แหล่งจ่ายไฟเหนี่ยวนำเป็นส่วนประกอบหลักของระบบทำความร้อนเหนี่ยวนำ ซึ่งมีหน้าที่สร้างพลังงานไฟฟ้าความถี่สูงที่จำเป็นในการให้ความร้อนชิ้นงานผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า แหล่งจ่ายไฟเหล่านี้ประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญหลายส่วน ซึ่งแต่ละส่วนมีส่วนช่วยในการทำงาน ประสิทธิภาพ และประสิทธิผลของระบบ ด้านล่างนี้คือภาพรวมของส่วนประกอบหลักของแหล่งจ่ายไฟเหนี่ยวนำ:
1. วงจรอินพุตและแก้ไขพลังงาน：
ขั้นตอนแรกของแหล่งจ่ายไฟฟ้าเหนี่ยวนำคือการแปลงกระแสไฟฟ้าสลับ (โดยทั่วไปคือ 50/60 เฮิรตซ์จากระบบไฟฟ้า) เป็นกระแสไฟฟ้าตรง ซึ่งทำได้โดยใช้วงจรแปลงกระแสไฟฟ้าสลับที่ใช้ส่วนประกอบ เช่น ไดโอดหรือวงจรแปลงกระแสไฟฟ้าสลับ วงจรแปลงกระแสไฟฟ้าสลับจะแปลงกระแสไฟฟ้าสลับ (แอร์) เป็นกระแสไฟฟ้าตรง (ดีซี) ซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการสลับความถี่สูงในลำดับถัดไป
2. ระยะอินเวอร์เตอร์：
เมื่อแปลงกระแสไฟฟ้าขาเข้าเป็น ดีซี แล้ว กระแสไฟฟ้าดังกล่าวจะถูกป้อนเข้าสู่ส่วนอินเวอร์เตอร์ อินเวอร์เตอร์ทำหน้าที่แปลงกระแสไฟฟ้า ดีซี ให้เป็นกระแสไฟฟ้า แอร์ ความถี่สูง โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 1kHz ถึง 100kHz ซึ่งเหมาะสำหรับการเหนี่ยวนำความร้อน กระบวนการนี้ดำเนินการโดยใช้ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตฉนวน (ไอจีบีที) หรือทรานซิสเตอร์สนามผลโลหะออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์ (โมสเฟต) ซึ่งทำหน้าที่เป็นสวิตช์เพื่อส่งพัลส์แรงดันไฟฟ้า ดีซี ที่ความถี่ที่ต้องการ
3. เครือข่ายที่ตรงกัน：
เพื่อให้แน่ใจว่าการถ่ายโอนพลังงานจากอินเวอร์เตอร์ไปยังคอยล์เหนี่ยวนำมีประสิทธิภาพ แหล่งจ่ายไฟมักจะประกอบด้วยเครือข่ายการจับคู่ เครือข่ายนี้ประกอบด้วยตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ และบางครั้งอาจมีหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อให้ตรงกับค่าอิมพีแดนซ์ระหว่างเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์และคอยล์เหนี่ยวนำ การจับคู่ที่เหมาะสมจะช่วยให้ประสิทธิภาพพลังงานสูงสุดและลดการสูญเสียให้เหลือน้อยที่สุด
4. ขดลวดเหนี่ยวนำ：
ขดลวดเหนี่ยวนำ ซึ่งมักจะเป็นขดลวดทองแดง จะถูกวางไว้ใกล้กับชิ้นงาน และรับพลังงานจากเอาต์พุตกระแสสลับความถี่สูงจากอินเวอร์เตอร์ ขดลวดนี้จะสร้างสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้เกิดกระแสวนภายในวัสดุตัวนำของชิ้นงาน ส่งผลให้ชิ้นงานร้อนขึ้น การออกแบบขดลวด ขนาด และจำนวนรอบมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุผลความร้อนตามที่ต้องการ
5. ระบบระบายความร้อน：
แหล่งจ่ายไฟแบบเหนี่ยวนำจะสร้างความร้อนในปริมาณมากในระหว่างการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับพลังงานสูง ระบบระบายความร้อนจึงมีความจำเป็นเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปของส่วนประกอบ ซึ่งอาจรวมถึงระบบระบายความร้อนด้วยอากาศหรือน้ำที่ใช้เพื่อระบายความร้อนที่เกิดจากส่วนประกอบต่างๆ เช่น อินเวอร์เตอร์ ตัวเก็บประจุ และคอยล์ โดยทั่วไปแล้วเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือพัดลมระบายความร้อนด้วยน้ำจะใช้เพื่อระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ
6. ระบบควบคุมและข้อเสนอแนะ：
ระบบควบคุมถือเป็นสมองของแหล่งจ่ายไฟเหนี่ยวนำความร้อน โดยจะควบคุมการทำงานของอินเวอร์เตอร์ ปรับเอาต์พุตพลังงาน และตรวจสอบว่าระบบทำงานภายในพารามิเตอร์ที่ปลอดภัย ไมโครคอนโทรลเลอร์หรือโปรเซสเซอร์สัญญาณดิจิทัล (ดีเอสพี) มักใช้ในการตรวจสอบและปรับความถี่ พลังงาน และอุณหภูมิ ระบบป้อนกลับอาจรวมถึงเซ็นเซอร์ เช่น เซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้า เซ็นเซอร์แรงดันไฟฟ้า และเซ็นเซอร์อุณหภูมิ เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของระบบอย่างต่อเนื่อง
7. วงจรป้องกัน：
เพื่อป้องกันแหล่งจ่ายไฟและชิ้นงาน จึงมีการใช้วงจรป้องกันต่างๆ ได้แก่ การป้องกันกระแสเกิน การป้องกันแรงดันไฟเกิน การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร และการป้องกันความร้อน วงจรป้องกันช่วยให้มั่นใจว่าระบบทำงานได้อย่างปลอดภัยและป้องกันไม่ให้ส่วนประกอบเสียหายเนื่องจากไฟฟ้าขัดข้องหรือความร้อนสูงเกินไป
8. อินเทอร์เฟซผู้ใช้：
อินเทอร์เฟซผู้ใช้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถโต้ตอบกับระบบทำความร้อนเหนี่ยวนำได้ ซึ่งอาจรวมถึงจอแสดงผลแบบดิจิทัล หน้าจอสัมผัส หรือปุ่มสำหรับควบคุมการตั้งค่าต่างๆ เช่น ความถี่ กำลังไฟขาออก เวลาในการทำความร้อน และอุณหภูมิ
บทสรุป
โดยสรุป แหล่งจ่ายไฟเหนี่ยวนำความร้อนประกอบด้วยส่วนประกอบหลักหลายส่วน:
1.วงจรอินพุตพลังงานและแก้ไขกระแสไฟฟ้าเพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง
2.อินเวอร์เตอร์แปลงไฟ ดีซี เป็นไฟ แอร์ ความถี่สูง
3.เครือข่ายที่ตรงกันเพื่อการถ่ายโอนพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพไปยังขดลวดเหนี่ยวนำ
4.ขดลวดเหนี่ยวนำเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กเพื่อให้ความร้อนแก่ชิ้นงาน
5.ระบบระบายความร้อนเพื่อป้องกันชิ้นส่วนเกิดความร้อนสูงเกินไป
6.ระบบควบคุมและตอบกลับสำหรับการปรับและติดตามการทำงาน
7.วงจรป้องกันเพื่อป้องกันความผิดพลาด
8.อินเทอร์เฟซผู้ใช้สำหรับการควบคุมระบบและการตั้งค่า
องค์ประกอบแต่ละอย่างเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้ความร้อนเหนี่ยวนำที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย
