Realimentación de circuito con inductancia mutua en un toroide

He estado revisando un circuito durante los últimos días y espero recibir algunos comentarios para verificar mis pensamientos sobre cómo funciona el circuito. Este es un circuito de conducción para un limpiador ultrasónico y estoy tratando de descubrir cómo mejorar la consistencia de fabricación.

Aquí está el circuito:Controlador de limpiador ultrasónico

Hay un circuito de control digital que simplemente enciende y apaga el circuito de conducción. Incluí una nota sobre dónde se conecta, pero no incluí el circuito digital. También he marcado con un círculo lo que considero el componente más importante del sistema (y también el que sospecho que está causando la mayoría de los problemas). Este sistema está alimentado por un tomacorriente de EE. UU. de 120 V CA y 60 Hz.

Esto es lo que he descubierto hasta ahora:

1. Cuando el usuario enciende la limpieza ultrasónica, el relé aplica energía al circuito de conducción. El oscilador RLC debe iniciarse bastante rápido.

2. El circuito RLC formado por L5-A, C15 y R16 comienza a oscilar. Este circuito oscilante acciona entonces el transformador L7. Por lo que puedo decir, Q5 y ​​Q6 son transistores BU406 con disipadores de calor.

3. L5-C es un circuito de retroalimentación en el inductor y se usa para sintonizar automáticamente el circuito del oscilador al punto de conducción ideal del transductor piezoeléctrico (punto de operación ideal de 42 kHz). Este es un inductor envuelto a mano y he incluido una imagen a continuación. Como puede ver, los envoltorios blanco y amarillo (L5-A y L5-B) son bastante buenos, pero el envoltorio L5-C en cable aislado rojo está bastante flojo.

Inductor con 3 vueltas

Estoy tratando de averiguar por qué algunas de las unidades que recibimos del fabricante funcionan bien y por qué otras tienen un poder de limpieza muy débil. Creo que el problema radica en la retroalimentación de sintonía.

Para impulsar el elemento piezoeléctrico, el circuito debe impulsar el transductor a la frecuencia con el mayor consumo de corriente. Por lo que entiendo, se supone que L5-C cambia la impedancia de los inductores L5-B y L5-A para obligar a los circuitos RLC a oscilar a la frecuencia correcta. Mi preocupación es que las variaciones de fabricación en la envoltura del inductor colocan el circuito de sintonización fuera del rango de frecuencia para el que funcionará la sintonización automática.

¿Alguien aquí tiene alguna idea o consejo sobre mi análisis? ¿Hay algo que me estoy perdiendo? Además, si alguien tiene alguna idea para mejorar o ajustar el circuito, me interesaría escucharla. Avíseme si me falta información y actualizaré mi pregunta para incluir la información que falta.

¡Gracias!

¿Ha medido alguna diferencia en la fuga y la inductancia magnetizante entre una unidad buena y una mala?
Obtenga un osciloscopio y muestre las formas de onda de una unidad buena y una unidad mala. Tal como está, cae bajo el paraguas de preguntas de reparación y podría cerrarse debido a la falta de esfuerzo de su parte.

Respuestas (1)

Los toroides tienen un problema serio. Debido a las corrientes de Foucault, hay picos y caídas en el flujo magnético alrededor del núcleo. La forma de evitar esto es asegurarse de que cada devanado envuelva todo el perímetro del toroide.

El devanado rojo que veo en la foto está agrupado en un solo lugar. Ese punto podría ser una zona muerta o una zona caliente en términos de densidad de flujo magnético. Las posibilidades de una salida y/o transferencia de energía más predecible son mucho mayores si el devanado rojo se extiende por todo el toroide.

Habiendo enrollado mis propios toroides, me he encontrado con este mismo problema. Puede probarlo usando un solo giro que puede mover alrededor del toroide, con el giro conectado a un osciloscopio. A medida que mueve el cable sensor alrededor del toroide, verá picos y caídas en la intensidad de la señal.

Siempre tenga cada devanado extendido alrededor del toroide tanto como sea posible.