用 arduino 控制电磁铁强度

电器工程 Arduino 电磁学 电感 线圈
2022-01-25 10:54:38

上一个问题使用 Arduino 控制电磁铁仅涉及二进制控制(开或关)。在我这边,我需要选择磁场的强度。

这是一个自制的电磁铁,我设法用 12V DC + 一个 5ohm 电阻为它供电,电流约为 2A。由此产生的磁场足够大。电阻变热,但这是可以忍受的。

现在我想根据一些传感器读数来调节 0 到 2 安培之间的强度,所以我打算使用 Arduino。

我可以在知道感性负载很重要的情况下使用 PWM 吗?PWM 的频率选择是否重要?我会在软核中遇到涡流问题吗?(我不能使用叠片铁芯)。

所以我的问题是:PWM 真的是一个好的选择吗?如果是,我应该保留5ohm电阻吗?如何校准我的 PWM 频率 + alpha?如果没有,我能做些什么呢?哪个电路?

谢谢

1个回答

PWM 是一个不错的选择,请记住,线圈需要一个反向连接的二极管,以防止开路电感器的反电动势损坏东西。您还需要使用某种类型的功率晶体管在 arduino 和线圈之间连接 - arduino 无法提供足够的“驱动”来获得接近 2A 的电流。这是一个图表,显示了来自 MCU 的晶体管,但它有一个电机而不是线圈。这没关系 - 重要的是它显示了二极管和驱动线圈的方法: -

在此处输入图像描述

它也显示+5V,但这可以是+12V。需要注意的事项: -

1) 二极管的额定电流需要超过通过线圈的最大电流。

2)线圈仍然需要串联电阻以防短路,但是当您对操作更满意时,它可能会降低到 1 ohm 左右。

3)晶体管的额定值必须能够切换电流,因此可能选择一个可以轻松处理至少 3A 的晶体管。

4) 晶体管上的额定电压只需 20V 或更高

5) 与基极串联的电阻器可能需要为 100 欧姆 - 尝试这个开始。从 3V3 IO 线开始,100 欧姆意味着基极电流约为 30mA,如果在切换电源负载 (100+) 时晶体管的 HFE 良好,则应该没问题,但最好使用 FET 来实现这一点和那里有很多可供选择。

接下来尝试输出一个 50:50 标记空间脉冲(方波)并改变频率,看看随着频率逐渐升高,磁芯损耗是什么样的。我会认为 1kHz 是一个很好的起点,你可能会对 10kHz 感到满意。