Controlar una carga inductiva con VCO

los esquemas del circuito

Estoy tratando de sintonizar este circuito, dimensionando los valores de las resistencias Ra,Rb y el capacitor C... El circuito funciona de esta manera: un voltaje Vin regula la corriente que fluye en el inductor, a través del bloque VCO. El operativo da un Vctrl al NE555 configurado como oscilador astable que (ajustando el ciclo de trabajo) impondrá la corriente adecuada. Esta corriente podría ser roja desde el amplificador operacional a través de la resistencia de retroalimentación de 2 ohmios. Le pregunto cuál es el método más rápido y rápido para que este circuito funcione. Seguí este procedimiento: primero calculé la constante de tiempo del inductor en el drenaje, con la fórmula L/R. Luego elegí una frecuencia muy lejana a la frecuencia del polo, para obtener un "efecto de paso bajo" de la corriente en el inductor, alrededor de 100 kHz. Entonces, supuse que el amplificador operacional no es de riel a riel, y luego hice un calculo para imponer que con Vin = 1V la carga del capacitor (de Vdd/3 a unos 11V, el riel del OP Amp) durara alrededor del 90% del tiempo de descarga, entonces obteniendo una corriente de 90 % de la corriente máxima que puede fluir en el drenaje (una especie de 12V/22Ω). Luego probé con un valor diferente de Vin (0.1V) y verifiqué si el ciclo de trabajo se reduciría.

Sé que parece tan confuso, así que les pregunto cómo dimensionan este circuito.

Respuestas (1)

La regla para los inductores es V = L * di/dt. Entonces, a 100 KHz, cuando enciende el primer ciclo, tiene V de 12 voltios en el inductor. Con L = 0,1 H, di/dt = 120 amperios por segundo. A 100 KHz y un ciclo de trabajo del 90 %, su ancho de pulso es de 9 usec, por lo que su corriente es una rampa que comienza en cero y aumenta a 9 usec * 120 a/seg o aproximadamente 1,08 miliamperios de pico. Con esta corriente de primer pulso baja, la resistencia de 2 ohmios tiene un efecto insignificante.

Luego, el FET se abre y el voltaje en el drenaje cambiará a positivo a 12,7 voltios donde el diodo comienza a conducir. Luego, el inductor se descargará a través de la resistencia de 20 ohmios y la corriente caerá hasta que deje de conducir (modo discontinuo) o el interruptor FET se vuelva a encender y la corriente aumente desde ese punto.

Para un inductor ideal, puede calcular un punto en el que el aumento de la corriente del inductor durante la parte "encendido" del ciclo cargado a través de la resistencia de 2 ohmios será igual a la disminución durante el ciclo "apagado" cuando la corriente en el inductor se descarga a través del diodo y resistencia. La forma de onda actual tendrá una ondulación en su frecuencia de conmutación por este motivo.

Sí, pero ¿cuál es el cálculo para averiguar los valores de las resistencias y los condensadores?
Su circuito funciona exactamente como un convertidor flyback, por lo que le sugiero que use un controlador flyback para realizar su función de ciclo de trabajo / retroalimentación en lugar de un 555.
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