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Conductor de electroimán de bobina de PCB

System Design

Basándome en las entradas de un sensor externo, quiero tirar y soltar verticalmente (de forma controlada) un imán de neodimio de 7mm encerrado dentro de un diafragma elástico circular. Quiero que el tamaño sea el mínimo posible (unos 20 mm de diámetro). Para ello, quiero hacer una bobina de PCB electroimán. El diafragma elástico se colocaría unos 7mm a 10mm por encima de esta bobina de PCB. Quiero alimentar esto preferiblemente con 3,5V o 5V.

¿Puede decir si esto funcionaría? y también puede sugerir cómo diseñar un circuito para conducir el electroimán de la PCB? Cualquier indicación sería muy útil.

Espero que la descripción anterior tenga sentido.

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ianb Puntos 659

Una bobina energizada con corriente puede crear una fuerza de atracción hacia un objeto de hierro. También puede repeler un imán si la polaridad es correcta. Esa fuerza es: -

Fuerza = \$\dfrac{(amps\cdot turns)^2\cdot \mu_0\cdot A}{2\cdot g^2}\$

Dónde

  • A es el área de la sección transversal del electroimán
  • g es la brecha a su imán
  • \$\mu_0\$ es 4 \$\pi\$ x \$10^{-7}\$

Digamos que la fuerza necesaria es de 0,2 newtons. La bobina requerida tiene un diámetro de 20 mm y supongamos que todas las vueltas están muy juntas alrededor de un diámetro de 20 mm. La distancia al imán es de 10 mm. Supongamos que puede conseguir 100 vueltas enrolladas con este diámetro...

Reescritura: -

Amperios = \$\sqrt{\dfrac{20 \cdot 2 \cdot 0.01^2}{100^2\cdot 4\pi \times 10^{-7}\cdot 3.14\times 10^{-4}}} \$

Son unos 32 amperios.

Pero, va a ser mucho peor para un diseño en espiral porque a medida que el diámetro de la bobina se hace más estrecho (para las vueltas interiores), el área efectiva del electroimán se hace más pequeña.

Creo que podrías estar buscando algo así como 100 amperios para una bobina de 100 vueltas y básicamente parece inviable. Por supuesto, si tu fuerza es significativamente menor que 0,2 newtons entonces el amperaje bajaría así que introduce tus propios números en la fórmula.

Una vez que tengas una idea de la cantidad de corriente que se necesita, es el momento de calcular cómo accionar el electroimán.

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St. John Johnson Puntos 4163

Como primera impresión, la impedancia de esa bobina será muy baja - tan baja que probablemente tendrá problemas para excitarla con un amplificador de audio normal. Las bobinas de altavoz utilizan el hierro del altavoz para tener más inductancia.

Si la bobina puede ser de 20mm, a 0,3mm de ancho de trazo, puedes tener unas 15 vueltas.

Intenta eso en esta calculadora . Da unos 5 uH demasiado bajos

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