Limitación actual de un elemento de calefacción alimentado por CC

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¿Cuál sería la mejor manera de limitar la corriente a un elemento de calefacción de 2.1 Ohms, 12V máx. alimentado con un rango de voltajes de CC conocidos (5V a 12V) con corrientes de entrada máximas conocidas (2A a 5A)? La carga solo se puede cambiar desde el lado alto ya que el lado bajo se comparte con un termopar.

Mi primer experimento fue usar una señal pwm de +/- 40 kHz a 400 kHz para controlar un mosfet del lado alto, con el ciclo de trabajo como una forma de modular el consumo de corriente promedio. Eso llevó a grandes corrientes de irrupción, incluso al 1% a tiempo.

Así que mi segunda idea fue utilizar un convertidor de dólar. Dada una capacidad de fuente de voltaje de entrada y corriente conocida (digamos 5V, 2A = 10W) y una eficiencia estimada de la fuerza (90%), eso da una cierta cantidad de energía que puede alimentarse al elemento de calefacción (9W). Finalmente, utilizando la ley de ohmios, \ $ V = \ sqrt {P * R} \ $, puedo determinar el voltaje de salida del dólar (en este caso 4.34V).

La segunda idea funciona bastante bien, sin embargo, busco una solución compacta, y la bobina y el capacitor de entrada / salida tienen que ser bastante grandes cuando se ejecutan simulaciones.

Así que pensé en llegar a la comunidad para buscar otras posibles soluciones. Gracias de antemano por sus aportaciones!

    

2 respuestas

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Dado que el regulador Buck funciona, ¿consideraría aumentar la frecuencia de conmutación para reducir el tamaño de los componentes?

¿Está alimentando el calentador con CA una opción? Podrías usar el control de fase para regular el voltaje. También puede controlar una relación de ciclos completos activados y desactivados para que siempre esté activando / desactivando a cero, lo que elimina los transitorios.

    
respondido por el AlmostDone
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Si está regulando corriente y no voltaje, no necesita un capacitor de entrada o salida grande. Básicamente, haga la solución # 1 pero agregue un inductor y un diodo (es posible que también necesite un amortiguador).

    
respondido por el τεκ

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