加载中
加载中
表情图片
评为精选
鼓励
加载中...
分享
加载中...
文件下载
加载中...
修改排序
加载中...
KC5080.02轨道炮开关管击穿问题的解决方案
书呆子lhj2025/01/13电磁炮 IP:四川

1、开关管击穿的原理

电容储能未能有效释放,开关管硬关断,关断电流过大,回路感应电压未得到有效吸收,致使开关管过压击穿。

在弹丸接触不良时,可能满足上述击穿条件:

(1)电容储能未经有效释放

弹丸接触不良,按下发射键后,电流未达到预期值(KC5080.01约500A,KC5080.02约1kA,PCB上的数字不正确)。

(2)开关管硬关断

由于电流未达到预期值,弹丸无法被发射出去,且又没有完全断路,导致开关管在带有电流的状态下关断。

(3)关断电流过大

在开关管关断瞬间,恰巧弹丸因为某种原因(例如连续打火导致的震动和熔接),又接触良好了。由于电容储能未经有效释放,开关管上存在巨大电流。由于回路存在寄生电感,此时关断会产生高电压。

(4)回路感应电压未得到有效吸收

因保护开关管的TVS选型错误,未能有效抑制感应电压尖峰。

上述条件除(4)以外均非常苛刻,因此在研发中并未发现。但用户由于缺少装弹经验,普遍畏手畏脚,将弹装得太松,或者润滑油涂得太多,发生接触不良。经过多次反复发射,早晚会遇到“先接触不良,在开关管要关断的时候,恰好接触良好了”的现象,导致较多击穿故障。

2、如何判断是否发生了开关管击穿

(1)在充电完毕、指示灯亮起之后,装配电枢,如果立刻出现火花放电,即表明开关管已损坏。即,未按发射按钮时,若导轨带电,则开关管已击穿。

(2)断开电源开关,保持轨道无弹,用跳线短路电容放电,使电容彻底放空。用万用表的二极管档检测开关管的两端。如图,红色箭头接红表笔,绿箭头接黑表笔,开关管压降小于0.2V,处于短路状态,即表明已击穿。

image.png

3、解决方案

根据损坏的原理,解决方案包括:

(1)采用正确的TVS选型,让尖峰电压能够得到有效吸收。

(2)适当增大开关管栅极驱动电阻,让关断不那么“硬”,避免产生过高的尖峰电压;同时阻抗尽量低,避免功率管热失效。

以上两个措施,实施任意一个即可大幅降低开关管击穿概率。如果两个同时实施,具有更高的安全性。

(3)如果开关管已经击穿,必须更换开关管。

4、开关管未击穿,采取预防措施所需的工具和材料

镊子、电烙铁、焊锡丝、0603贴片电阻(470Ω或510Ω)、TVS(SMBJ15CA),以及根据个人操作习惯所需的辅助工具。

5、采取预防措施的处理步骤

(1)拆除电池,断开电源。

(2)更换开关管栅极电阻,即将位号R27和R28的0603电阻更改至200~1000Ω,推荐470Ω或510Ω。

image.png

(3)更改TVS的规格,即将位号D9的TVS修改为SMBJ15CA,此牌号的TVS不用区分极性。

image.png

6、开关管已击穿,换管需要的工具和材料

镊子、热风枪、烙铁、吸锡器、焊锡丝、开关管(HYG011N04LS)两支、十字螺丝刀、斜口钳、必要的辅助工具。

7、开关管已击穿时,换管的步骤

(1)拆除电池和外部电源。

(2)拆除轨道。拆除轨道上的所有螺丝、电缆,将轨道上的塑料件全部拉出,只留下钢管。

(3)拆除两颗电容,如下图靠右的两个红色箭头所指。该电容拆除难度较大,可以使用较高的烙铁温度(350℃),并补送焊锡增强导热。

image.png

以上措施是为了避免操作时的高温损坏不耐热的轨道和电容。如果有办法遮挡电容使之不被热风吹坏,可不拆除电容。

(4)将热风枪设定为320℃,较大风量,吹化开关管的焊锡,用镊子拆掉开关管。注意避免热风波及塑料电池盒以及剩余的储能电容。

(5)装上新的开关管。如果焊锡不足,可以适当补充焊锡丝。

(6)检查开关管焊接质量,有无短路等。

(7)复装电容。复装难度较大,应先采用吸锡器吸除孔中焊锡。如不具条件,用烙铁熔化一个安装孔的焊锡,先将较长的引脚放进去一小段,再熔化另一个安装孔,将另一个引脚放进去一小段,如此反复蠕动至安装到位。

(8)复装轨道

(9)发射测试。

注:

1、本文发表后(1月13日)发出的套件已经做好了改进措施,无需改动。


[修改于 4天11时前 - 2025/01/15 15:00:45]

来自:物理高能技术 / 电磁炮
10
7
新版本公告
~~空空如也
一只不说话的鸡
4天6时前 IP:福建
941209

您好大佬,除此问题外,我的炮还存在3d打印件烧蚀太严重无法使用的问题,请问有单独售卖吗?还是说可以发打印图纸自己打印使用?望回复,谢谢。1f6011f6051f605


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥
4天2时前 IP:四川
941218
引用一只不说话的鸡发表于1楼的内容
您好大佬,除此问题外,我的炮还存在3d打印件烧蚀太严重无法使用的问题,请问有单独售卖吗?还是说可以发

你干了什么,轨道用报废3D打印塑料件都不会有妨碍使用的烧蚀,你是如何做到的?


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
一只不说话的鸡
3天15时前 IP:福建
941224
引用虎哥发表于2楼的内容
你干了什么,轨道用报废3D打印塑料件都不会有妨碍使用的烧蚀,你是如何做到的?

在测试开关管损坏时推入电驱,电火花烧蚀打印件,打印件收缩


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥
3天14时前 IP:四川
941228
引用一只不说话的鸡发表于3楼的内容
在测试开关管损坏时推入电驱,电火花烧蚀打印件,打印件收缩

大概率您并没有遇到这种情况,因为你对火花影响的描述并不符合物理规律。


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
一只不说话的鸡
3天13时前 IP:福建
941229
引用虎哥发表于4楼的内容
大概率您并没有遇到这种情况,因为你对火花影响的描述并不符合物理规律。

这是真的,铝钉推不进打印件了


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥
3天13时前 修改于 3天12时前 IP:四川
941232

考虑到部分网友不具备自己修复或改造的条件,在1月18日前,可以发至如下地址,由厂家维修/改进。

返修地址:

成都市成华区双林路228号1栋(菜鸟驿站),袁老师收。电话:18908181785。

注意事项:

1、务必在箱内留下纸条,写明回寄地址、联系方式等,否则不知道是谁的,无法发货。

2、请在2025年1月18日(含)之前发出,过时不再接受,请自己改动或修复。

3、如果收到的时间晚于1月22日,将无法在春节前发回。

4、用户自行支付寄出的运费(拒收到付件),发回用户的运费由厂家支付。

5、对于经评估不适宜发回用户的套件,厂家可决定退货并将购买费用退还给用户。

6、免费的维修仅限于本帖顶楼描述的原因引起的开关管损坏及直接相关的回路零件损坏。其它损坏、人为破坏/改装等,将收取维修费用。

7、既不及时发回改进,又不自行改进,将来再发生开关管损坏,就不能免费维修了。


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
书呆子lhj作者
3天13时前 修改于 3天5时前 IP:四川
941233
引用一只不说话的鸡发表于5楼的内容
这是真的,铝钉推不进打印件了

不相信电容组储存的那点能量打出的电火花,能够让3D打印件大面积烧蚀甚至变形,请您慎言,造谣诽谤可不是小事


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
一只不说话的鸡
3天7时前 IP:福建
941241
引用书呆子lhj发表于7楼的内容
不相信电容组储存的那点能量打出的电火花能够让3D打印机大面积烧蚀甚至变形,请您慎言,造谣诽谤可不是小

不是3D打印机啊,是3D打印件的轨道,都黑了出现小疙瘩了


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
一只不说话的鸡
3天7时前 IP:福建
941242

而且没有大面积,是开口推不进去了


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥
3天4时前 IP:四川
941249
引用一只不说话的鸡发表于9楼的内容
而且没有大面积,是开口推不进去了

快递到6楼地址即可。


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

书呆子lhj
高压局 学者 机友 笔友
文章
16
回复
215
学术分
1
2019/01/28注册,4分25秒前活动

喜欢固体燃料火箭,电磁炮,单片机等

主体类型:个人
所属领域:无
认证方式:身份证号
IP归属地:广东
插入公式
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也