Conduciendo una corriente de 5A a través de una bobina

La inductancia de la bobina a 15 mH le proporciona una impedancia reactiva de aproximadamente 280 johms a 3 kHz. Esa es una impedancia mayor que su resistencia, por lo que dominará el voltaje que necesita a través de la bobina, 5A * 280ohms = 1400 voltios, antes de agregar el voltaje adicional para la resistencia.

Suponiendo que el 5A es 5A rms, estarás disipando \ $ I ^ 2R \ $ = 2250 vatios en la resistencia de la bobina, no poca cantidad, y lejos de la liga de cualquier cosa como OPA549.

Le sugiero que reduzca el VA que necesita para conducir la bobina al cancelar la inductancia en serie con un capacitor en serie. Para resonar 15mH a 3kHz se necesita un condensador de 180nF. Aún necesitará suministrar el 5A completo, pero solo el 450v necesario para conducirlo a través de la resistencia. La conexión alternativa del circuito sintonizado en paralelo necesita idealmente un variador de corriente (o un inductor) y debe suministrar el voltaje resonante de 1500v completo, pero a una corriente más baja. Obviamente, la conexión en serie es más fácil en dos aspectos.

Finalmente, necesitas una fuente de voltaje. Una opción es comprar un amplificador de audio de 3kW y usar un transformador para adaptar su unidad de salida a los requisitos del circuito sintonizado. Obviamente, este transformador necesitará manejar 2.25kW, pero a 3kHz, podrá utilizar un núcleo mucho más pequeño que un transformador de red de clasificación equivalente. A 3 kHz, no puede ser un transformador de red convencional con núcleo de hierro, tendrá que usar ferrita. A esa baja frecuencia, las pérdidas por calentamiento de ferrita serán bajas, por lo que podrá aumentar cerca del campo de saturación.

Otra opción que está al alcance es usar un puente de 450v H. Aquí, aunque la tensión suministrada al circuito resonante será una onda cuadrada, la corriente que fluye y la tensión a través de la bobina se verán muy parecidas a un seno. Si puede tolerar la distorsión de la forma de onda e diseñar el puente H de alto voltaje, esto será más barato que un amplificador de 3kW y un transformador.

No es una tarea fácil.

El voltaje a través de la bobina (DC impulsado, ignorando la inductancia) será de 450 V, como ha calculado. La potencia disipada en la bobina será \ $ 450 \ mathrm {V} * 5 \ mathrm {A} = 2.25 \ mathrm {kW} \ $.

Cuando agregas la inductancia de la bobina, las cosas se ponen aún peor. La impedancia de la bobina es \ $ z = j \ omega L \ approx 280 \ Omega \ $. Para conducir 5A a través de él se requieren 1400V y 7kVA.

La combinación de inductancia y resistencia llega a aproximadamente 1500V y 7.4kVA

El desalentador 1500 VCA que Jack B declaró como un requisito podría provenir del secundario de un transformador de ferrita. Este transformador de ferrita no necesita tener un espacio de aire. Es posible usar hierro en polvo o alguna disposición de cinta enrollada debido a la baja frecuencia. Un toroide también podría funcionar. Su elección de transformador debe ser dictada por lo que tiene a mano y con lo que está familiarizado. Si ajusta el transformador secundario de 1500 VCA con una combinación de tapas de película de calidad que suman los 180 nF que Neil UK solicitó. Sería difícil encontrar una tapa única que hiciera la corriente de rizado y el voltaje. El uso de múltiples tapas es normal para aplicaciones de calentamiento por inducción. Ahora, con sus tapas, la calificación necesaria para el transformador propuesto no es mucho más que los 2.25 KW que indicó Jack B. Esto es mucho mejor que 7.4 KW. Recuerde que los capuchones manejan la potencia reactiva. Ahora construya un oscilador ZVS royer con IGBT baratos de 30 amperios en el primario propuesto .Ma ke el principal es un voltaje conveniente para adaptarse a la red eléctrica rectificada Bucked down. El sistema debe funcionar cerca de 3 KHz cuando realice una prueba de baja potencia en un suministro de laboratorio aumentando los voltios de entrada a 50 VCC. Puede afinarlo con sus tapas.