SCR磁阻电磁发射器基本系统组成[1分]
HK007 2007-9-5电磁炮

SCR磁阻电磁发射器基本系统组成: 1.电源系统 2.检测控制系统 3.放大驱动系统 4.高压功率系统 5.保护系统 还有一个不是必须的,但是以后会试验,即能量回收系统,此系统应该能提高能量利用率。

1.电源系统: 电源系统用来提供发射器所需的全部能源,总功率一般为几十瓦,太小则电容充电太慢,功率过大则电池可能无法承受或体积太大,输入电池供电电压一般为10~15V,太低则电流过大,效率低,太高电池数量过多,体积大。电源最少有两组输出,一组为高压输出,供高压储能电容充电,电压200~800V(看具体情况),一组为稳定的低压输出,供控制和放大驱动系统使用。高压输出由低压直流逆变得到,占全部消耗功率的绝大部分,常用的有非隔离BOOST回扫升压器,隔离回扫升压器(反激式变压器),推挽式升压器等(为减小体积,提高效率,一般都用高频他激),输出无须精确稳压,电压可有10V的波动。 低压输出一般电流较小,可直接将电池输出用线性稳压块稳压,这样稳定度高。

2.检测控制系统: 检测控制系统用来检测弹丸的位置,发出控制信号,达到控制弹丸中点断电的作用,有两种检测方案,一种是俄佬的磁感线圈检测(老贴里有原理介绍),还有一种是用光电二极管检测(光电三极管响应时间太长,不能用),信号经电压比较器(一般用LM339)或单片机处理后输出给放大驱动系统。

3.放大驱动系统: 由检测控制系统输出的控制信号电流很小,只有几毫安,而且波形也不能达到驱动功率半导体器件的要求,放大驱动系统主要是对信号进行放大,整形和隔离高低压部分以保证安全,由于瞬间驱动电流较大(几百毫安~1安),这部分一般由分立半导体器件构成,常用S8050,S8550这对互补对管,还常用到RC积分微分电路作波形整形。

4.高压功率系统: 高压功率系统由高压储能电容,功率半导体开关,发射线圈组成,功率半导体开关由两个SCR和若干二极管等组成十分经典的双管“V”型开关,当主储能电容充电完成后,按动发射按钮,触发主SCR导通,主储能电容通过发射线圈放电,电能转换为磁能,发射弹丸,当其运动到弹丸中点和线圈中点重合时,弹丸前端遮断红外发光-光电二极对管的光线,产生触发信号,此信号经检测控制和放大驱动系统处理后触发关断SCR导通,关断储能电容通过关断SCR和主SCR反向放电,强制主SCR关断,此时发射线圈磁场减弱消失,弹丸依靠惯性继续前进,正是这种强制关断避免了弹丸又被磁场拉回。

5.保护系统: 完善的保护系统是电子设计所必须的,通常没有专门的保护系统,而是分散在各系统中,如电源系统应该设置电池超压,欠压,过流保护系统,这通常可以由窗口比较器或迟滞比较器完成,简易的用稳压管配合几个元件都可以;检测控制系统要有良好的抗干扰措施,一般是在各级加多级LC滤波和RC退偶,调整好触发阈值,连接红外发光管光电二极管的线路上串磁珠,套磁环,在多级加速系统中,抵抗干扰的能力往往是关键所在;放大驱动系统的保护主要是防止电压,电流尖峰,这些可以通过合理设置吸收电容,钳位二极管,TVS等吸收掉,因为放大驱动系统跨接在低压弱电和高压强电系统之中,要有良好的隔离以保证安全,低压侧和高压侧之间一般用脉冲变压器,这样既有良好隔离,又能保证触发脉冲的良好传输,而且时延还很小,不太推荐用光偶,传输时延较长还要单独设置隔离电源(对IGBT等压控器件另当别论);高压功率系统主要是保护SCR,SCR控制极可以用钳位二极管保护,在主SCR强制关断时,发射线圈会产生很高的反峰脉冲电压,要用吸收电路吸收,否则SCR必炸,但是这里不能用钳位二极管,如果使用钳位二极管,线圈中电流会出现很长拖尾,磁场缓慢消失,会影响弹丸速度,这里只能用合适的TVS,压敏电阻,RCD等吸收,注意单用TVS是不行的,反峰脉冲能量很大,若单用TVS会直接炸管,必须配合压敏电阻等使用。

[修改于 7 年前 - 2014-10-29 01:55:31]

来自:高压与强磁 / 电磁炮
 
HK007 作者
14年3个月前 修改于 2年2个月前
1楼

1.电源系统图:

简易BOOST升压,功率约10~15W,电阻全部使用1/4W金属膜,电容除电解外都用独石电容,主开关功率管最好用IGBT,如G40N60等,也可用常见的功率开关三极管13007,要加散热片.调整10K电位器可以调整输出电压,电感用0.71mm漆包线在直径10mm,长30mm铁氧体磁棒上绕50~60匝左右即可,若用其他闭合磁芯,一定要开气隙.

反激变压器的图:

功率20W,磁芯采用EI28铁氧体,其中E型中柱要开气隙约0.8mm,初级用0.71mm线绕5匝,次极0.13mm线绕80匝,主功率管用场管RFP70N06,也可以用60N06,等60V/60A场管,图中瞬态电压抑制二极管(TVS)P6KE36不能省略,否则场管可能击穿.

推挽式适合做大功率的,用ETD35磁芯可做到200W以上,芯片可用TL494,SG3525等,由于体积较大,并不适合用于小型电磁发射器,图就不发了,资料可以自己到网上找找.


4007_26201_3298.jpg

4007_26201_3300.jpg

4007_26201_3301.jpg

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HK007作者
14年3个月前 修改于 2年2个月前
2楼

2.检测控制系统

这是单级的图,如果是多级的,电压基准源和电源LC滤波系统可共用.

电解耐压全部为16V或25V,其余都用独石电容,电阻全部是1/4W金属膜.


4007_26202_3315.jpg

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bomb
14年3个月前
3楼

HK007终于回来了,潜水好一段时间了把

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HK007作者
14年3个月前
4楼
以下是引用bomb在2007-9-7 18:25:04的发言:

HK007终于回来了,潜水好一段时间了把

潜水是练内功,发贴回帖练外功,要内外蒹修,时常要冒个泡的,呵呵...

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smvkzc
14年3个月前
5楼

是好久没有看到了!

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HK007作者
14年3个月前 修改于 2年2个月前
6楼
3.放大驱动系统

3.放大驱动系统


脉冲变压器用磁环绕制,用10*6*5的磁环(日光灯电子镇流器里的磁环也可以),或者用Φ10mm的工字磁芯也可以,初级绕30匝,次级15匝*2,注意三个绕组之间一定要用绝缘薄膜隔离,保证良好绝缘,同时注意三个绕组的同名端不要接错(图上未标出同名端,图中三个绕组的同名端方向一致).

电阻1/4W金属膜,电解16V或25V,其余电容用独石.

4007_26206_3366.jpg

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beyond
14年3个月前
7楼
[em01]
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HK007作者
14年3个月前 修改于 2年2个月前
8楼
4.高压功率系统

4.高压功率系统:

发射线圈用Φ0.71mm漆包线在内径8mm,长度30mm的塑料骨架上绕300圈即可,弹丸用长30~50mm,直径6mm的圆钢棒制作,线圈要穿在一根壁厚0.5~0.7mm的硬质塑料直管上,塑料直管直径以刚好穿过线圈骨架并密合为好,塑料直管长度依发射级数而定.

4007_26208_3389.jpg

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愤青
14年3个月前
9楼

HK的好图

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smvkzc
14年2个月前
10楼
好资料!
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傻根
14年2个月前
11楼
找了好久终于找到了
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凡高
14年1个月前
12楼

新来的,怎样才能达到1学分?

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LED
14年1个月前
13楼
以下是引用凡高在2007-10-31 12:39:25的发言:

新来的,怎样才能达到1学分?

请先看论坛规章

多发一些有技术含量的帖子就能获得。

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阿丕
13年10个月前
14楼

基础,先顶到前面

新人必看

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lengrang911
13年9个月前
15楼

理论很坚深,,进一步学习中..

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罂粟的眼泪
13年8个月前
16楼
我想看看,但是怎么看不到:(怎么能提高学术分?
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我说要有光
13年8个月前
17楼

新人必看的东西就别加学术分了 - - 非要让我们这些菜鸟绕圈子不成?

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DAKE
13年4个月前
18楼
[s:246]
可惜我没有学术分,看不了!
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ksj800110
13年3个月前
19楼
我也没有学分 [s:261]
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TUNGUSKA
13年3个月前
20楼
呵呵,现在楼主自己都进不了这个贴了.
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blueness
12年11个月前
21楼
看起来好像不错,晚一点再看
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jrcsh
12年8个月前
22楼
[s:252] 终于可以 见到了~~~
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fshx123
12年8个月前
23楼
我已经解决了能量回收问题,可以变不利为有利。我认为用SCR还不如用几个50A800V的三极管并联好。在弹丸控制上用入点控制比出点控制更好。 [s:94]
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jrcsh
12年8个月前
24楼
引用第28楼fshx123于2009-04-10 16:21发表的  :
我已经解决了能量回收问题,可以变不利为有利。我认为用SCR还不如用几个50A800V的三极管并联好。在弹丸控制上用入点控制比出点控制更好。 [s:94]


哪个还不是 SCR的三极管板  S8050吧

不过我对哪个回收的电路有 兴取 不如共享共享
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phpskycn
12年8个月前
25楼
学术分怎么得到?做点东西贴个图上来?
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jrcsh
12年8个月前
26楼
引用第31楼phpskycn于2009-04-11 16:21发表的  :
学术分怎么得到?做点东西贴个图上来?



5000KCB 换 1分
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tender
12年8个月前
27楼
引用第32楼jrcsh于2009-04-11 23:16发表的  :



5000KCB 换 1分


5000 KCB !!![s:247]   是真的吗?

不过我快得到一个吧 [s:258]
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