arduino로 전자석 강도 제어


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이 이전 질문 Arduino로 전자석을 제어하면 이진 제어 (ON 또는 OFF) 만 처리합니다. 내 쪽에서는 자기장의 강도를 선택해야합니다.

집에서 만든 전자석으로 12V DC + 5ohm 저항으로 약 2Amp를 공급합니다. 결과 자기장이 충분히 큽니다. 저항이 뜨거워 지지만 견딜 수 있습니다.

이제 일부 센서 판독 값에서 0과 2 암페어 사이의 강도를 변조하고 싶습니다. 따라서 Arduino를 사용할 계획입니다.

유도 성 부하가 크다는 것을 알고 PWM을 사용할 수 있습니까? PWM의 주파수 선택이 중요합니까? 소프트 코어에서 와전류에 문제가 있습니까? (라미네이트 코어는 사용할 수 없습니다).

내 질문은 : PWM이 정말 좋은 선택입니까? 그렇다면 5ohm 저항을 유지해야합니까? PWM 주파수 + 알파를 어떻게 교정합니까? 아니라면 대신 어떻게해야합니까? 어느 회로?

감사


PWM은 전자석 부하의 지속적인 강도 제어에 일상적으로 사용되므로 작동합니다. 귀하의 우려는 전자석에 필요한 고전류를 전환하는 데 사용하는 메커니즘 (이 사이트에서 다루는 많은 질문들), 유도 성 플라이 백 (코일에 역 바이어스로 다이오드 사용) 및 PWM 주파수가 코일에 발생하는 자연 공명 주파수의 고조파가 아닙니다.
Anindo Ghosh

DC 모터도 인덕터입니다. 모터 쉴드가 편리한 솔루션일까요?
Phil Frost

오실로스코프가있는 경우 인덕터가 포화되는지 쉽게 확인할 수 있습니다. 그렇다면 더 높은 PWM 주파수를 고려해야합니다. 주파수가 충분히 높아지면 인덕터를 통과하는 전류는 듀티 사이클 100 / 0 %에서만 최대 / 최소에 도달합니다.
jippie

@ jippie : 이해하지 못하는 것. 이 값이 50 %보다 크면 각 사이클에서 '가동 시간'이 '가동 시간'보다 길기 때문에 전류가 시작된 위치보다 약간 더 높아집니다. 그렇다면 많은 사이클 후에 왜 포화되지 않습니까? (그렇지 않은 것을 관찰했지만 그 이유를 알 수 있습니다)
repied2

답변:


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PWM은 좋은 선택이며 코일은 개방 회로 인덕터의 역기전력을 방지하기 위해 코일에 역으로 연결된 다이오드가 필요하다는 것을 기억하십시오. 또한 arduino와 코일 사이의 인터페이스를 위해 특정 유형의 전력 트랜지스터를 사용해야합니다. arduino는 2A 근처에 도달하기에 충분한 "드라이브"를 제공하지 않습니다. 다음은 MCU의 트랜지스터를 보여주는 다이어그램이지만 코일 대신 모터가 있습니다. 이것은 중요하지 않습니다-중요한 것은 다이오드와 코일 구동 방법을 보여줍니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

+ 5V도 표시되지만 + 12V 일 수 있습니다. 주의 사항 :-

1) 다이오드는 코일을 통과하는 최대 전류를 초과하는 전류에서 정격이어야합니다.

2) 코일은 단락의 경우 직렬로 저항이 직렬로 필요하지만 작동에 만족할 경우 1ohm과 같이 줄어들 수 있습니다.

3) 트랜지스터는 전류를 전환하도록 정격을 설정해야하므로 3A 이상을 쉽게 처리 할 수있는 것을 선택하십시오.

4) 트랜지스터의 정격 전압은 20V 이상이면됩니다.

5)베이스와 직렬로 연결된 저항은 100 옴이어야 할 수 있습니다. 3V3 IO 라인에서 100ohm은 약 30mA의 기본 전류를 의미하며, 전력 부하 (100+)를 전환 할 때 트랜지스터의 HFE가 양호하면 괜찮지 만 FET를 사용하는 것이 좋습니다. 선택할 수 있습니다.

다음으로 50:50 마크 공간 펄스 (사각 파)를 배치하고 주파수를 변경하고 점차적으로 더 높은 주파수에서 코어 손실이 어떤지 확인하십시오. 1kHz가 좋은 출발점이라고 생각했을 것입니다.


완전한 답변을 주셔서 감사합니다. 나는 기본 arduino 500Hz PWM 및 MOSFET IRF520 (뜨거워 지므로 더 나은 것을 시도 할 것입니다) + 플라이 백 다이오드 + 옵토 커플러로 작업했습니다. 그러나 각 사이클 동안 PWM 시간이> 50 % 이상일 때 '가동 시간'이 '가동 시간'보다 길고 왜 많은 사이클 후 전류가 점진적으로 증가하지 않는지 여전히 알지 못합니다. 전류는 시작 위치보다 약간 더 높아야합니다!
repied2

좋아, 나는 일부 시뮬레이션 circuitlab.com/circuit/73nx5a/ferropwm 덕분에 그것을 알아 낸 것 같아 .
repied2
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