全波线圈炮
MicroSound2012/06/21电磁炮 IP:广东
P1000426.jpg
我也不知道应该叫什么名字,暂且叫全波线圈炮吧,如图,正常的LC电路如图1,现在我改进一下,把全波的正负两个波形通过开关管分离,第一个半波部分为第一个线圈放电,放电前电容上负下正,放电后电容上正下负,第二个半波为第二个线圈放电,放电前电容上正下负,结束后上负下正,依次类推,此电路的要点是要准确测试LC半周期小于加速体 通过线圈时间,第二个线圈匝数比第一个少,依次类推
此电路的优点是,使用scr,不用续流二极管,单电源,多次循环放电,效率高
来自:物理高能技术 / 电磁炮
40
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~~空空如也
MicroSound 作者
12年0个月前 IP:未同步
411297
薄膜电容100uf,1400v,就有100j,2000v就有200j,如果效率上去后,这些能量也足够威力

电解电容低压高容量有优势,薄膜电容高压低容量有优势
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MicroSound作者
12年0个月前 IP:未同步
411488
引用第3楼kewei_9900于2012-06-22 20:30发表的  :
没有那么大的无极电容,还得拿电解电容和二极管改,不过回收能量的想法是好的,但不用这么复杂。
ps:那位有经验的老兄讲讲怎么才能挑到好的电容啊,子母电容伤不起啊


呵呵,这个电路还算复杂呀
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MicroSound作者
11年2个月前 IP:未同步
521582
今天通过实验
无极电容100uf充电到100v
线圈内径13mm,长35mm,漆包线1mm32匝5层
可控硅bta41-700b+her306组成单向可控硅(我手上没有单向的)
经过一次放电后电容负压为45-50v
通过计算可知,如果采用此种电路回收上一次发射的能量,回收效率大概在25%左右,猜想如果电压升高电流增加,回收效率将会降低,估计可以在15-20%之间
还有一点要说明的是,连接线我是用的网线和电夹子,电阻损耗会比较大,如果改进线路估计可以使回收效率增加,在没放入加速体的情况下,向空线圈放电,只能回收25%,说明线路热损占到了75%,可见减少热损对提高效率很有帮助,无发射体回收电压50v,加入发射体回收电压45,说明耦合到加速体的能量非常小,在开关电源设计中,因为有磁芯,漏感一般可以控制在10%以内,电磁发射因为没有磁芯,耦合系数估计会低于50%至10%
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MicroSound作者
11年1个月前 IP:未同步
527451
回 7楼(李广宇) 的帖子
这个电路需要用薄膜无极电容,因为会反向充电,你不如找个cbb65的启动电容,450v40uf储能4j,先做实验看看效果,然后提高电压,虽然我设计这个电路,我还没完整的测试过,也期待你的测试结果,这个电路主要是要用无极电容,容量小,体积大,但是电压高了,薄膜电容储能也很可观,比如100uf的薄膜电容,100v才储能0.5j,1000v储能50j,1400v可储能98j,但是新手不建议用这么高的电压,一定注意安全
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MicroSound作者
11年1个月前 IP:未同步
529459
回 11楼(我在飞翔) 的帖子
看电流的波形就应该知道,2号可控硅导通时是在1号导通后完全关闭后,这个电路是从LC自由振荡变形而来的,普通的LC振荡是在同一个线圈和同一个电容中振荡,这个电路是同一个电容,不同的线圈中振荡,而且下一个半波触发时间是用位置检测来触发,从而保证磁行波的形成,此外这个电路可控硅是运行在zvs状态,零电流开通,零电流关闭
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MicroSound作者
11年1个月前 IP:未同步
529463
Re:回 6楼(lovevirus) 的帖子
引用第10楼qq363606096于2013-05-27 12:22发表的 回 6楼(lovevirus) 的帖子 :
看此贴后,带来了一些惊喜,喜的是,可以比较容易实现能量回收,特性应该是更加适合在高初速时的加速!
然而由于知识的问题,存在几个疑问:
1:电容如何确立其初始极性?是充电时确立吗?
2:开关管用什么型号能满足高压触发和关断而且体积不会很大! 你图上的设计应该是无关断吧?
3:在反向充电的时候,电压应该比放电电压更高,是否存在危险?
.......


1:电容如何确立其初始极性?是充电时确立吗?
这个电路加速级数一般控制在偶数,这样在最终放电结束后可以保证电容极性和初始时一致

2:开关管用什么型号能满足高压触发和关断而且体积不会很大! 你图上的设计应该是无关断吧?
开关管用的是可控硅,关断是靠LC自由振动过零自动关断的

3:在反向充电的时候,电压应该比放电电压更高,是否存在危险?
由于对加速体做功和热损,反向充电的电压只会比前一级低
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MicroSound作者
11年1个月前 IP:未同步
530073
回 14楼(我在飞翔) 的帖子
强烈建议你做一下实验,用无极电容(可以找个cbb65电容,450v40uf),通过单向可控硅向空心线圈放电,然后测量无极电容前后的电压
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MicroSound作者
11年1个月前 IP:未同步
531142
P1000684.jpg
这两天终于狠心买了几个cs60-14看参数和70tps是一个级别的,周末的时候在家重新做了一下全波能量回收的测试,说下测试参数
线圈:内径13mm,长35mm,漆包线0.8mm,一层大概38匝,5层
可控硅:cs60-14
电容:薄膜电容600v100uf
充电电路:boost,开关管13005,磁芯铁硅铝磁环
按50v一个增量单位进行测试,测试电压范围50-300v
测试结果如下表:
   未标题-1 拷贝.jpg

说下注意事项,在测试过程中损失一个13005,因为电容上面会有比电解高的多的反向电压,因此boost电路充电后要断开进行发射试验,如果不断开的话,反压会通过二极管向开关管放电击穿升压开关管

这次测试是向空线圈放电,并没有放入任何发射体,回收效率大概在35%左右,说明有60%多的能量转换成热损消耗掉了,热损是CG发射中的大头,如果能有办法减少热损,将极大地提高效率

第二次试验放入发射体后,各测试数据如下:
未标题-2 拷贝.jpg

对于测试数据有个有意思的地方,本来按猜想,回收效率应该随着电压的升高逐渐降低才对,但是实际的试验数据表明,回收效率随着电压升高有升高的趋势,也有可能是可控硅压降固定,电流增加后,等效电阻减少,导致热损在总能量中的占比减少造成的
+25
科创币
奶酪
2013-06-01
有图有数据~
+15
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2013-06-01
很详细的实验,让我无限感动,这些数据,对我来说简直就是宝贝啊!
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11年1个月前 IP:未同步
531309
回 18楼(qq363606096) 的帖子
这个电容是在淘宝上买的二手的,才10块,当然也可以用cbb65,一般在50uf,10-15元左右,缺点是体积太大,我正想办法看能否有缩小体积的方案,因为我的线圈都固定好匝数了,所以没有测试匝数对回收的影响,你说的反拉问题是通过匹配电容容量和线圈匝数达到一个合适的数值,因为手上没有示波器,所以对这个问题有些困难,不过有个解决方案是测量发射体在不同位置的电感量来大致通过LC时间常数来计算,这个电路既然是要回收能量所以最好不要加电阻,那样会增加热损,减少回收效率
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11年1个月前 IP:未同步
531310
回 18楼(qq363606096) 的帖子
这个电容是在淘宝上买的二手的,才10块,当然也可以用cbb65,一般在50uf,10-15元左右,缺点是体积太大,我正想办法看能否有缩小体积的方案,因为我的线圈都固定好匝数了,所以没有测试匝数对回收的影响,你说的反拉问题是通过匹配电容容量和线圈匝数达到一个合适的数值,因为手上没有示波器,所以对这个问题有些困难,不过有个解决方案是测量发射体在不同位置的电感量来大致通过LC时间常数来计算,这个电路既然是要回收能量所以最好不要加电阻,那样会增加热损,减少回收效率
+25
科创币
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2013-06-02
嗯,我也看到了也打算买,你这个实测容量是多少?
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MicroSound作者
11年1个月前 IP:未同步
531529
回 21楼(qq363606096) 的帖子
容量是够的,耐压不是很清楚,因为没耐压测试工具
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11年1个月前 IP:未同步
531588
回 18楼(qq363606096) 的帖子
今天测试了一下两层线圈的,没有放入发射体,发现比5层线圈的回收的电压要低些,估计是匝数少后,电感减少,电阻减少,但是电流比以前大了,电流对热损的影响更大些,总的来说损耗还是增加了,数据如下:
未标题-1 拷贝.jpg
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MicroSound作者
11年1个月前 IP:未同步
531649
回 24楼(qq363606096) 的帖子
这些实验数据只是一个大致参考,不要先急于下结论,因为过早下结论可能会使你丧失一些发现新契机的机会,要敢于怀疑,当时论坛上也有人提出能量回收都是“没事找事”之类的结论,我当时就不是很赞同那个网友的看法,做能量回收是基于这样一个事实,CG中功率因数都比较低,本来功率因数和效率并不一定有关系,但是如果没有能量回收一个低功率因数的系统效率也肯定是低的,但是如果加入能量回收,一个低功率因数的系统也可以是高效率的,影响效率的因素有很多,能想到是耦合系数,热损,电容放电率,负功,涡流,其中热损是最不容易控制的,CG的耦合系数一般不高,但是可以通过多级来弥补,因为没耦合到发射体中的磁场能量,可以回收起来下次利用,这点要和热损区分开,热损消耗了后就找不回来了,但是剩余的磁能是可以找回来的,热损来源于线圈电阻,电容内阻,开关电阻,开关损耗等多个因素,负功可以通过合理搭配LC时间或者用斩波等形式来避免,电容放电率对效率的影响也不是特别大,涡流也可以通过发射体开槽分层来减少,到现在为止,热损几乎成了影响CG效率的第一大杀手,在有能量回收的电路中热损也能占到能量损耗中的60%以上,如果不用能量回收,磁耦合系数低,差不多有90%多的能量都被以热损的形式消耗掉

回收只是提高效率的一个环节,至于你说的只适合第一级也不是绝对的,谈到薄膜电容,最大的缺点就是体积太大,耐压,电容放电率,内阻,自愈等参数都很优秀,因为我对CG的研究重点是在简单高效上,对于是否现在就制造一个可以实用的发射器我倒不是十分在意,我只是尽我最大努力去想办法提高效率,也许到下次技术革命,体积问题早就不是问题了(如果薄膜电容能量密度可以提高10倍,想想就觉得很过瘾),此外我设计这个电路也是出于一直找不到合适体积的大电流开关管,mosfet,igbt都是过流能力不是很强,对于采用mosfet和igbt我看好的电路时双管正激形式的电路,能量也是可以回馈到电源,可以利用电解电容,你有兴趣也可以看看,只是要控制好电流,否则,mosfet,igbt将会损失严重,对于这个全波电路还有一个改进形式,就是薄膜电容只是当做一个谐振工作电容,可以用电解储能在适当的时机耦合到谐振系统中来,这样就可以稍微解决了薄膜电容储能有限的问题

在当前不要急于否定任何一个CG方案,其中都有一些特点变通利用的地方,很多人都看不起机械触发,实际上机械开关的方式也有很多优点,价格低廉,过流能力强,可以准时关断,特别是在高速发射的情况下很有用处,对于每种电路的优缺点综合利用起来说不定可以组合出一种性能,价格折中的方案来,我一直还是坚持简单高效这个原则

我看你最近也是对CG很感兴趣,也肯动脑筋,我上面说的是我这几年做CG的一些心得,可能正确,也可能错误,希望对你有所启发,如果有启发更好,没有的话也许以后会给某位潜在的制作者带来一丝灵感,那我就知足了
+25
科创币
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2013-06-04
受教了!
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MicroSound作者
11年1个月前 IP:未同步
531990
回 26楼(qq363606096) 的帖子
如果对电路不是很熟可以先用低电压测试(比如50-100v),测试好了再升高电压,这样可以最大程度的降低风险
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MicroSound作者
11年1个月前 IP:未同步
532261
回 28楼(qq363606096) 的帖子
1.zvs是一个双管自激电路,要想弄明白,高频开关电源还是要学习些
XXXXsfet是一个电压控制的开关管,bjt是电流控制的开关管,需要看下《模拟电路》
3.感应的对电流上升率要求高,电流大,电子开关压力大,但是无饱和限制,无反拉,磁阻的电流小,但是受磁饱和限制,有反拉,业余还是磁阻的容易搞些
4.并联充电,串联放电,马克思发生器就是这样,只是需要用火花间隙开关,暂时还没想到简单的电路
5.磁阻中机械开关主要是火花损耗大,开关速度不是问题
6.可控硅高低压控制分离的方式有,光耦,磁环驱动等方式
7.对于初期升压电路可以购买成成品,这样容易些,等有了解后可以自己搞也行,我现在用的rcc+boost电路,单管自激形式

对于想快速掌握CG发射,还是自己搭建一些简单的电路实验,这样感性认识会强些,也容易发现纯YY的电路的不足
+25
科创币
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2013-06-05
受教了, 关于并联充电,串联放电找到了资料,理解了不少,也带来了疑问...
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MicroSound作者
11年1个月前 IP:未同步
532681
未标题-1 拷贝.jpg
今天向一个铁硅铝磁环放电,参数如上,发现回收效率随电压升高大幅度下降,磁环外径40mm,内径25mm,磁导率125,漆包线1mm70匝
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MicroSound作者
11年1个月前 IP:未同步
532759
回 33楼(qq363606096) 的帖子
为什么要按比例增加匝数呢,按我的理解,在小安匝数的时候磁芯可能还没饱和,电流值很小,损耗也很小,随着电压增大,电流增加,磁芯饱和,电流增加很多,损耗也就增大了
+25
科创币
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2013-06-06
看来我又错了, 那如果这样的话,换个高导磁的硅钢应该会好点! 或者你也尝试一下我这个错误的想法吧!呵呵!
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MicroSound作者
9年1个月前 IP:广东
769591
发一个国外网友设计的一个类似的电路图,这个电路第二级是自动触发的
QQ截图20150520131055.png

实物图如下
QQ截图20150520131243.png

发射结果
QQ截图20150520131252.png

可以看到第一级和第二级公用一个电容,第一级780v发射后回收507v,然后第二级再次利用又回收309v,如果两级算下来效率高达30%
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MicroSound作者
9年1个月前 IP:广东
769592
引用 lovevirus:
发一个国外网友设计的一个类似的电路图,这个电路第二级是自动触发的


实物图如下


发射结果


可以看到第一级和第二级公用一个电容,如果两级算下来效率高达30%
引用地址如下:XXXXXXXXXXXXXX/e107_plugins/forum/forum_XXXXXXXXXXXXp?100083.60
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