Controlando uma força do eletroímã com o arduino

Esta pergunta anterior Controlar um eletroímã com o Arduino trata apenas do controle binário (ON ou OFF). Do meu lado, preciso escolher a força do campo magnético.

É um eletroímã feito em casa, eu consegui alimentá-lo com 12V DC + um resistor de 5ohm que fornece cerca de 2Amps. O campo magnético resultante é grande o suficiente. O resistor fica quente, mas isso é suportável.

Agora eu quero modular a intensidade entre 0 e 2 amperes a partir de algumas leituras do sensor, então estou planejando usar um Arduino.

Posso usar o PWM sabendo que a carga indutiva é significativa? A escolha da frequência do PWM é crítica? Terei problemas com as correntes de Foucault no núcleo mole? (Não posso usar núcleo laminado).

Então, minha pergunta é: o PWM é realmente uma boa escolha? Se sim, devo manter o resistor de 5ohm? Como posso calibrar minha frequência PWM + alfa? Se não, o que eu poderia fazer? Qual circuito?

obrigado

O PWM é uma boa escolha e lembre-se de que a bobina precisa de um diodo conectado reversamente através dele para evitar que as back-fems causem danos ao indutor em circuito aberto. Você também precisará usar um transistor de potência de algum tipo para fazer a interface entre o arduino e a bobina - o arduino não fornece "drive" suficiente para chegar perto de 2A. Aqui está um diagrama que mostra um transistor de um MCU, mas ele tem um motor em vez de uma bobina. Isso não importa - o importante é que ele mostre o diodo e um método de acionamento da bobina: -

Também mostra + 5V, mas pode ser + 12V. Pontos a observar: -

1) O diodo precisa ser classificado com uma corrente que exceda a corrente máxima através da bobina.

2) A bobina ainda precisa do resistor em série no caso de curtos-circuitos, mas pode ser reduzida para algo como 1 ohm quando você está mais satisfeito com as operações.

3) O transistor deve ser classificado para alternar a corrente; portanto, provavelmente escolha um que possa manipular facilmente pelo menos 3A.

4) A classificação de tensão no transistor precisa ser apenas 20V ou superior

5) O resistor em série com base pode precisar de 100 ohm - tente isso para começar. De uma linha IO de 3V3, 100 ohm significará uma corrente de base de cerca de 30 mA e, se o HFE do transistor for bom ao alternar cargas de energia (100+), deve estar OK; no entanto, pode ser melhor usar um FET para isso e há muito por onde escolher.

Em seguida, tente colocar um pulso de marca de espaço 50:50 (uma onda quadrada) e alterar a frequência e ver como são as perdas do núcleo com frequências progressivamente mais altas. Eu pensaria que 1kHz é um bom ponto de partida e você pode estar satisfeito com 10kHz.