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二路半桥式拓扑尝试
440Nx2022/08/08电磁炮 IP:广东

IMG_20220805_010449.jpg

衔接上次,我还是意识到那个拓扑关断太慢的原因是回收压差为0,觉得还是半桥比较可行。

半桥自带续流管,所以这次简单的把半桥中间的那个线圈换成了一排scr和线圈,这样回路中就有3个管,不妨就把scr叫作中管。

IMG_20220805_184942.jpg

半桥驱动用这个常用的电路,但现在行不通。上管没有动作。将中管短路,上下管又能正常通断;将光耦高压输入端连到虚地端,上下管也能工作但是电流很小,中管没有触发,电流全部由g极到k极。

按说上管和中管的g极电荷都是相互隔离的,这样浮置电容应该不受影响才对,但现在并非如此。在正确的驱动摸索出来前都只能偶尔触发,这可不行,驱动方案必须大改。

这个自举电容虽然起到悬浮作用,但并不隔离,所以用隔离电源模块效果会更好。奇怪的是,使用单片机将817和2110同时触发的话,电路中各个信号都正常,上管Vge甚至都有15v,只有中管没触发。改成手动,发现scr信号必须比半桥的早才可以触发,只需要在程序里延迟20μs就行,不过没试几次又不动了。scr由电流触发,没反应只能是电流不够。于是干脆就把驱动电阻由100Ω改为2Ω,直连scr可以触发了,但是通过817就不行。看来触发电流还是不够,因为817输出只有1A。光耦换成tlp363,然后就一定能够触发了,直到190v也能用,也能关断。但半桥必须两个管同时关断才有意义,试射时弹速远达不到预期,而且能量消耗很大,看来上管没有正常关断。之前普通半桥也是这样,不过用的是上图的驱动。

下面是测试完毕的电路图,但上管驱动仍有待改进。

circle1_6.png

来自:物理高能技术 / 电磁炮
3
 
新版本公告
~~空空如也
机战王x
2年6个月前 IP:福建
907029

总觉得这种不缺功率的半桥混合igbt拓补结构给感应炮用或许可以。

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440Nx作者
2年6个月前 IP:广东
907062


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VID_20220814_080934.mp4  点击下载

其实图2自举电容完全没问题,兜一圈又回来了,现在上管可以关断。由于没想到scr触发电流很大,所以只是临时弄了1个光耦。

单级开启时间设定为257*6.5=1670.5us,线径0.55共420匝。没想到的是,实际表现高于预期,从190v到178v,输出1.05j,效率高达8.6%!模拟器中饱和磁感设为1.65t达不到这效果,实际至少1.8t以上

剩下的就只有重做一个驱动板了。理论上,这根14级的炮管虽然可能达不到100m/s,但总效率大概能达到14%

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440Nx作者
2年3个月前 IP:广东
910126

3f70faa864e23f12.jpg 诶怎么就加精了呢?上一个炮修补太多次最后还是修不好了决定重造一门。这次电路没有什么变化,但改了线圈的设计。

这个拓扑不能用自举电容,半桥只开关一次还好第二次必炸。所以每个上管都各自用了隔离电源。

打印的隔板就算加铜柱还是不够硬,于是我加了铁片。对于关断炮来说线圈弄成不一样长似乎不是明智之举,所以这次全部弄成18mm长。受一些言论的启发,用更粗的线多绕两层能获得更大的电感,代价是需要更长时间的激励,所以又增加了线圈的间距。想想看,8mm口径绕了8层是不是有点多!绕完线圈之后再次测量计算,从理论上说可以得到相同的速度并减少20%消耗,14级的最大速度大概只有105。

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440Nx
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