¿Puedo PWM este electroimán en las frecuencias de audio?

Si desea hacer que el campo cambie rápidamente y si la inductancia es relativamente grande, la única forma de para que esto suceda es con una gran cantidad de voltios. Seguro que no es 1uH. Fácilmente podría ser ~ 1H.

Puede probarlo experimentalmente (con un diodo de retorno y un pulso de ciclo de trabajo bajo) para ver qué tan rápido se acumula la corriente (en un osciloscopio). Si es demasiado lento, es posible que tenga que hacer algo como usar un suministro de voltaje más alto con una resistencia (descargar calor abundante) en serie. Si solo estás haciendo una prueba, eso podría estar bien. La intensidad de campo es proporcional a la corriente a través de la bobina. De manera similar, atar el diodo de retorno a una fuente de alto voltaje permitirá que el campo se colapse relativamente rápido.

No estoy seguro de lo que estás tratando de lograr con un puente en H a menos que estés planeando poner un imán permanente en la barra. Para una barra ferroeléctrica, el electroimán "chupa" con cualquier polaridad de corriente.

  

Podría no ser posible debido a la carga inductiva del electroimán

No hay ninguna razón por la que una carga inductiva haga imposible el control. Solo necesita adaptar su circuito para que se adapte a la carga que se está conduciendo.

  

Puede requerir un diodo de retorno de retorno

Con la topología de transistor único que usted propone, ciertamente requiere un diodo de retorno, o bien sobrecalentará o destruirá el transistor.

Para alcanzar frecuencias relativamente altas, necesitaría agregar una resistencia en serie con el diodo para apagar la corriente lo suficientemente rápido, ya que de lo contrario la corriente del electroimán fluiría durante tanto tiempo que no lo haría. llegar a cero antes del inicio del próximo período:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El valor de la resistencia depende de la tensión del variador y de la frecuencia que desea alcanzar. Las frecuencias más altas requieren resistores de mayor valor, pero tenga en cuenta que al aumentar la resistencia también aumenta el voltaje que el transistor tiene que soportar. Esto también es muy ineficiente, ya que la resistencia tendrá que disipar toda la energía almacenada en el electroimán durante el alto tiempo como calor, desperdiciando mucha energía, lo que nos lleva al siguiente punto ...

  

Podría beneficiarse de un puente en H para invertir la polaridad del electroimán y duplicar la cantidad que "empuja" en la barra de metal.

Revertir la corriente del electroimán sólo sería útil en el caso de que la "barra de metal" también sea un imán permanente. Si la barra es solo un trozo de acero, solo causaría corrientes de Foucault y pérdidas por histéresis sin beneficio, ya que el acero se atraería en la misma dirección independientemente de la polaridad del electroimán.

Un puente en H haría un beneficio significativo: la eficiencia. Una topología de puente permite recuperar la energía almacenada en el campo magnético del inductor para el siguiente ciclo.

^{simular este circuito}

Este esquema muestra un puente de transistor discreto (omitiendo los controladores de la puerta), pero la mayoría de los controladores de motores de CC de la plataforma también funcionarán . El diodo en serie con el electroimán está allí para evitar la inversión no deseada de la corriente del electroimán. Sin ese diodo, tendría que detectar activamente la corriente para apagar explícitamente los transistores a medida que la corriente se acerca a cero. Si el electroimán actúa sobre un imán permanente, este diodo debe omitirse, por supuesto.

Si solo necesita corriente unidireccional en el electroimán, como cuando se maneja un objeto vibrante ferromagnético, puede reemplazar dos de los transistores con diodos:

^{simular este circuito}

El electroimán está especificado para 12V 0.33A, por lo que su resistencia de CC es de alrededor de 36 ohmios, que es bastante alta.

Una solución muy simple para su problema es ir a una casa de empeños y comprar un amplificador de potencia de audio de segunda mano por aproximadamente $ 20. Conecte el electroimán a la salida del altavoz e ingrese su forma de onda en la entrada de audio. El único inconveniente es que no puede configurar un componente de CC en la forma de onda. Pero es barato y debería funcionar.