Estoy tratando de conducir un altavoz piezoeléctrico a 20kHz con un máximo de variación de voltaje desde una fuente de 10V. Anteriormente había usado una onda cuadrada más su inverso para dar el equivalente a 20 V a través del altavoz, pero sabía que esto podría mejorarse. Mi investigación reveló las opciones del autotransformador y del circuito resonante LC y también encontré el DRV8662 de TI y el LT3469 de Linear.
Después de considerar las opciones, probé un autotransformador que no funcionó (creo que la frecuencia que necesitaba era demasiado alta para el autotransformador de muestra que tenía), así que me decidí por el enfoque LC sintonizado.
LaFig.1eselcircuitoLTSpicequeempecéahacerpanyfuncionabastantebien.C5representaelaltavozpiezoeléctricoyL1eselinductorresonante.Conlosvaloresdeloscomponentespreferidos,obtengoresonanciaaaproximadamente23kHz.Laformadeondadeunsoloextremoenmialcanceatravésdelaltavozesde38Vpp,quesecorrelacionabastantebienconlasimuladaenlafigura2(trazoazuldeOUT_A).EnlasimulaciónmuestrounasegundasalidaenC2(trazarojadeOUT_B),paramostrarlasdosformasdeondafueradefasedeigualmagnitud.
El objetivo era conectar las dos salidas complementarias a través de C5 (omitiendo C2) y obtener el doble de oscilación de voltaje. Una diferencia a tener en cuenta entre la simulación y el tablero es que utilizo un controlador MOSFET dual de alta velocidad TC4428 con entradas de un 555 en lugar de las salidas de los dos temporizadores 555 como en la simulación; el segundo 555 en la simulación configurada como inversor fue puramente para hacer que un modelo LTSpice rápido se ejecute con una fuente de onda cuadrada más su inverso. El TC4428 tiene salidas complementarias más una buena capacidad de accionamiento para cargas capacitivas.
Lafigura3muestraloquepretendíaserlaconfiguraciónfinaldelvariadordiferencialylafigura4muestralasformasdeondaLTSpice.Elrastroverdeesloqueesperabaconseguir.Todosevebien,peroenlaprácticanotengolaformadeondadiferencialcompletaatravésdelaltavozylapreguntaesporqué.Enlugardeaprox.80VppEstoyrecibiendosolo35Vpp.Cadasalidamedidaporseparadomuestraquehanbajadoaaproximadamente16Vppenlugardelas38Vppanteriores.Misuposiciónalprincipiofuequenecesitoelmismoinductordevalorparacadaunadelassalidasparaobtenerresonancia,yaquesecontrolandeformaindependiente,perotalvezestasuposiciónseaincorrecta.Lasimulaciónparecesugerirqueestesupuestoescorrecto.TambiénincluíESRenC5,asícomoresistenciaenserieenL1yL2enlassimulaciones.Reemplazarelaltavozconunatapade100neneltableroproducelosmismosresultados.
Parece que el TC4428 se está quedando sin bocanadas (altamente improbable: el consumo total de energía es de aproximadamente 300 mA) y la fuente de alimentación no entra en el límite de corriente. Así que me he quedado sin ideas.
Preguntas:
- ¿Qué podría estar causando la pérdida de amplitud en las señales individuales y, por lo tanto, en el diferencial?
- ¿Hay otras consideraciones que no he tenido en cuenta al conducir la carga de manera diferente?
- ¿Mi suposición sobre los valores del inductor es incorrecta?
- ¿Es crítico el ciclo de trabajo de la forma de onda de conducción para el resultado?
He investigado preguntas similares en este foro, por ejemplo. Variador de voltaje máximo de salida del controlador diferencial pero ninguno Que podría encontrar frente a esta situación. Cualquier información será bienvenida.