Conduciendo un transductor piezoeléctrico de 600W para aplicaciones de sonar

El enfoque habitual (solía hacer eso para ganarme la vida) para un conductor de banda estrecha es usar un transformador sintonizado (el viento en el secundario para tener una inductancia que resuena con la capacitancia fija del transductor) e ir por una especie de cuerda. aumentar la relación.

Esto generalmente es impulsado por una red de emparejamiento de tercer o cuarto orden, generalmente con cierta resistencia en el brazo de la serie (tienden a ir muy bajo Z cerca de los bordes de la banda), la potencia de entrada generalmente es un puente H. Ayuda tener un impulso pequeño (o retroceso) llevando tu 12V a algo más sano y cargando un gran condensador de bocina, un par de cientos de voltios en la entrada al puente H pisa fuerte haciéndolo con 12V.

Hice un diseño de 1 kVA (aproximadamente 500 vatios de potencia real a 10-20 kHz) con un riel de 12 V, el transformador sintonizado tenía un primario de 1.5 vueltas, un espacio de aire medido en mm y una corriente de magnetización de ~ 100 A. Funcionó bien, pero mi dios fue doloroso, la salida alcanzó 800V RMS.

Creo que necesitas 346V ^ 2 / 200ohms = 600W

¿Z a 600W es 200 ohms a resonancia en serie? si es válido o V simplemente se redondea hacia abajo, está bien.

luego, a 12 V, la relación de impedancia es \ $ (346V / 12V) ^ 2 = 831 \ $, por lo que el conductor ve 300/831 = 0,36 ohmios

Para una pérdida del 1% o 6W, el transistor ESR (RdsOn o rCE) debe ser del 1% o 3.6 mOhms.

A continuación, ¿qué frecuencia? y la forma de onda? ¿ola cuadrada? entonces necesita el doble del pico de voltaje para obtener un pico de pico en un ciclo de trabajo del 50% para 326 Vrms si la especificación es válida y, por lo tanto, RdsOn.

El devanado primario del transformador DCR debe ser similar a RdsOn o menor para las mismas pérdidas, y probablemente necesite el cable Litz para una baja inductancia y use un controlador de medio puente con + 12V en la toma central. También es necesario un bajo cableado de ESL del controlador.

Añadiré más detalles a medida que muestres más especificaciones. en mis suposiciones ¿Tienes una hoja de datos?

Dado que esto es solo la potencia máxima, ¿cuál es el ciclo de trabajo y, por lo tanto, la potencia promedio? 400us / 333ms x 600W = 0.72W.

Necesita una línea de transmisión bien balanceada para evitar que suene el pulso y, por lo tanto, los ecos falsos de largos tiempos de caída, lo que limita su corto alcance.

• por lo que el Q debe ser bajo 0.7 como en un buen amplificador de RF o impedancia emparejada con un 50% de eficiencia. La pérdida de potencia no es un problema, pero la resonancia Q alta a una frecuencia de 50 kHz con > 10 armónicos de un transformador de alta relación de vueltas es más difícil de hacer y entra en conflicto con los tiempos de respuesta rápidos de apagado que un convertidor DC-DC con > ancho de banda del bucle.

  Por lo tanto, aumentaría el suministro de DCDC para decir que obtendría una carga equivalente de 8 ohmios o una relación de giros de 5 y mucho más baratos. Los MOSFET de RdsOn suministran baja potencia para que el controlador de corriente inferior obtenga un pico de 600 W

• luego considere un diseño para audio de clase E con 50kHz

  

Por lo tanto, con una baja relación de giros de 5 es una idea más inteligente para obtener un tiempo de decaimiento en la portadora de 50 kHz pulsada de 400 us, un controlador de corriente más bajo y una relación de impedancia más fácil de manejar.

sólo una idea.