Esta es una idea extremadamente desafiante. Primero, digamos que la salida no tiene que ser exactamente 90 voltios, pero debería ser más o menos constante durante el impulso. Entonces, si usted está dispuesto a comprar algunas baterías de coche, no es demasiado difícil:
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simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab
Las baterías de automóviles tienen una clasificación llamada CCA, Cold Cranking Amps. Esta es la corriente que una batería nueva proporcionará a cero F durante 30 segundos. Si echa un vistazo aquí, por ejemplo verás CCAs en el rango de 600 a 800 amperios, así que tus 45 amperios son bastante fáciles. En otras palabras, puedes conseguir las baterías más baratas que puedas encontrar.
Las Li-Pos de alta corriente funcionarían, pero necesitarías unas 25.
El MOSFET de tipo p debe elegirse para un Rds(on) bajo. A 90 voltios y 2 ohmios (45 amperios) durante 0,3 segundos, la energía total del impulso será de unos 1200 J. Suponiendo un Rds(on) del 1% de la carga (0,2 ohmios), el MOSFET sólo disipará 40 vatios y 12 J en total. El MOSFET debe tener una potencia nominal de más de 100 V y una corriente de drenaje de 50 amperios, pero no es difícil de encontrar.
He asumido que, a efectos de EMI, se necesita un extremo de la carga conectado a tierra, y esto impulsa la elección del tipo p. Si la carga puede flotar, el uso de tipos n conectados a tierra te facilitará mucho la vida.
Lo que resulta difícil es intentar producir un pulso no rectangular. Sugiero que se puede conseguir un pulso de dos pasos, con un periodo a 45 amperios (o un poco más) y luego un periodo a una corriente más baja que sea algún múltiplo de 45/8 amperios. Se puede hacer esto por
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En este caso, cuando M1 se enciende el voltaje en la carga es de unos 96 voltios, o lo que las baterías pongan a esa corriente, que hay que determinar. Cuando M1 está apagado y M2 encendido, la tensión de carga será de unos 48 voltios. Este enfoque sólo permite niveles de corriente discretos, pero es bastante indulgente con la disipación de energía en el generador de pulsos. Los MOSFETs funcionan como interruptores y disipan relativamente poca potencia siempre y cuando sean conducidos adecuadamente. Y no olvides que los diodos deben ser dimensionados correctamente, tanto para la tensión como para la corriente.
Si quieres algo menos "digital" puedes tener una dificultad, dependiendo de la forma de onda que necesites exactamente. Dado que se trata de una prueba de EMI, es posible que necesites una exponencial inversa, que puede hacerse directamente, pero no necesariamente de forma barata.
Digamos que quieres una exponencial con 90 amperios de pico y una constante de tiempo de 10 mseg. Entonces puedes hacer algo como
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Aquí he cambiado a un tipo n, ya que facilita mucho el accionamiento de la puerta.
Una fuente de baja potencia de 90 voltios carga el condensador a 90 voltios. El tiempo que tarda depende de la capacidad de corriente de la fuente y del valor de la resistencia de carga.
Cuando el FET se pone en ON, el condensador se descargará con una respuesta aproximada de $$i(t) = \frac{V_{supply}}{R}(1-{e^{-\frac{t}{RC}}}) $$ donde RC es la constante de tiempo en segundos. Así que si quieres una constante de tiempo de 10 mseg, $$\tau = .01 = RC $$ y $$ C = \frac{\tau}{R} = \frac{.01}{2} = .005 = 5,000 \text{\mu F} $$ y verás que hacerte con un condensador de 5.000 a 10.000 uF a 90 voltios que aguante bien las descargas por cortocircuito (a largo plazo) no es tan fácil como crees. Puedes conseguir la capacidad y el voltaje bastante baratos, pero ten cuidado con los fallos después de haber hecho unos cuantos pulsos.
Observarás que no he especificado la mecánica de accionamiento de la puerta, y eso es porque hay un gran número de formas de hacerlo. Empieza a pensar.
Además, ten en cuenta que, para los diodos y transistores, DEBES añadir factores de seguridad. Conmutar grandes corrientes rápidamente producirá, por su naturaleza, grandes picos de tensión en lugares que no esperas la primera vez.
