Схему двухтактного индукционного нагревателя я нарисовал так чтобы в дальнейшем было легче понимать изменения которые будут вносится в нее для улучшения физических параметров.
Использовать в таком виде эту схему для практической реализации нельзя, в этой статье я раскрою все ее недостатки и в дальнейшем как их устранить. Схема подключается к источнику постоянного тока. В этом варианте существует последовательность подачи напряжения. Первым включается блок питания потом к нему подключается схема нагревателя и только потом в индуктор L2 можно поместить заготовку для ее нагрева. Если не придерживаться этой последовательности автогенератор может не запустится и один из транзисторов окажется открытым через который потечет ток короткого замыкания, что вызовет его нагрев и выход из строя. Будем считать это первым недостатком этой схемы. В построенном по такой схеме двухтактном автогенераторе можно применять только полевые транзисторы с индуцированным каналом. Эти транзисторы управляются электрическим полем, но большая входная емкость является их недостатком, чем больше мощность MOSFET транзистора, тем больше емкость затвора. Переключение транзисторов происходит, когда фаза синусоиды проходит через ноль, что исключает коммутационные потери и это является положительным моментом данной схемы. В момент переключения один транзистор открывается, а другой закрывается. Допустим транзистор T1 открывается через резистор R3 заряжается входная емкость затвора. Резистор R3 ограничивает ток заряда входной емкости транзистора и увеличивает время открывания транзистора, что увеличивает коммутационные потери и способствует дополнительному нагреву транзистора. Будем считать это вторым недостатком этой схемы. В момент, когда транзистор T1 открывается транзистор T2 закрывается. Емкость затвора транзистора T2 разряжается через диод D2 и открывающийся транзистор T1. В цепи разряда нет ограничивающего ток резистора значит и нет дополнительных потерь. Через открытый транзистор T1 и параллельный колебательный контур C1 и L2 протекает ток который восстанавливает затраченную на нагрев заготовки энергию в колебательном контуре. Это полезные потери ведь мы же хотим нагреть заготовку. Параллельно через открытый транзистор T1 диод D2 и резистор R1 протекает ток который нагревает резистор R1 вот почему мощность этого резистора должна быть 5 или 7 Ват. Будем считать это третьим недостатком этой схемы. После переключения транзистор T2 откроется, а транзистор T1 закроется и все процессы повторятся только с другой фазой синусоиды. Уменьшить время открывания транзисторов T1 и T2 можно если уменьшить сопротивление резисторов R1 и R3, но тогда и возрастет ток который будет протекать через резисторы, когда транзисторы будут по очереди открываться, получается замкнутый круг. Дроссели L1 и L3 лучше всего намотать на сердечник из порошкового молибденового пермалоя также известного как Mo-пермалой который обладает самыми низкими потерями из всех порошковых материалов. Конденсатор C1 с небольшими потерями, я использовал К78-2 пропиленовый пленочный фольговый металлизированный, тангенс угла потерь 0,001
На осциллограмме видно, что передний фронт затягивается, а должен быть такой же как и задний. Ступеньки на осциллограмме, это порог начала открывания и закрывания транзистора.
В следующей статье на моем канале смотрите схему и описание, как избавится от первого недостатка. Схема индукционного нагревателя с задержкой запуска.
Ниже по ссылке можно перейти на сайт и с помощью калькулятора рассчитать индуктивность, емкость и частоту.
