Conmutación de polaridad de alimentación de CA rectificada con un microcontrolador

Estoy tratando de crear un circuito que me permita controlar la polaridad de la corriente que fluye a través de una bobina para atraer o repeler un imán. Me gustaría usar dos MOSFET en serie, ya que la activación de un solo MOSFET rectificará la corriente de media onda al fluir a través del diodo del cuerpo del otro MOSFET.

He adjuntado una versión simplificada de lo que he imaginado. Un microcontrolador (no mostrado) controlaría a través del optoacoplador. El circuito funciona bien hasta que se activa el MOSFET inferior. Cuando eso sucede, en el ciclo de alimentación de CA negativo, la energía fluye a través del MOSFET inferior, toma un camino mínimo de atajo de resistencia en el punto problemático hasta el puente rectificador y regresa a su hogar en 110 VCA. Maricón.

En teoría, una batería podría operar bien este circuito, pero me gustaría diseñar este circuito para que funcione completamente con alimentación de CA. ¿Cómo puedo controlar estos MOSFET sin cortocircuitar el circuito?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Hmm... está bien, creo que sé lo que estás haciendo aquí. Está rectificando selectivamente la media onda de la red eléctrica en su bobina para producir la polaridad deseada, ¿correcto? Porque es posible que pueda adaptar un circuito de "atenuador de luz" más tradicional para hacer eso, como en mi respuesta aquí: electronics.stackexchange.com/questions/148078/… Sin embargo, deberá agregar un amortiguador (resistencia + capacitor en serie) a través del triac de potencia para tratar de prevenir los disparos falsos como se describe en mis notas allí. ¿Te leí bien?
FYI: mientras diseñaba mi versión para iluminación, pasé por una versión muy similar a la suya y encontré el mismo problema... ¡y una raya negra en mi banco! :-)
¿Puedes usar un relé para hacer la inversión de polaridad o deben ser todos semiconductores?

Respuestas (3)

Si está de acuerdo con usar cuatro MOSFET en lugar de dos, podría usar un par de circuitos push-pull. Agregar un diodo en la ruta de CA evitará la conducción inversa a través de los diodos del cuerpo. Si desea extraer corriente durante ambos semiciclos, use un puente rectificador. O podría agregar un condensador si desea algo más cercano a DC.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Adam, gracias por tu circuito sugerido. De hecho, consideré un circuito como este. Sin embargo, parece que puede haber un problema en el Vgs. De alguna manera, el MOSFET necesita compartir una referencia con el controlador para controlar el VGS, pero no estoy seguro de cómo se puede lograr esto.
Se haría referencia al controlador al extremo negativo de la línea de CA a través de D3, pero supuse que ese no es el mejor terreno. Dependiendo de la cantidad de corriente que tome el relé, es posible que pueda conducirlo desde el cátodo de D1/2. Sin embargo, probablemente necesitará algo más grande que un 1N4148. Los FET pueden usar el ánodo de D3/4 como tierra, al igual que el optoacoplador y el controlador.

Primero, averigüe el flujo deseado de energía. Dibuje el circuito en una configuración de puente H, donde un lado del puente H es D1 y D3, el otro lado es M1 y M2. Verá que la L1 no está en el lugar correcto, la carga debe cruzar el puente H.

A continuación, encuentre algunas formas de controlarlo. Por lo general, este tipo de solución necesita una alimentación aislada o controladores aislados, tal vez con optoacopladores después de su controlador MOSFET, no solo al frente.

¿Consideró un TRIAC en su lugar? Puede tener solo la media onda + o - para impulsar su carga, y solo ha usado un componente de potencia.

He buscado soluciones TRIAC similares, pero me atrajo la solución MOSFET porque quería corriente unidireccional y el TRIAC es bidireccional. Supongo que podría poner un TRIAC en serie con un diodo para hacerlo unidireccional. Si hiciera dos de estas combinaciones de TRIAC+diodo en un camino paralelo, con los diodos invertidos en cada camino, esto me permitiría controlar la dirección de la corriente, ¿verdad? Ahora que lo pienso, tal vez debería mirar los SCR en su lugar...

Aquí hay una manera fácil de hacerlo usando relés de estado sólido, y aquí hay una guía de selección de OPTO 22 , representativa de lo que generalmente está disponible con control de CC de todos los muchachos de SSR.

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