双半桥阵列的线圈排布与半桥芯片排布
gugugu2024/08/03原创 磁阻研究 IP:上海
关键词
双半桥阵列行波加速

      在几个月前笔者的第一篇文章行波加速器的单半桥阵列紧密排列方案的可能性与线圈排布 - 科创网 (XXXXXXXXXXXX) 中已经给出了单半桥阵列的线圈排布,正常来说只需要小小变换一下就可以转换为双半桥阵列的排布,这对于使用光耦或使用不带相互闭锁功能的半桥芯片(如eg2106D)的方案来说很容易。

      但考虑到大多数的半桥芯片如eg2106有着相互闭锁的特性即(上管下管不能同时导通),如果使用这类芯片那么就会导致上面的线圈排布不适用了,除非选择使用2倍的半桥芯片数量,让每个矩阵控制口都使用一个半桥芯片。比如说双5x5的阵列就需要10片eg2106D 或20片eg2106 。

      那么有没有办法使用10片eg2106控制双5x5的阵列这样两全其美的办法呢?其实是有的,在这里笔者给出新的双半桥阵列线圈排布 与半桥芯片排布方案 即让半桥芯片的高侧和低侧分别控制阵列A和B。换句话说,每级的导通使用两片不同的半桥芯片合作。由于双半桥阵列同一时间内有相邻两级会同时处在导通状态,那么同一时刻会有四片不同的半桥芯片合作。


半桥芯片排布   -------让半桥芯片的高侧和低侧分别控制阵列A和B

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    如上图的黄色箭头所指的那样,数字下标相同的端口使用同一个半桥芯片。如H0和L0使用同一个半桥芯片,该半桥芯片的高侧连H0口,低侧连L0。同理H1,L0使用同一个芯片等等。其中阵列A使用【H0-4,L5-9】口,阵列B使用【H5-9,L0-4】口。 在这里可以清晰的看到同一片半桥芯片其高侧和低侧分别负责阵列A和阵列B。




双半桥阵列的线圈排布  -----同一时刻会有四片不同的半桥芯片合作。

      1.首先需要保证 行波加速器的单半桥阵列紧密排列方案的可能性与线圈排布 - 科创网 (XXXXXXXXXXXX) 中提出的结论即: 对于NxN的矩阵来说其可以满足的最多条件数为N-2个。 

      2.其次需要保证本文提出的 同一时刻会有四片不同的半桥芯片合作的要求,结合刚才半桥芯片的排布 换句话说就是要满足 相邻的两个线圈其高侧与低侧的数字下标不能重复。如下图红框所示的四个数字不相同,这样就可以保证同一时刻会有四片不同的半桥芯片合作,这样就规避了相互闭锁的问题。

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结语:

    对于双阵列来说如果不使用带相互闭锁功能的芯片,线圈排布会更容易,但也会更贵,毕竟eg2106D要一块钱一个而eg2106只需要5毛😂。  幸好的是使用带相互闭锁功能的芯片通过使用本文提出的线圈排布和半桥芯片排布就可以规避这个闭锁问题。(顺带一提对于单半桥阵列来说反而用不了这个技巧。)


附件:

1. 计算双半桥阵列顺序的程序

attachment icon double_zlsx.py 12.02KB PY 1次下载

2. 保存着从4*4至6*6的双半桥阵列顺序的csv表格文件:

attachment icon zlsx.csv 7.69KB CSV 2次下载


参考文献:

  1. 行波加速器的单半桥阵列紧密排列方案的可能性与线圈排布 - 科创网 (XXXXXXXXXXXX)

  2. 磁阻式电磁炮的脉波加速方案以及一种低成本工程实现 - 科创网 (XXXXXXXXXXXX)

[修改于 3个月20天前 - 2024/08/03 02:42:05]

来自:物理高能技术 / 电磁炮
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