erstellt 18.10.2023
Induktions Heizung 2023

Induktions-Heizung für 12 Volt Betriebsspannung, Stromaufnahme ca. 2-3 Ampere

Funktion:
Angenommen nach anlegen der Betriebsspannung von 12 Volt fließt ein Strom
durch Widerstand R2 und steuert Transistor Q2 durch.
Es liegt dann die Kathode von Diode D1 annähernd auf Masse Potential.
Damit liegt die Anode von D1  auf ca. 0,7 Volt.
Der Gate Anschluss von Transistor Q1 bekommt dann ca. O,7 Volt also die
Schwellspannung der Diode D1.
Laut Datenblatt braucht der Transistor aber mindestens 2Volt um durch zu schalten,
also bleibt dieser erst einmal gesperrt.
Wenn also Q2 durchgeschaltet ist, wird gleichzeitig damit verhindert das Q1 durchschaltet kann.
Die Annahme bestand  nun darin das Q2 zuerst schaltet, er könnte natürlich sein das zu erst Q1 schaltet.
Ob jetzt Transistor Q1 oder Q2 zuerst durchschaltet ist Bauteile abhängig, geschuldet durch
Toleranzen in der Fertigung der Bauteile.
Es ist also Zufall welcher Transistor zuerst durchschaltet.




In dem aktuellen Zustand lädt sich gleichzeitig C1 auf weil die linke Seite des Kondensators durch die niederohmige
Spule L1 auf Plus Potenzial liegt, und auf der rechten Seite durch den geschlossenen Transistor auf annähernd
Masse Potenzial.
Durch das aufladen des Kondensator C1 fließt kurzzeitig ein Strom durch L1, C1 und Q2 ,
dadurch wird der Drain Anschluss des Transistor Q1 kurzzeitig auf annähernd Masse gelegt bis C1 aufgeladen ist.
Die kurze Phase reicht um die Diode D2 mit ihrer Kathode auch kurzzeitig auf nahezu Masse zu legen,
damit liegt an der Anode von D2 kurzzeitig nur 0,7 Volt an
und damit bekommt der Gate von Q2  auch kurzzeitig 0,7 Volt und sperrt.



Der Kondensator lädt sich diesmal in die andere Richtung auf.
Und so läuft das Spiel immer weiter, der Kondensator lädt sich abwechselnd in beiden Richtungen auf.
Die Spule L2 bildet aber mit dem Kondensator einen Schwingkreis, also wechselt der Strom
in der Spule auch ständig die Richtung und baut ein Elektro Magnetisches Wechselfeld auf.
Mit welcher Frequenz dies geschieht ist in der Hauptsache von den Werte im Schwingkreis abhängig,
uns beläuft sich bei den hier angegebenen Werte auf ca. 205 KHz.
Bringt man nun ein Metall am besten aus Eisen innerhalb der Spule, so erhitzt sich diese Metall.

Soweit die Theorie, in der Praxis bestehen noch folgende Probleme:
Ab und zu wenn die Betriebsspannung zu geschaltet wird, zieht die Schaltung zwar Strom aber sie schwingt nicht an.
Es wird also nur ein Gleichstrom gezogen was dann zur Folge hat das Quasi ein Kurzschluss stattfindet weil ja die Induktive
und Kapazitive Blindwiderstände nicht wirksam werden.
In Folge dessen die Transistoren, oder zumindest ein Transistor seinen Geist auf gab.
Das passiert auch wenn die Stromversorgung den benötigten Strom nicht liefern kann was ein anschwingen der Schaltung verhindern kann.

Dieses Problem war bei mehren Unterschiedlichen Schaltungen zu beobachten.
Ein weiteres waren eine zu hohe Erwärmung der Dioden, dem konnte entgegen gewirkt werden indem ich die Dioden durch Schottky Dioden
vom Typ SR 1200 ersetzt habe.
Schottky Dioden haben eine geringere Schwellspannung und dem zu Folge auch geringer Verluste.

Bei 12 Volt Betriebsspannung nimmt die Schaltung im Leerlauf ca. 1,6-1,8 Ampere auf.
Bei Belastung kann die Stromaufnahme bis weit über 4 Ampere aufnehmen.



Aktualisiert 06.09.2024

Copyright by Ms 2009