Привет. Чуть-чуть издалека. Все увлекаются схемами ловли ZVS, но мало кто думает о профилях полей и коэффициенте связи с нагрузкой. Я обычно прикидываю физику процесса и геометрию индуктора. Не склонен писать тяжеловесные расчеты, но из вопроса следует, что именно как я люблю и нужно. Проблема только в том, что оно у меня в голове как картинки. Ну да ладно...
I. Частота. От 60 кГц до 440 кГц. 1МГц уже для цементации. Но даже 440 кГц визуально заметен скин. Мои "любимые" частоты 120 - 130 кГц. И мелочь расплавит и болванку быстро нагреет. Кроме того, для такой частоты неплохое соотношение индуктивности и емкости для десятков мл объема индуктора.
II. Объем. С одной стороны какая разница: частота и емкость контура определяют индуктивность? Но с индуктивностью много нюансов и с них стоит начинать. Варианты намотки при равной индуктивности:
1) Индуктор "длинный" (l›D) с плотной намоткой. Значительная часть поля внутри (торцы нас не интересуют). В таком индукторе будет хороший коэффициент связи с нагрузкой, высокий кпд и... легко срывается генерация при хорошей передаче в Джоулево тепло.
2) Индуктор "короткий" (l‹ D) энергия близко к оси спирали уже мало что "зацепит", фон во все стороны, нормально греет только замкнутые диаметры либо мелочь очень близко к виткам. Т.е. берем тонкий прут, вдвигаем в индуктор по центру - не греется, приближаем к виткам с риском КЗВ - греется. Добротность ниже, чем в случае 1), но и сорвать автоколебания нагрузкой очень сложно. Для плавки мелочи с той же скоростью, что в 1) придется накачать гораздо большей циркулирующей энергией.
3) Индуктор "нормальный" - компромисс между 1) и 2) или растянутые витки в 1), но тут удобно представлять индуктор как баночку с энергией в которую погружаем нагрузку. Соразмерять что и какими силами накачиваем.
III. Регулировка. Понятно, что резонанс. Понятно, что они бывают разные (последовательный и параллельный). И есть методы работы около резонансной частоты. Но в конкретном бытовом устройстве регулировать мощность можно только изменением напряжения питания. Использованная примитивная цепь ОС первой ограничит диапазон допустимого, а нагрузка будет модулировать не только частоту, меняя индуктивность, но и фазы ZVS, меняя напряжение ОС.
IV. Конденсатор. Конечно, не только цепи ОС и ключи ограничивают мощность контура. Если заглянуть в спецификацию фольговопленочных полипропиленовых конденсаторов (Например, Wima FKP2), то легко можно увидеть как драматически падает максимально допустимая амплитуда напряжения с ростом частоты. От себя добавлю, что конденсаторы нужно выбирать короткие с хорошим контактным узлом, иначе происходит перегрев полипропилена в середине конденсатора, т.к. теплопроводности не хватает даже при охлаждении торцов водой. К сожалению, множество отечественных К78 с водяным охлаждением - какая-то ошибка.
Такие конденсаторы хороши, но это уже для установок посерьезнее. Те конденсаторы, что стоят на этих популярных платах для самодельщиков, вполне со своей задачей справляются, но не могу сказать как поведут себя при "разгоне". Я в индукторах на 25кВАр 120 кГц вполне успешно применял серию MFP от Epcos. Теперь этой серии нет, TDK как-то их там объединила со своей номенклатурой. В общем, в 2014 минимальная партия была 600 шт, по 1Евро за штуку (P634 E822 0.1uF 1200VDC) и ждать сколько-то месяцев. Я купил упаковку, и вряд ли когда-то она у меня закончится.
Не знаю, углядели ли корреляцию моего "опуса" с вопросом ТС, поэтому небольшой итог. Индуктор работоспособный, но практически без шансов апгрейда или модификаций по формам катушки. Мне он неинтересен, т.к. в хозяйстве своих много: с 1996 года модификаций и ремкомплектов наплодил.
zvs генератор подбор деталей
.
