Si es para calefacción, supongo que la CA es tan buena como la CC. Yo construiría un transformador toroidal con solo 1 devanado secundario (dependiendo del voltaje de entrada). Para lograr la corriente alta, coloque varios devanados secundarios en paralelo y asegúrese de que la longitud de su cable sea exactamente la misma.
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Puede hacer que la variable de corriente / voltaje de salida alimente la entrada del transformador desde una variable:
edit2(conrespectoasuregulacióndigital)
Heestadopensandoenestoporuntiempoycreoquelamejorideaesnotenerquecambiarlacorrientealtaenprimerlugar.Cualquierotrocomponentequenosealastirasdemetalylasconexionesaellascausaránpérdidasdealmenoscientosdevatios.
Talvezaúnpodamosusarnuestrotransformador,yhacerelcambioenelladoprimario,entoncesnotendremosquepreocuparnosporlasresistenciasdetransicióninferioresamiliohmios.YousaríaunvoltajedeCCenelprimariodeltransformador,cortadoporunMOSFET.Elciclodetrabajodeterminarálacorrientesecundaria.
edit3(fusionarconotrarespuestasegúnlasugerenciadeKV)
Loprimeroquehayquetenerencuentaeselvacío.Estosignificaquetodoelenfriamientotendráquepasarporconducciónatravésdelapareddesucámaradevacío,yaquesustemperaturasnoseránlosuficientementealtascomoparaperdermuchocaloratravésdelaradiación,yporsupuestonohayconvecciónenunavacío.Estotambiénesunproblemaparaelcalordisipadoenlacarga(laláminametálica).
Irdesde12VDCesunatareadifícil.Laformaestándardepasardeunvoltajemásaltoyunacorrientemásbajaaunvoltajemásbajoaunacorrientemásaltaes,porsupuesto,unSMPS.Inclusoconunabajaeficienciadel66%,elsuministrode12Vsolotendríaqueentregar6.25A(para75W).Unpedazodepastel,parece.Sinembargo,lacorrientedelabobinaestáenelrangodelacorrientedesalida,conpicosmásaltos.Haybobinasdealimentaciónquepueden manejar 100A , pero tienen una inductancia tan baja que necesitan muy conmutación rápida , lo que provoca muy altas pérdidas de conmutación en los MOSFET. Y luego está también el poder perdido como radiación, que puede ser mucho . Los diodos Schottly normales también están fuera, por lo que necesitará rectificación síncrona utilizando MOSFET.
Hablando de rectificación síncrona: esta es también una opción para una fuente de alimentación de CA. Tendrá algunas caídas de voltaje, aunque sean bajas, por lo que tendrá que comenzar con un voltaje un poco más alto que el de 0.1V. La eficiencia tampoco será alta, aunque incluso una caída adicional de 100 mV causará una pérdida de solo 50 W, por lo que creo que esto es aceptable.
Un rectificador de diodo clásico está fuera debido a las altas pérdidas de potencia, y ahí es donde entra la rectificación síncrona . Obtendrá un seno rectificado, que es lo más cerca que puede estar de una fuente de CC adecuada. . (¡Ni siquiera piense sobre los condensadores para suavizar las corrientes de 500A!)
Para medir la corriente puede usar un par de estas resistencias sensoriales de Isabellenhütte.
(A pesar de varias caídas de voltaje parásitas, ninguna de ellas es adecuada para la medición de corriente, ya que no tenemos control sobre las resistencias involucradas). La resistencia de detección de corriente de 0,1 m \ $ \ Omega \ $ está especificada para 200A, por lo que necesitará varios de ellos en paralelo.
La potencia en las resistencias es baja, están especificadas a un máximo de 5W, pero cuente con un múltiplo de las resistencias parasitarias. Lo mejor sería soldar lo más posible y montarlo en una pared metálica de su cámara de vacío.
Si usa tres resistencias de 0.1m \ $ \ Omega \ $ en paralelo, en teoría, tendrá 17mV a 500A. Eso no es mucho, pero en la práctica el valor puede ser más alto, como 25 o 30 mV, debido a las resistencias parasitarias. A 100A será de 5 a 6mV. Un amplificador de instrumentación lo ayudará a llevar esto a un nivel que sea más fácil para que el chopper PWM funcione.
El resto está en el regulador de realimentación, que en realidad es un amplificador de clase D , luego de que la corriente medida se promedia mediante un filtro de paso bajo.
No uses una frecuencia de corte demasiado alta; solo aumentará la disipación de conmutación en los MOSFET, y además el calor es lento, por lo que no necesitará una conmutación de menos de milisegundos.
Fontanería: Necesitará una batería de MOSFET paralelos, que soldaría tanto como sea posible en barras de cobre, para reducir las resistencias parásitas tanto como sea posible.