Amplificar la salida DAC de Arduino Due

Question

Necesito manejar una carga inductiva desde una salida analógica de Arduino Due. La salida analógica entrega 0.55V-2.75V (sí, no entrega 0 voltios).

Necesito conseguir algo así como 0-14V con hasta 3A máximo y de forma que la tensión de salida dependa linealmente de la tensión de entrada.

Ahora me siento abrumado por todas las posibilidades para conseguirlo. No sé si tengo que usar MOSFETS o Amplificadores Operacionales y demás. He visto soluciones como este ¿pero con esto no consigo corrientes de hasta 3A? Me gustaría la solución más sencilla. Si puedo comprar algo pequeño, aún mejor.

También he visto herramientas como el diseñador de amplificadores de operación de TI pero esto da como resultado un convertidor reductor que convierte una variable V_in en una constante V_out, que no es lo que quiero. ¿O estoy equivocado?

Answer 1

PWM

Si usted puede tolerar un poco de ondulación en la salida y la precisión no es crítica, y puesto que la carga es un inductor, la solución más simple sería un controlador PWM motor cepillado como éste o cualquier otro, siempre que admita la tensión y la corriente necesarias.

Explicación del principio del puente en h aquí . Lo controlarías con una salida PWM desde tu microcontrolador, y otro pin para dirección/polaridad.

Ventajas: sencillo, barato, eficaz, respuesta transitoria rápida, sólo necesita una alimentación positiva, sin acondicionamiento analógico de la señal.

Inconvenientes: la salida es el valor PWM multiplicado por la tensión de alimentación, por lo que su precisión depende de la alimentación, y por supuesto tendrá rizado, por lo que tendrás que calcular el rizado de corriente en tu inductor en función de la frecuencia PWM para asegurarte de que hará lo que quieres.

Analógico

En enlace que das en la pregunta traducirá el voltaje de salida del DAC a 0-3.3V pero aún necesitas amplificarlo a 15V, con un amplificador que pueda entregar suficiente corriente, y si quieres poder invertir la polaridad mientras usas una sola fuente de alimentación, entonces tendrá que ser un amplificador puenteado.

Dado que la resistencia de CC de tu bobina es de 5 ohmios, los circuitos diseñados para audio de coche (12 V y altavoces de 4 ohmios) deberían encajar bien, algo como TDA7384, STPA008, etc.

O puedes usar un amplificador de corriente en un opamp, o incluso diseñar un amplificador discreto, pero si quieres mantenerlo simple, si yo fuera tú usaría un módulo clase D muy barato con TPA3116. Esto manejará la corriente que necesitas. Tendrás que cortocircuitar el casquillo de acoplamiento de DC de la entrada para pasar tu señal de DC sin embargo. Ya que estas cosas cuestan menos de $10, vale la pena intentarlo.