Induktionsheizmodul, ZVS, 1000 W, 12–48 V, 20 A

Das ZVS-Induktionsheizmodul (Zero Voltage Switching) ist eine kompakte und effiziente Lösung für Anwendungen, die eine schnelle Erwärmung metallischer Materialien durch ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld erfordern.

Es eignet sich ideal zum Schmelzen kleiner Metalle, für lokale Wärmebehandlungen wie Härten und Glühen sowie zum kontrollierten Erwärmen mechanischer Bauteile.

Es arbeitet mit einer Versorgungsspannung zwischen 12 und 48 VDC und kann eine maximale Leistung von bis zu 1000 W bei einem Nennstrom von 20 A liefern.

Wichtig: Je höher die Versorgungsspannung, desto höher die abgegebene Leistung. Für einen sicheren Dauerbetrieb wird eine Begrenzung auf maximal 20 A empfohlen (ideal unter 15 A für sicheren Betrieb). Bei 24 V ohne Last beträgt der Stromverbrauch etwa 3 A, bei 48 V ohne Last etwa 6 A.

Die robuste Konstruktion des Moduls umfasst leistungsstarke MOSFET-Transistoren, ultraschnelle Dioden, toroidale Induktivitäten und für hohe Frequenzen optimierte Kondensatoren. Die Platine besteht aus doppelseitig beschichtetem Glasfaserlaminat, mit verbreiterten Kupferbahnen auf der Unterseite zur Bewältigung der hohen Ströme des Resonanzkreises.

Der kundenspezifische Kühlkörper hat eine Dicke von 8.5mm für eine überlegene Wärmeableitung, und die Montage verwendet M4-Abstandshalter zur Verringerung von Wärmeverlusten und zur Steigerung der Effizienz.

Für den Dauerbetrieb bei hoher Leistung wird zwingend die Montage eines aktiven Lüfters oberhalb der Platine empfohlen, der direkt über die Resonanzkondensatoren und die übrigen Komponenten bläst. Der Ausgang des Moduls wird an eine Arbeits- oder Induktionsspule (work coil) aus dickem Kupferdraht oder Kupferrohr angeschlossen.

Das Netzteil und das Kühlsystem sind nicht enthalten und müssen vom Benutzer bereitgestellt werden.

Prüfen Sie, ob das Netzteil mindestens 10 A liefern kann. Achtung: Ein unterdimensioniertes Netzteil kann das ZVS-Modul irreparabel beschädigen.

Prüfen Sie, ob die Temperatur der Transistoren in einem akzeptablen Bereich bleibt. Ein Durchbrennen des Moduls ist nicht durch die Garantie abgedeckt.

Der vom Modul aufgenommene Strom hängt von mehreren kombinierten Faktoren ab:

- Versorgungsspannung - je höher die Spannung, desto höher der aufgenommene Strom bei gleicher Last.

- Größe und Masse des Metallteils - ein größeres oder dickeres Teil stellt eine höhere Last für den Resonanzkreis dar, wodurch das Modul mehr Strom aus der Versorgung aufnimmt.

- Material des Teils - Eisen und Stahl erwärmen sich schwieriger und beanspruchen den Strom stärker als Aluminium oder Kupfer.

- Position des Teils zur Spule - je besser das Teil den Innenraum der Spule ausfüllt, desto besser ist die elektromagnetische Kopplung und desto höher ist der aufgenommene Strom.

Spezifikationen:

Versorgungsspannung: 12 - 48 VDC

Nennstrom: 20 A (Dauerbetrieb, mit ausreichender Kühlung)

Maximal getesteter Strom: 30 A (bei 53 V, kurzzeitig), nicht empfohlen

Empfohlener sicherer Strom: max. 15 A (Dauerbetrieb)

Leerlaufstrom bei 24 V: ~3 A

Leerlaufstrom bei 48 V: ~6 A

Maximale Leistung: 1000 W

Oszillationsfrequenz: ~50 - 200 kHz (abhängig von Spule und Last)

Schutz: Überspannungsschutzdioden, Begrenzungswiderstände

PCB-Typ: Doppelseitig beschichtetes Glasfaserlaminat, verbreiterte Leiterbahnen auf der Unterseite

Kühlkörper: Kundenspezifisch, Dicke 8.5 mm

Kühlung: Passiver Kühlkörper enthalten (aktiver Lüfter für Dauerbetrieb erforderlich)

Platinengröße: ~100 x 100 mm

Netzteil: Nicht enthalten, vom Benutzer bereitzustellen

Aktive Kühlung: Nicht enthalten, vom Benutzer bereitzustellen

Pinbelegung:

Verwendung:

Schließen Sie die beiden Enden der Kupferspule an die Klemmen OUT1 und OUT2 des Moduls an.

Montieren Sie einen aktiven Lüfter oberhalb der Platine, so ausgerichtet, dass er die Luft direkt über die Resonanzkondensatoren und die Bauteile der Platine bläst.

Schließen Sie das Netzteil an die Klemmen (+) und (-) der Platine an und achten Sie strikt auf die Polarität.

Achtung beim Einschalten mit Schaltnetzteil: Wenn Sie ein Schaltnetzteil verwenden, warten Sie, bis die Ausgangsspannung des Netzteils 12 V überschreitet, bevor Sie das ZVS-Modul anschließen. Ein Anschluss, bevor die Spannung 12 V erreicht, kann das Anlaufen der Oszillation verhindern und zur gleichzeitigen Leitfähigkeit der MOSFET-Transistoren führen, wodurch das Modul zerstört wird.

Prüfen Sie, ob das Netzteil mindestens 10 A liefern kann. Ein unterdimensioniertes Netzteil kann das ZVS-Modul irreparabel beschädigen.

Platzieren Sie das Metallobjekt im Inneren der Arbeitsspule. Das Volumen des Objekts darf 1/5 des Innenvolumens der Spule nicht überschreiten. Wenn das Objekt zylindrisch ist, darf sein Durchmesser 1/3 des Innendurchmessers der Spule nicht überschreiten. Das Überschreiten dieser Grenzen kann eine Überlastung sowie Schäden am Schaltkreis oder am Netzteil verursachen.

Geben Sie die Versorgungsspannung an. Das Modul beginnt automatisch zu oszillieren und das Metallobjekt erwärmt sich schnell.

Überwachen Sie den aufgenommenen Strom ständig mit einem Amperemeter, das zwischen Netzteil und Modul angeschlossen ist. Überschreiten Sie 20 A im Dauerbetrieb nicht und halten Sie den Strom unter 15 A für maximale Sicherheit.

Wählen Sie die Versorgungsspannung je nach Anwendung: Für kleine Objekte unter 1 cm² ist eine Spannung von 24 V ausreichend und empfohlen. Höhere Spannungen erhöhen Leistung und Erwärmungsgeschwindigkeit, aber auch die thermische Belastung des Moduls.

Berühren Sie die Arbeitsspule oder das Metallobjekt während des Betriebs nicht. Die erreichten Temperaturen können extrem hoch sein.

Schalten Sie die Versorgung sofort nach Abschluss des Vorgangs aus und lassen Sie alle Teile vor der Handhabung abkühlen.

Lieferumfang:

1 x ZVS-Modul

1 x Kupferspule