100A Suministro de corriente constante para carga de baja resistencia

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Tengo una batería LiPo de 11.1 V que puede suministrar 100A. Se está utilizando para una pistola de bobina como en esta imagen de electroboom . (La diferencia es que usa una fuente de alimentación con limitación de corriente incorporada, conectada a la pared, mientras que yo estoy usando una batería).

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Hay una resistencia extremadamente baja, ya que en su mayoría solo pasa por un cable. Parecería que el imán debe inducir un voltaje inverso, o de alguna manera usar energía, pero no tengo ni idea de cuánto. Por lo tanto, seguramente no se puede usar un voltaje muy bajo en todo momento. Todas las guías que he encontrado son para solo alrededor de 1A fuentes de corriente constante. ¿Cómo haría uno para 100A?

    
pregunta TheSandwichMakr

1 respuesta

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Este no es un proyecto para principiantes.

Su fuente de alimentación debe tener un ESR muy bajo, (probablemente < 5% del Loop ESR). No conozco la ESR de su batería y la prueba debe realizarse con extrema precaución para que la duración de la corriente sea lo suficientemente corta como para estar dentro del área de operación segura (SOA) de la batería.

  
  • Aunque este término, SOA, se especifica de forma rutinaria para los transistores, no se especifica para las baterías (excepto el CCA de las baterías de plomo-ácido). Superar el SOA de un LiPo puede provocar cortocircuitos internos y pyotechnic results a menos que se fusione internamente de manera segura. Como no tienes experiencia en esto, no lo sugeriría. Por lo tanto, es mejor usar una fuente de alimentación que pueda manejar esta corriente de manera segura como la batería de un automóvil, o usar una buena fuente de alimentación con condensadores de ESR ultra bajos y NO USAR un paquete de LiPo, porque no sabe lo que está haciendo y < fuerte> algunos LiPo se convierten en dispositivos incendiarios cuando están en cortocircuito. es decir, boom.
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  • La corriente de bucle debería ser < 100 mOhm incluyendo fuente de alimentación, DCR (L) y RdsOn para 10V / .1 = 100A, lo que es posible. Por lo tanto, su paquete de baterías debe tener preferiblemente una batería de plomo-ácido para automóviles con una calificación de CCA de al menos 500 en el que caiga de 12.5 a 7.5V en el CCA nominal, de modo que 100A solo caerá 1V en lugar de 5V.

  • La corriente de la bobina del inductor aumentará de acuerdo con dI / dt = V / L

    • L se puede calcular fácilmente en línea a partir de Longitud de cable y dimensiones de bobina o número de vueltas.
    • El DCR de L se puede calcular a partir del calibre y longitud del cable AWG.

Aquíhemostradouninterruptordefotodiodo(PD)enlugardeunfototransistoreinversorparaquelasalidademaneraquelacorrienteininterrumpidacambiedeVbe.TengaencuentaqueelPDsiempreestápolarizadoensentidoinversoyaque"genera" la corriente, mientras que el LED del emisor está polarizado hacia adelante y la resistencia a través del Vbe ingresa la corriente rápidamente para apagarla en el punto donde el proyectil magnético es forzado y luego cortado por el corte del PD o la constante de tiempo de caída de la tapa del interruptor, lo que ocurra primero. Por lo tanto, la abrazadera de voltaje de la compuerta o la caída por debajo del umbral de Vgs cambian la corriente de la bobina desde el MOSFET al diodo y la corriente de la bobina sube y baja a la vez que la barra magnética comienza a abandonar el campo de la bobina y no después. La polaridad debe estar predeterminada para que no salga por el lado incorrecto de la bobina.

La compuerta de conmutación ve la resistencia de la compuerta Vgs y se descarga rápidamente en alrededor de 150 us debido al límite de corriente de la compuerta definido en este proyecto. Entonces, la corriente del diodo es la misma y su ESR debe ser tan baja como la MOSFET RdsOn, que se puede determinar a partir de cualquier curva VI de la hoja de datos del diodo.

El MOSFET especificado es válido para 0.7 0mΩ @ 10V, lo que significa que toda la resistencia del bucle está en la bobina y se debe usar un cable Litz o trenzado mucho más pesado para obtener el mejor rendimiento en el bucle de corriente grande.  Reorganicé su esquema para mostrar que el gran bucle de corriente "lógico" debe ser "físicamente" pequeño usando pares trenzados a la bobina y también al sensor de PD para no tener ninguna interferencia cruzada de corriente de inducción. El diseño es crítico. Las líneas de puntos grises muestran pares blindados trenzados que DEBEN ser inmunes a los picos de 100 A, por lo que la corriente alta y la corriente PD deben estar muy separadas y en ángulo recto entre sí.

Esto es solo una explicación simplificada, sorta .. por razones de brevedad.

¿Alguna pregunta más? Investiga un poco antes de preguntar.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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