Modul, který si tentokrát představíme, je určen spíš k předvedení principu indukčního ohřevu, než ke konkrétnímu praktickému využití. To ale neznamená, že by využít nešel.
Modul se prodává v čínských internetových obchodech (jak jinak) a najdeme jej pomocí klíčových slov „Induction Heating Power Supply Module With Coil“. Jeho cena je typicky 8 – 9 USD.
Zapojení modulu je velmi jednoduché, je to vlastně výkonový astabilní klopný obvod se dvěma tranzistory, nic víc. Na výstup se zapojuje desetizávitová cívka ze silného měděného drátu, která se musí nejprve připájet k rozměrným pocínovaným ploškám na DPS. Cívka je při dodání samostatně kvůli ochraně proti poškození. Cívka je dlouhá necelých 30 mm, má vnitřní průměr 18 mm, z elektrického hlediska má indukčnost kolem 0,86 μH a odpor 7 mΩ.
Modul se napájí napětím 5 – 12 V a vyžaduje solidně tvrdý zdroj. Naprázdno (když nemá co ohřívat) má odběr zhruba 1 A při napájení 7,4 V (jmenovité napětí dvoučlánku Li-pol), 1,6 A odebírá při 12 V. Výkon není nijak regulovaný, při nižším napětí dává menší výkon. Optimálním napájecím zdrojem je tříčlánek Li-pol nebo dostatečně velký 12 V olověný akumulátor. Při plném zatížení odběr ze zdroje přesahuje 10 A, příkon je přes 120 W.
Modul není schopen trvalé funkce ani při běhu naprázdno, cívka se hodně hřeje, dost horké jsou i tranzistory. Podle napájecího napětí a zátěže může pracovat desítky sekund až několik málo minut, pak musí mít čas vychladnout!
Obvod generuje kmity s frekvencí 210 až 160 kHz (při zatížení kmitočet klesá). I když se to nemusí zdát, kmity na cívce mají amplitudu kolem 60 V! Tyto frekvence spadají do oblasti dnes téměř nevyužívaného rádia na dlouhých vlnách a je vhodné vyzařování do okolí odstínit kovovým krytem. Signál, který indukční ohřev produkuje, je téměř čistý s minimem vyšších harmonických složek, takže jiná zařízení na vyšších kmitočtech by neměl rušit.
Ohřívaný předmět (pro předvádění se používají plíšky, tyčky nebo trubičky) musí být z kovu, optimálně měkce magnetického. Hodí se třeba železné hřebíky, vruty, ale také kancelářské sponky nebo kousky kovového vázacího pásku na balíky. Předmět musíme držet uvnitř cívky, neměl by se jí dotýkat. Je nejlepší, když má rozměr asi poloviny vnitřního průměru cívky. V elektromagnetickém poli se ve vodivém kovu indukuje značně vysoký proud a ten materiál zahřeje až na několik stovek stupňů. Nejvíc tepla se vyvíjí v prostřední třetině délky cívky.
Obvod zatěžuje svůj zdroj značným pulzním proudem, měl by mít své vlastní napájení. Je také vhodné těsně k napájecím svorkám zapojit kondenzátory, jednak vyšší kapacitu rádově 10 mF (elektrolytický kondenzátor nebo spíš několik paralelně spojených), jednak dalších několik spojených keramických kondenzátorů 100 nF. V případě, že byl modul namontován do mobilního zařízení, je velmi vhodné, aby měl nejen vlastní zdroj, ale aby celý jeho obvod byl úplně galvanicky oddělený od zbytku palubního systému, zejména řídících obvodů (spínaný mechanicky nebo pomocí relé). Vzhledem k tomu, že odběr je značný, hodí se i elektronicky hlídat mez vybití akumulátoru a včas ohřev odpojit.
K čemu se podobná věc může hodit kromě toho, že na ní skvěle předvedete funkci indukčního ohřevu a „kouzla“ jako třeba to, že dovnitř cívky strčíte prst a nic se neděje, zatímco když tam přidržíte hřebíček, tak se během pár sekund rozsvítí žárem? Ovšem tedy prst s navlečeným krejčovským náprstkem bych dovnitř rozhodně nestrkal, takový pečený prstíček …..
Kov uvnitř cívky se prohřívá rychle a rovnoměrně, vlastně zevnitř. Malý kelímek může posloužit k čistému tavení materiálů nebo jejich odpařování, a to už jsme jen krok od krátkých, ale velmi intenzivních kouřových efektů nebo odpařování aromat bez nebezpečí, že se na topné spirále připékají spálené zbytky. To už by se dalo prakticky využít.