сохранить многие электронные компоненты (деньги) и, как следствие, разочарование и потерю уверенности в своих силах и возможностях.
Завершающий этап – изготовление простой, полноценной ИП, которая будет удовлетворять требованиям многих форумчан в части плавной регулировки, стабилизации мощности и т.п.

Ту моделю, что ты выкладывал в теме про индукционки покрутил уже, действительно легко можно 3,5 кВт получить... И из защит некоторые не требуются, если делать с кастрюлей/кегом заодно... С мощностью (вернее с ее стабилизацией) пока не определился, регулировать и частично стабилизировать действительно можно в пределах 360 - 3500 Вт плавно... Времени посидеть по нормальному за компом нету... Сырец кукурузный уже вторую неделю негнатый стоит...

Ту моделю, что ты выкладывал в теме про индукционки покрутил уже, действительно легко можно 3,5 кВт получить...bigson, 09 Дек. 20, 18:48

С мостом можно получить и больше при той же частоте преобразования. С завтрашнего дня, не торопясь, начну выкладывать топологии силовой части с плюсами/минусами оных.

С мощностью (вернее с ее стабилизацией) пока не определился, регулировать и частично стабилизировать действительно можно в пределах 360 - 3500 Вт плавно..bigson, 09 Дек. 20, 18:48

Если уж с тирами, которые вырезают часть полупериода синуса в разных РМах застабилизировали, то здесь, полагаю, и подавно.
Почитай кой-что из вложения.
AD736 .pdf
RMS_V.docx

Почитай кой-что из вложения.Михаил_761, 09 Дек. 20, 23:15

AD736 лучше не рассматривать, она в общем то под синус без искажений (импульсных выбросов) заточена:
"При измерении действующего значения с помощью микросхемы AD736 необходимо учитывать форму входного сигнала. Так, например, если использовать преобразователь, внешние элементы которого рассчитаны на синусоидальный входной сигнал, то при определении действующего значения меандра ошибка преобразования составит 11% от уровня входного сигнала"
Я же так понимаю все равно будет как минимум два варианта схемотехники народной плитки: полностью аналоговый, и с цифровым управлением. Силовой каскад то в принципе уже обсудили в других темах, а вот с самим управлением этой "силой", надо еще все же подумать.

p.s. Ну и основные модели, которые уже практически обкатали, думаю стоит и сюда продублировать. Может еще грамотный народ подтянется (я не про советчиков на площади ).

Так, например, если использовать преобразователь, внешние элементы которого рассчитаны на синусоидальный входной сигнал, то при определении действующего значения меандра ошибка преобразования составит 11% от уровня входного сигнала"serjrv, 11 Дек. 20, 00:24

Так ить, у нас же будет резонансные топологии, а они, как ты знаешь, предполагают чистый синус как тока, так и напруги.

Ну и основные модели, которые уже практически обкатали, думаю стоит и сюда продублировать.serjrv, 11 Дек. 20, 00:24

Не вижу смысла, поскольку рассматривая разные топологии буду выкладывать и файлы моделей, графики осциллограмм и др.

ЗЫ. Как грится, мы полагаем, а Бог располагает. Это я к тому, что вчера образовалась куча хоз. дел, поэтому и не смог продолжить обещанное.

Ниже вордовский файл с рис. модели и графики осциллограмм результата моделирования ИП по 1-нотактной топологии, которая используется в Аляска, Китфорт и др.
Так же, в "прицепе" файл модели (симулятор LTspuce) для тех, кто надумает "поиграть" с моделькой.
Плюсы/минусы той или иной топологии выложу после всех представленных.
1_такт.docx
1_такт.asc

Все, что с однотактами, оч плохо работает на малых мощностях, и на больших мощностях напряжения запредельные на ключе и резонансном конденсаторе получаются... Если рассматривать нормальную регулировку в широком диапазоне, то топология двухтактная вырисовывается, частотой и заполнением вполне можно рулить от 350 до 3500 Вт на полумосте, на мосте в 1,5 раза точно больше можно снять, дальше для одной фазы нецелесообразно ;-)

Все, что с однотактами, оч плохо работает на малых мощностях, и на больших мощностях напряжения запредельные на ключе и резонансном конденсаторе получаются...bigson, 14 Дек. 20, 20:24

У каждой топологии есть свои +/-. Что касается 1-но такта, то ты должен знать, что есть сверкальники до 6кВт, топология коих как раз и есть 1-но такт. Например - косой мост и уж т.б. фикса (в какой-то мере схожа с ИПэшной).

Ниже два файла - результат моделирования ИП по топологии резонансный полумост и модель:
Рез_полумост.docx
Рез_полумост.asc

Ниже два файла - результат моделирования ИП по топологии резонансный мост и модель:
Рез_мост.docx
Рез_мост.asc

bigson, как ты думаешь для ИП 12,5кВт по топологии полный классический мост достаточно?

ЗЫ. Убрал ошибки из файла с осциллограммами полумоста.

serjrv, не помню в каком из постов ты выкладывал схему ИП (см. в прицепе). Разглядывая её вспомнилась статья квазирезонансного питальника из Радиомурзилки ... порылся в завалах компа и таки нашёл ( Радио №2, 1996г. Е.Коновалов). Топология интереснА тем, что имеет ряд неплохих достоинств. В то далёкое время, я таки сляпал макетку и проверил обещанное автором... оказалось, что фсё тип-топ.
Кстати, bigson, твой самовозбуд где-то рядышком "ходит". Я не знаю какая у тебя была задумка, но с моделькой для ИП у тебя получился прокол. Поскольку я чел ленивый и тыкать буковки на клаве мне ломы, то проще обкашлять косяки лучше по мобиле, если дашь в ЛС свой нумер.

Кваз. ИИП.docx

Что касается 1-но такта, то ты должен знать, что есть сверкальники до 6кВтМихаил_761, 15 Дек. 20, 12:33

Так я о резонансниках, а косой это обычный полумост однотактный с жесткой коммутацией...

Добавлено через 4мин.:

12,5 кВт это хорошо, и понятно, но для одной фазы питающей сети это будет 60А... не народно совершенно, до 5 кВт на одну фазу еще куда ни шло, дальше только при наличии мощностей в промзоне :-)

Добавлено через 16мин.:

Квазирезонансники,. это была любимая топология моего препода в институте... Мы в лаборатории даже на быстрых тиристорах собирали макеты (для регулировки мощных галогенок на 3 кВт для какгого-то спектрометра), вещь неубиваемая получалась отчасти из за тиристоров, предохранители горели, а полупроводы живыми оставались... Тот, что на схемке из дока приведен, собирал для автомобильной зарядки знакомому, прекрасно работает, чтоб не перегорали диоды выходные при переполюсовке через пару лампочек автомобильных впараллель выход сделал, теперь если ярко загорелось - не туда значит :-)

...неубиваемая получалась...bigson, 29 Дек. 20, 17:27

Попробуй "убить" рез. полумост разной нагрузкой на выходе в т.ч. и КЗ. Меряй ток через ключ S1 и напругу на оном, мощность и ток через полупровода... Лет 12 тому назад делал также зарядку для АБ.
Если интересует расчёт индуктивных элементов и др. то могу скинуть.
Модель:
IR2153_IRF740_RM14_1.asc

Возобновим немного тему, а то тишина прям полная...

В общем все из комплектухи подготовил/запас..., начинаю потихоньку делать так: классический полумост с последовательным контуром (как в плитке Алина, что публиковал ранее), драйвер плечей ставлю независимый (т.е. без собственного времени задержки, хоть и в одном корпусе), управление и контроль микроконтроллером (соответственно "мертвое время" сможем подстраивать + другие нюансы рулежки подстроить), контроль думаю сделаю сначала по максимуму: напряжение и ток по потреблению в реальном времени, и напряжение и ток в контуре - но только пиковые значения, иначе не успею кучу выборок на максимальной частоте обеспечить для расчета RMS. Частотный диапазон ограничу 60 кГц - 18 кГц, ну как бы под ширпотреб IGBT`шек. Стабилизацию мощности делаю по потреблению, получится конечно немного нелинейно на разной мощности, но решаемо программно. Как бы основу расписал.

Теперь собственно вопросы, а куда без них...
Защитные функции могу возложить полностью на микроконтроллер, получим дешево, но не совсем надежно, хотя именно так во всех мне известных современных индукционках сделано. А можно усложнить схему аналоговыми цепями контроля/защиты от выхода за дозволенные рамки, но соответственно больше деталюх и денег. Как поступить? ЭТО вопрос только к спецам по электронике, и тем кто в теме, тут уж извините, это вопрос не к пользователям...

Пользователей потом спрошу, когда идея выгорит, как лучше и удобней интерфейс сделать

Возобновим немного тему, а то тишина прям полная...serjrv, 26 Февр. 21, 22:46

Загляни в личку и прочти инфу по ссылке.

сугубое имхо: трата времени в никуда, сугубое хобби для единиц. Конкурировать по себестоимости с промышленными тиражными решениями нереально. Яркий недавний пример - самодельные сварочные аппараты. В начале века еще "играла", в последние лет 5 сдулась. Потому как в магазе аппараты дешевле и круче чем может предложить самоделкин.
На мой взгляд, перспективнее КИТ для встраивания в дешманский готовый апапрат, который обеспечит регулировку мощности и опторазвязанный управляющий интерфейс RS232

сугубое имхо: трата времени в никудаVolume, 12 Июня 21, 18:38

Покажи мне хоть одно промышленное решение индукционной плиты со стабилизацией мощности...
С определенными "костылями", я реализовал внешнее управление некоторыми плитками по UART, в плитке Alina даже реализовал программную стабилизацию мощности, но это опять же просто "костыль". Так что в данном варианте есть еще кому и куда приложить свои усилия/познания.

На мой взгляд, перспективнее КИТ для встраивания в дешманский готовый апапратVolume, 12 Июня 21, 18:38

Такой КИТ уже продается на Али компанией Дистиллекс для плитки Алина.

Яркий недавний пример - самодельные сварочные аппараты. В начале века еще "играла", в последние лет 5 сдулась. Потому как в магазе аппараты дешевле и круче чем может предложить самоделкин.Volume, 12 Июня 21, 18:38

Сударь, и много вы знаете о сварочных аппаратах? Может вы расскажите - почему на различных форумах много вопросов по отысканию и ремонту "варилок" из магаза? Может вы поведаете нам - откуда инфа о крутизне, дешевизне и преимуществах "варилок" из магаза (?), в чём их преимущества пред самоделкиными?

Покажи мне хоть одно промышленное решение индукционной плиты со стабилизацией мощности...serjrv, 13 Июня 21, 00:11

serjrv, не обращай внимание, поскольку не так давно я убедился в его познаниях.

Михаил_761, спорить с тобой - время терять. Самоутверждайся без меня ) "Инженер" )

Покажи мне хоть одно промышленное решение индукционной плиты со стабилизацией мощности...serjrv, 13 Июня 21, 00:11

ты не понял. Речь не о том что стабилизация есть на промышленных плитах.И не о том что она не нужна
Речь о том что проще (дешевле/быстрее) "вкрутить" стабилизацию в готовую плиту чем изобретать и воплощать в железе собственный вариант силовой части.