[求助] 请教关于电感负载的驱动电路设计

想做一个直流电能转换成磁能的设备 有输入电压+DC12V/4A，负载是一组线圈，希望控制进入线圈的电流大小，进而产生不同强度的磁场。大概要求： *电流控制范围[0, 4A) *控制精度(1%～5%) *最好线圈电流方向可以双向控制 *电流变化速度也是一个指标 大家有想法可以分享吗？ 先谢谢了。 编辑 1： 附上一个 TI OPA548 功率运放的示例图. 看样子是个选择。（感谢chunyang 关于运放的建议） 编辑 2： 附上一个TI LM675 功率运放的马达驱动示例（看样子是双向驱动，还没有搞明白）maychang 提起磁感应强度和磁场强度的关系。 谢谢！晚上我把负载部分详细说明下。 编辑 3： 感谢chunyang和maychang的意见，现在我有一个大概思路：mcu 控制DAC 芯片输出0到2.048V作为运放输入信号，使运放输出 -12v～12v （不一定 rail to rail.）这样一个大概方向. 电压变化速度还没有详细指标。现在以在MCU 控制下，每1ms变化12mV为参考, 即一秒内从0V升到12V作为设计考虑。 因为对模电的不熟悉，我打算先用软件仿真验证一下. 到时候再请教大家。 本帖最后由 aallian 于 2019-12-19 21:32 编辑

“进而产生不用强度的磁场”

“不用强度的磁场” 是个什么东西？

如果电流要求双向连续变化，那用大功率运放或者普通运放加扩流方案，电源要求为正负双电源。不过这个方案的成本较高，必须考察你的具体应用参数需求，不要考虑超出应用的设计指标。

谢谢回复
错别字，不好意思。
更正： 不同强度的磁场

您有什么建议吗？

谢谢您的建议！
是否能请您画个草图呢？
我是学电子专业，从事嵌入式软件开发。简单的运放电路能理解。

这个问题颇复杂。

表征 “磁场” 的物理量有两个：磁场强度和磁感应强度(磁通密度)。如果是具有铁芯的线圈，那么磁场强度和磁感应强度并不是成正比的，磁场强度大到一定程度，磁感应强度就不再和磁场强度成正比地增加。如果是空心线圈，则二者的关系比较简单，总是成正比。

 

去找运放方面的书看吧，你的负载可以认为是恒定，故而常规电压放大器结构就能用，最简单的运放电路了。如果不需要双向，还能简单很多，连运放都不需要了，一个可调电源就搞定。

如果你仅仅是要控制电流，那么就会产生另一个问题：电感中的电流不能突变。线圈两端电压突然上升，电感中的电流却不能立即上升，需要过一段时间才会上升到你想要的数值。同样，线圈两端电压突然下降，电感中电流也不会突然下降，同样需要过一段时间才会下降到你想要的数值。

而且，首帖提到 “双向控制”，即线圈中电流可以反向。电感是储能元件，当电感中电流下降乃至反向时，电感中储存的能量必须释放掉，为零后再增加。所以你的电源必须能够接受电感释放出的能量，即你的电源必须能够接受电流反流。电流反流的例子，最常见的就是三极管控制继电器，继电器线圈两端必须并联一支二极管，通常叫续流二极管。这个续流二极管，就是让储存在线圈中的能量释放的。

但是，既然你需要线圈中电流反向流动，就不能与线圈并联上两支二极管。所以，必须另外想办法让你的电源(可以是放大器，放大器可以看成交流电源)能够接受线圈释放的能量并把这些能量或者转换成热，或者转储存到直流电源中去。显然，简单的单端放大器是不能实现把线圈中储存的能量转储存到电源中去的。普通的推挽放大器也不行。

要想让放大器能够把线圈中释放出来的能量转储存到直流电源中去，只能使用桥式放大器。

桥式放大器，在电源技术中通常称H桥，其控制比较复杂。

桥式放大器是否能够把线圈释放的能量转储存到你的 “ 有输入电压+DC12V/4A” 直流电源中，那是另一个问题。有可能你的 “有输入电压+DC12V/4A” 不能接受能量的反向流动。

如果不要求磁场强度速变，问题就简单很多了，储能释放并个电阻即可，而楼主并未交待磁场变化的速率要求……

H桥是在单电源下实现双向电流的办法，楼主补充添加的图2就是。

正是。楼主不但没有交待清楚变化速率的要求，甚至连负载("一组线圈")的电感量和直流电阻都没有交待。

如果是12V4A恰可以满足线圈的最大电流，那么楼主的线圈电感量估计相当大。

新补充的图中，功率运放OPA548使用单电源，不能输出双向电压，不满足 “最好线圈电流方向可以双向控制” 的要求。

谢谢你的点子，我打算用两个功率运放做个仿真

不好意思，电流是估计的，验证先以12v/4A 为设计参考。
实际目标是用电感线圈绕制在一个 20cm长，3cm 直径的长条上，内部放置永久磁铁棒，和导轨。 通电后给永久磁铁最多0.5kg 的推力。 允许磁铁棒在外力和磁力作用下在导轨上来回移动。
现在还不确定是否可行。

H桥是正解。