用arduino控制电磁铁强度


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前面的问题使用Arduino控制电磁体仅处理二进制控制(ON或OFF)。在我这边,我需要选择磁场强度。

这是一个自制的电磁体,我设法用12V DC +一个5ohm的电阻给它供电,该电阻可提供约2Amps的电流。产生的磁场足够大。电阻变热,但这是可以忍受的。

现在,我想在某些传感器读数上将强度调制在0到2安培之间,因此我打算使用Arduino。

我可以使用PWM知道感性负载很大吗?PWM的频率选择至关重要吗?我会在软核中遇到涡流问题吗?(我不能使用叠层铁心)。

所以我的问题是:PWM真的是一个不错的选择吗?如果是,我应该保留5ohm电阻吗?如何校准PWM频率+ alpha?如果没有,我该怎么办?哪条电路?

谢谢


PWM通常用于电磁负载的连续强度控制,因此可以使用。您所关心的将是用于切换电磁体所需的大电流的机制(此站点上的许多问题都针对此问题),感应反激(使用跨线圈反向偏置的二极管)以及(也许)确保PWM频率为不是线圈碰巧具有的自然共振频率的谐波。
Anindo Ghosh

直流电动机也是电感器。也许用电动机屏蔽罩是一个方便的解决方案?
Phil Frost

如果您有示波器,则可以轻松查看电感是否饱和。如果是这样,则应考虑使用更高的PWM频率。如果频率足够高,则流过电感的电流将仅在占空比为100/0时达到其最大值/最小值。
jippie

@jippie:这是我不明白的。如果该值> 50%,则在每个周期中,“上升”时间要比“下降时间”长,因此电流的结束时间比开始时的时间高一点。那么为什么它在许多周期后不饱和呢?(我观察到没有,但是我能弄清楚为什么)
repid2

Answers:


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PWM是一个不错的选择,请记住,线圈两端需要一个反向连接的二极管,以防止因开路电感器损坏而产生反电动势。您还需要使用某种类型的功率晶体管在arduino和线圈之间进行接口-arduino无法提供足够的“驱动”来获得接近2A的电流。下图显示了来自MCU的晶体管,但它具有电机而不是线圈。没关系-重要的是它显示了二极管和驱动线圈的方法:-

在此处输入图片说明

它还显示+ 5V,但可以是+ 12V。注意事项:-

1)二极管的额定电流必须超过通过线圈的最大电流。

2)线圈在短路的情况下仍然需要串联电阻,但是当您对操作更满意时,它可能会减小到1欧姆左右。

3)晶体管必须具有开关电流的额定值,因此可能选择一个能够轻松处理至少3A电流的晶体管。

4)晶体管的额定电压仅需为20V或更高

5)与基极串联的电阻可能需要为100欧姆-尝试从此开始。从3V3 IO线开始,100欧姆将意味着大约30mA的基极电流,如果在切换功率负载(100+)时晶体管的HFE良好,则应该可以,但是为此使用FET可能更好有很多选择。

接下来,尝试发出50:50的标记空间脉冲(方波)并更改频率,并观察逐渐增大的频率时磁芯损耗是什么样的。我本以为1kHz是一个很好的起点,而您可能会对10kHz感到满意。


感谢您的完整答案。我将其与默认的arduino 500Hz PWM和MOSFET IRF520(变热,因此我会尝试更好的MOSFET)+反激二极管+光耦合器一起工作。但是我仍然不知道为什么当PWM比率> 50%时,电流不会在多个周期后逐渐增加,因为在每个周期中,“上升”时间要长于“下降时间”,并且当前的电流应该比开始时高一点!
repied2 2013年

好的,我想我已经通过一些模拟circuitlab.com/circuit/73nx5a/ferropwm弄清楚了。
repied2 2013年
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