¿Cómo generar una forma de onda bipolar usando MOSFET?

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Estoy intentando generar una forma de onda bipolar utilizando MOSFET (IRF9630 y IRF630):

Básicamente, la forma de onda bipolar se ve a continuación:

Lacargaesunabobinadañada(260Ohm).

Paraelexperimentonecesitoestastrescondiciones:

  1. ambasbobinasterminanenGND
  2. unextremoa+12VyotroGND
  3. unextremoa-12VyotroGND.

LafrecuenciaesproporcionadaporunaseñalMCU.

¿Cómopuedoproceder?

[actualización1]@FakeMoustache:SquareWavequehegeneradoconMOSFETyMCU-

EnelcasodequelasalidadeMCUseaAlta,obtendremos+12V_Reguladoenunpiny-12V_Reguladaenotra,ycuandolasalidadeMCUseaBaja,obtendremos-12V_reguladaenunpiny+12V_Reguladaenotra.

AquíestálailustraciónquehemostradocuandoMCUesalto,peropuedeobtenerlaidea.

[actualización2]@FakeMoustache:seactualizóelesquema.

    
pregunta Bhavesh Gohel

1 respuesta

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Tras los intercambios en los comentarios, parece que la solución para resolver el problema raíz de OP se puede hacer mucho más simple de lo que realmente se pregunta en la pregunta (este es un caso del problema XY).

Por lo tanto, mi respuesta abordará el problema de la raíz, que es poder conducir un bobinado herido en ambas direcciones usando una forma de onda de voltaje similar a la que se da en la pregunta. Pero si aceptamos que no necesitamos tener un extremo de la bobina conectado permanentemente a tierra, podemos hacer las cosas mucho más simples, utilizando la solución habitual de puente H:

Laúnicaconsecuenciaesquetendremosdos"cables activos" para llevar a la bobina, en lugar de un "cable activo" y GND.

Ahora, si aceptamos eso, la primera simplificación es que no hay necesidad de un suministro negativo . Por lo tanto, se puede utilizar un solo suministro de + 12V en lugar de uno bipolar.

Además, para simplificar aún más el hardware, probablemente podamos hacer que la MCU emita dos formas de onda en lugar de solo una onda cuadrada para el período base. De esta manera, el hardware no tendrá que producir por sí mismo los tiempos para los estados intermedios (cuando la carga está a 0 V).

Digamos que la MCU produce esto (debería ser realmente fácil de producir, ya que la mayoría de las MCU pueden emitir múltiples canales PWM para un solo temporizador o, en el peor de los casos, usar dos temporizadores, o incluso GPIO activados manualmente ya que Parece que estás apuntando a una frecuencia de salida muy baja):

Aquíhayuncircuitoquepodríausarseparaimpulsarlabobina:

Sí.Estansimplecomocablearcorrectamenteestechipúnico(sinembargo,tengaencuentalosdiodosdeprotecciónfeosdibujados).Nohaynecesidaddemosfetsadicionalesocualquierotracosaensucaso,dadaslascorrientesinvolucradas.El TC4427 es un controlador dual de puerta MOSFET de lado bajo, pero en lugar de usarlo para conduzca las puertas del MOSFET, lo estamos utilizando para conducir la bobina directamente. Hay muchos otros chips que podría usar, pero el TC4427 aquí es bueno porque tiene una impedancia de salida suficientemente baja (aproximadamente 10ohm, así que solo tendrá una caída de aproximadamente 0.5V en ambos lados, dado su carga de 260ohm) y es fácil disponible en diferentes paquetes.

La forma de onda de voltaje resultante a través de la carga será la que solicitó inicialmente.

Editar: Según lo solicitado, aquí está el circuito discreto más simple que hace el equivalente del controlador MOSFET anterior. Todavía está usando la idea del puente H (por lo tanto, no es necesario un suministro negativo). En comparación con el circuito del controlador MOSFET, obviamente usa más componentes, pero también consume un poco más de energía y hay un disparo directo (un pico actual cuando los mosfets cambian de estado) de alrededor de 5-10A para algo así como 10µS. Este recorrido no debería ser un gran problema, especialmente a la velocidad de cambio que está usando. Si lo es, se puede prevenir pero requerirá aún más componentes.

    
respondido por el dim

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