[极致压缩&极低成本]中中8 带关断电磁炮也卷起来啦╮(╯▽╰)╭
中中2021/02/01原创 电磁炮 IP:广东
关键词
紧凑低成本关断式磁阻炮

嗯 论坛第一次发帖,小紧张

之前只负责论坛贴吧里窥屏的那种 sticker (毕竟小菜菜嘛)所以请论坛的大佬们多多包涵

首先说明一下,这个是去年暑假的作品.....奈何一直没时间做点讲述 大学是在是太忙太忙了/(ㄒoㄒ)/~~
初中就开始入坑电磁炮,之前一直在贴吧和科创看帖子,从小就对各位的作品十分佩服 自己断断续续做了几代,积累了些许经验,这次po上去的是第八代,因为本次追求的是极致压缩的体积以及最低的成本(后边我会继续说),所以正片开始:

先上几张成品图吧

第八代 7 OK.jpg

第八代 8 OK.jpg

可不过因为在家里放太久......螺丝都生锈了emmmmmm:

第八代 9.jpg

测试效果:

出口速度和使用的电池有关

在使用3000mAh 25C的3S航模电池(也就是12V)时,8级加速后弹丸出口速度为17m/s;在使用5000mAh 40C的6S航模电池(也就是24V)时,8级加速后弹丸出口速度为32m/s。出口速度低下是低压炮的一大缺点,但毕竟是连发炮,射速飞快,每秒可达30发以上,打打易拉罐还是挺顺畅的hhh

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请注意 以下视频仅供论坛内学术交流,仅为展示的测试性能,严禁对外传播

attachment icon 测试视频.zip 31.43MB ZIP 602次下载

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射速的估算方法如下:

射速.png

用剪辑软件打开视频,将时间条间距拉到最小。可以看到,在0.12S内共有5个波峰,则极限射速可估计为5*(1/0.12)=41.66666666666667发/秒。

保险起见取30发每秒

结构上是用烂了的PCB-铜柱结构,其机械强度和可拆卸性还是比较好的

接着来看一下每级单体:

第八代 3 OK.jpg

单体的长度是3.2cm,PCB板子宽度和高度分别为2.46cm*1.52cm,与笔记本电脑上的Tab键大小相近(有没有发现它们符合黄金分割比哈哈哈哈哈哈哈

1612164754274.jpg

这里我选择坑嘉立创,一板拼了9个,所以5元包邮打了够用45级的板子,平均每级PCB:5/45=0.1111111111111111元

第八代 12.png   第八代 13.png

体积方面能压缩的地方我都尽量压缩了 (不知道能不能摸到炮圈里紧凑界的地板? 小声 sticker

下面介绍一下价格方面 之前经常听见说一级平均50元,不过因为做的是低压关断,我的目标是尽量把每级的价格 压缩到5元以内(没有看错,就是5元 不是50!

sticker

看一下物料清单:

光电门(ITR-9608)*1:0.39元
TVS(1.5KE51A)*1:0.22元
m3铜柱(30+6)*4:0.28元/个*4个=1.12元
亚克力管(长32.1mm 外内直径5*3mm)*1:0.36元(每米9元,可切成25根)
电路板*1:0.1111111111111111元(45块5元包邮)
LED灯*1:0.02元
电阻*2:0.005元/个*2个=0.01元(每包5元 1000个)
线圈:约0.61元(直径0.77mm 500g~115米 35元,一级我使用了大概2米)
场效应管(IRF3205)*1:0.57元(tb上国产IRF3205价格为0.57元/个)
PS:如果不冲刺最低成本的话,可以使用IRFB3206之类的管子,其耐压,耐流都比3205大,内阻也比3205小挺多,IRFB3206常见价格为1.5到5元不等(守望等前辈用的就是3206,不过我要冲刺最低成本嘛哈哈哈哈哈哈哈

管子 2.jpg

于是,价格出来了:0.39+0.22+1.12+0.36+0.1111111111111111+0.02+0.01+0.61+0.57=3.4111111111111111元/级
不知道能不能打破多级炮的单级平均成本记录 表情.png


上面我已将清单全部列了出来,相信大佬们不费吹灰之力就可以仿制。
但我真诚地希望,大佬们如果仿制成功,不要到咸鱼淘宝QQ微信等等等等场合售卖!!!!!!!!!

因为这新手面对买来的电磁炮 就好像渣男谈恋爱,没人敢相信一两天就把女生追到手的人,会好好珍惜人家吧 sticker


下边是制作过程的一些小记录:

第八代 1.jpg

第八代 2.jpg

第八代 4.jpg

第八代 5.jpg

第八代 6.jpg

以及强迫症治愈系列:

第八代 11.jpg

由于本设计使用的是关断式,与传统的可控硅无关断式有挺大的不同,主要体现在开关上。

这里我想提一下无关断式的续流二极管(具体作用可参考三水前辈的帖子https://www.kechuang.org/t/85417),它主要是为了保护电容;而这里的TVS,则主要是为了保护mos管,当我们进行关断的时候,线圈会有很高的感应电动势,这经常会烧坏开关器件(没错我最开始玩关断的时候就天天看管子击穿),所以我们在开关管两端并上TVS(当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏),控制住电压。
基于这个特性,该电磁炮最高工作电压就受限于TVS(因为场效应管耐压必须比TVS高,否则TVS起不到保护作用,而电池高于TVS),这里我选择了箝位电压为43.60 V的TVS(1.5KE51A),电磁炮工作电压应该在43.60 V之下,妥妥的低压炮。

看一下两个电池 小胖和小瘦,小胖可以持续输出200A的电流,短路就会 啪~~~

电池.jpg

当然啦,在电池两端并联一个电容组可以有效提高威力,不过我为了节省体积就省略了哈哈哈(其实是因为懒

接下来应该介绍的是 dan丸:

dan丸使用的是无头踢脚钉,优点是非常便宜(0.4公斤约500颗,6元),而且头部也是尖的,符合对dan丸的基本外观需求;缺点是直径较小,效率有所影响,而且光电门调校难度会增大许多(好像大部分用光电门传感器的作品,口径基本都是4mm以上的吧 sticker )。同时尾部稍微有点凸起(中间部分直径2.0mm,尾部是2.2mm),穿透力会有所下降。

弹丸 2.jpg

以后买无头踢脚钉怕是要身份证了

弹丸在弹匣中,通过电机摩擦带动出去 速度还挺快,至于弹匣为什么用纸做 emmmmmmm......

本来CAD图纸已经画好了,因为当时要开学回校,就只能手工勉强整一个弹匣出来

弹丸 1.jpg

总的来说,我感觉该电磁炮类型可应用于坦克炮方面,之前贴吧里也有前辈尝试过做成炮台的坦克,不过线路真的有点.......复杂 sticker 这种类型的可关断磁阻炮有很大一个好处,就是可以把供电电源并联起来,集中放在一个区域,降低了线路的复杂性。再配上紧凑压缩后只比大拇指头略粗的炮体,做坦克炮塔实在是再好不过。

最后放上极简的电路图,因为不是电子专业的学生,在原理图绘制上可能有不规范的地方(比如光电门摆放方式被我改变了,然后又懒得去自己做个封装库,所以直接用4个接线端来连接光电门),还请前辈们多多包涵 sticker

电路图.png

终......

来自:物理高能技术 / 电磁炮动手实践:实验报导
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~~空空如也
zRed洲虹
3年2个月前 IP:四川
890030

顶一个,话说,中中,你有没有试试在上面多拼几级,反正如此紧凑 sticker sticker


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中中作者
3年2个月前 IP:广东
890034
引用zRed洲虹发表于1楼的内容
顶一个,话说,中中,你有没有试试在上面多拼几级,反正如此紧凑

目前就8级 因为紧凑带来的一大副作用就是很难制作,在焊接时真的是小心翼翼,中途我焊坏了好几个板子 sticker

然后也不是级数越多越好,到后边提升并不是很大,8级是个比较好的选择(其实还是因为懒


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UICalc
3年2个月前 IP:浙江
890036

灯是干嘛的

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中中作者
3年2个月前 IP:广东
890039
引用UICalc发表于3楼的内容
灯是干嘛的

主要是做状态指示用的

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某科学的超MOSFET
3年2个月前 IP:陕西
890085

你可以看看那种穿越机用的120C电池,容量不够多并联几个

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三水合番
3年2个月前 IP:四川
890121

供弹的电机能提供多少初速?

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中中作者
3年2个月前 IP:广东
890178
引用某科学的超MOSFET发表于5楼的内容
你可以看看那种穿越机用的120C电池,容量不够多并联几个

没错!!!之前有找过 不过电池300多一个......感觉没必要这样子砸钱就没买 sticker

顺带提一下,大黄狗航模电池是我目前看过放电倍率最高的航模电池,最高有200C(不过真的有这么多吗就存疑),如果有钱的话可以买个测试一下

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中中作者
3年2个月前 IP:广东
890179
引用三水合番发表于6楼的内容
供弹的电机能提供多少初速?

大概只有1米每秒

电机主要还是把子弹头部推到第一个光电门检测那里,加速主要是靠线圈 sticker

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zgl
3年2个月前 IP:北京
890205
引用中中发表于7楼的内容
没错!!!之前有找过 不过电池300多一个......感觉没必要这样子砸钱就没买顺带提一下,大黄狗航...

您好 大黄狗电池最大有200C的吗?某宝没有找到,最大好像只有150C 能私发下链接吗  谢谢

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BSP
3年2个月前 IP:湖北
890206
引用中中发表于7楼的内容
没错!!!之前有找过 不过电池300多一个......感觉没必要这样子砸钱就没买顺带提一下,大黄狗航...

可以买航模锂电池电芯自己做电池,并联的越多内阻越小C数越高。

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314152
3年2个月前 IP:广东
890224

直接上穿越机电池吧,那些电池的内阻被压到非常非常低了。

ps:穿越机比赛中一两分钟榨干一电是常态 sticker

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314152
3年2个月前 IP:广东
890225
引用中中发表于7楼的内容
没错!!!之前有找过 不过电池300多一个......感觉没必要这样子砸钱就没买顺带提一下,大黄狗航...

花牌之类的电池其实还可以吧。。。6s1300mah记得也就一百多

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OMEGAERJSH
3年2个月前 IP:黑龙江
890250

唉低压最贵的就是电池....所以我还是玩个80V-100V左右的中低电压,不要连发,只求效率和成本... sticker

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汉斯喵喵
3年2个月前 IP:上海
890304

同款锂电。另外:小心水表

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xljxlj
3年2个月前 IP:浙江
890334

可以用超级电容并联锂电方式?某宝上航模电池基本都虚标,一般不会长时间连发,用超级电容满足短时间放电然后锂电给电容充电

现在某🐟上拆机的超级电容便宜下来了

就是现在放电又好又便宜的超级电容都是很大那种,没有小一点型号,电压要够质量太大

之前 看到过有200c的拆机电芯,或许比某宝成品更加靠谱

还有就是如果电池不行的话这样玩容易鼓包

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中中作者
3年2个月前 IP:广东
890547


楼上说加或换电池的大佬们!! sticker

可以先看看帖子里的电池:小胖

它是6S 5000mAh 4C的航模电池,体积不小,价格也高(高中买的时候是200多 对当时我来说挺多的了),最大持续放电电流是200A

去年也有找过穿越机电池,发现穿越机电池容量普遍偏小,一般是2000mAh以下,同时6S的也比较少,多为4S(毕竟人家飞机本身也没那么大和重),如果把放电倍率算到120C的话最大持续电流也就是240A,提升不是很多 但毕竟已经有小胖在家里了嘛,还是直接用之前玩的电池方便

三水说的并联超级电容就挺香(不过看了看家里被电容和电池占领的那个柜子还是算了算了 待会买来实验完又塞柜子里 sticker

顺便放一下穿越机电池价格截图:

Screenshot_2021-02-05-12-36-04-446_com.taobao.taobao.jpg Screenshot_2021-02-05-12-36-11-925_com.taobao.taobao.jpg

土豪大佬们能不能送我几个 sticker 只要大佬们送,柜子塞不进我也硬塞

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中中作者
3年2个月前 IP:广东
890548
引用xljxlj发表于15楼的内容
可以用超级电容并联锂电方式?某宝上航模电池基本都虚标,一般不会长时间连发,用超级电容满足短时间放电然...

超级电容是个不错的选择。不过说实话,1.超级电容耐压都挺低(单体基本上都是2.7V) sticker ,汽车启动那种电容组也才16V,电容也不能简简单单地直接串联起来;2.价格上,32V电容组价格也是几百几百往上的,也比较高。

所以反观铝电解,还挺香


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肖特基的救赎
3年2个月前 IP:内蒙古
890553

提个建议,闲鱼上的拆机法拉电容很多,我就以每个30的价格买了两个,2.7伏3000法,短路电流相当恐怖,平时拿它们当点焊机用。就是能量密度实在太低,便携性上和航模锂电没法比。

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中中作者
3年2个月前 IP:广东
890573
引用肖特基的救赎发表于18楼的内容
提个建议,闲鱼上的拆机法拉电容很多,我就以每个30的价格买了两个,2.7伏3000法,短路电流相当恐...

2.7V sticker ……电压有点低(我这边航模电池是用的24V

不过3000F储能还是接近一个18650了,挺不错的

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该用户不需要名字
3年2个月前 IP:江苏
890647
引用中中发表于17楼的内容
超级电容是个不错的选择。不过说实话,1.超级电容耐压都挺低(单体基本上都是2.7V),汽车启动那种电...

超级电容的内阻大

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MicroTC
3年2个月前 IP:湖南
890802

还是不建议用国产管子吧,5毛7的“极品芝麻管” sticker 好像内阻有点大

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中中作者
3年2个月前 IP:广东
890815
引用MicroTC发表于21楼的内容
还是不建议用国产管子吧,5毛7的“极品芝麻管”好像内阻有点大

啊哈哈哈哈哈哈 这不为了压成本嘛 sticker

用着:还行

建议:有钱还是选其他管子

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无胖次不生活
3年2个月前 IP:山东
891067

没钱建议用拆机管子,比便宜的新管子靠谱多了。。

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柽琦
3年2个月前 IP:四川
891454

楼主,射速这么快,射程有多远呢,要是有20米就可以拿来玩了。🤓

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中中作者
3年1个月前 IP:广东
891516
引用柽琦发表于24楼的内容
楼主,射速这么快,射程有多远呢,要是有20米就可以拿来玩了。🤓

确实有20米

但这个“拿来玩”,乱打弄到人怎么办 sticker


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柽琦
3年1个月前 IP:四川
891537
引用中中发表于25楼的内容
确实有20米但这个“拿来玩”,乱打弄到人怎么办

所以你就放在家里积灰哇,这个最多拿来打个易拉罐,打鸟用这个还没弹弓准呢。想做一个,这些技术含量高我都不会,倒是想买个来耍。

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中中作者
3年1个月前 IP:广东
891651
引用柽琦发表于26楼的内容
所以你就放在家里积灰哇,这个最多拿来打个易拉罐,打鸟用这个还没弹弓准呢。想做一个,这些技术含量高我都...

对啊 所以为什么不用弹弓呢

然后,认识我的都知道我是绝不卖电磁炮的 sticker 请另找他人吧


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大当家的
3年1个月前 IP:北京
891910

电源用220v接整流桥加电容滤波后怎么样,试过没

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中中作者
3年1个月前 IP:广东
891988
引用大当家的发表于28楼的内容
电源用220v接整流桥加电容滤波后怎么样,试过没

这种属于市电供电类型电磁炮,记得串联个灯泡限流,初三有试过。除了充电快之外,其他差不多 sticker

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肖特基的救赎
3年1个月前 修改于 3年1个月前 IP:内蒙古
892347

提个建议,mos管使用进口拆机元件可以再降低成本,可靠性比国产全新的还高。比如我打算买的这个:

IMG_20210323_001223.jpg

60V60A,脉冲电流可以到240A(这个Datasheet上和一般的不太一样,条件不是脉冲时间而是安全工作曲线,所以加上散热片也许能在几十ms内超流工作),另外这个栅极电容还比较小,适合12V的zvs。

以前买过,这家还挺靠谱(同一批次什么的当然不可能了)

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肖特基的救赎
3年1个月前 IP:内蒙古
892348
引用肖特基的救赎发表于30楼的内容
提个建议,mos管使用进口拆机元件可以再降低成本,可靠性比国产全新的还高。比如我打算买的这个:60V...

看了看电池价格...打扰了 sticker

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肖特基的救赎
3年1个月前 IP:内蒙古
892349
引用肖特基的救赎发表于31楼的内容
看了看电池价格...打扰了

突然有个歪点子:不用电池,用自耦变压器+整流桥+滤波电容直接供电,请问这样可行吗?😂

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一氧化二氢
3年1个月前 IP:甘肃
892392

我也想弄一个

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肖特基的救赎
3年1个月前 IP:内蒙古
892393

嘉立创又涨价了...打样居然需要40元还不包邮 sticker

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你的男孩谢广坤
3年0个月前 修改于 3年0个月前 IP:山东
893035

你好,我没看懂为什么要用TVS?按照电路图的原理,用普通二极管(肖特基更好)即可防止反向电动势的影响,用TVS反而增加了限制?

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中中作者
3年0个月前 IP:广东
893096
引用你的男孩谢广坤发表于35楼的内容
你好,我没看懂为什么要用TVS?按照电路图的原理,用普通二极管(肖特基更好)即可防止反向电动势的影响...

可以先搜索了解一下TVS是什么 sticker

比起二极管,它的反应速度快了非常多,可以有效地钳住电压,保护这脆弱的MOS管

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你的男孩谢广坤
3年0个月前 IP:山东
893147
引用中中发表于36楼的内容
可以先搜索了解一下TVS是什么比起二极管,它的反应速度快了非常多,可以有效地钳住电压,保护这脆弱的M...

谢谢~~因为想仿制所以多问一下哈:像这样模块化的方案,每级光电的位置就都是固定的了对吧?


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你的男孩谢广坤
3年0个月前 IP:山东
893240

楼主你好,本不想刷屏打扰大家但是没发过文章不能私信你。。我的问题是:

我最近看了很多前辈们的方案,像你的这样不使用比较器,直接光电控制mos的非常少,想问一下您怎么看?实际使用中如何?


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浪里黑条
3年0个月前 IP:上海
893244

电池考虑一下LG的HG2?LG、三星、三洋都有几款倍率比较高容量也高的18650,还不用担心虚标,HG2只是其中之一

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让人觉得
2年11个月前 IP:新疆
893372

厉害厉害,加油中中。低压不用可控硅不用解决光电挡一个亮一排的情况,不过低压好像就是得用细点的弹丸,我把高压炮弹用在低压上效率贼低....

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舍友
2年10个月前 IP:浙江
894092

两个电池串联,初速会不会更高?🤔

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lx521
1年1个月前 IP:河南
916759

真厉害哥们


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德能斯菲
10个月2天前 IP:浙江
921929

这个电路图有点看不明白,希望能完善一下,这炮最合适的电池多少c多少伏啊

想仿制一把,但是电路图有点看不明白,希望能完善一下

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Haoshuang
14天9时前 IP:河北
930679

为啥我做的低压炮线圈总是在第一个发热异常,直接MOS管就炸了啊

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kc-88864
13天1时前 IP:广西
930723
引用Haoshuang发表于44楼的内容
为啥我做的低压炮线圈总是在第一个发热异常,直接MOS管就炸了啊

第一级要多绕点,初速慢加速时间长,容易炸管

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Haoshuang
10天20时前 IP:河北
930802
引用kc-88864发表于45楼的内容
第一级要多绕点,初速慢加速时间长,容易炸管

我手动连发了3发线圈就发烫,后来直接起火了,是我第一级绕的线圈太少了吗

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gugugu
6天17时前 IP:上海
930978
引用Haoshuang发表于46楼的内容
我手动连发了3发线圈就发烫,后来直接起火了,是我第一级绕的线圈太少了吗

也有可能是第一级给的线圈通电时间太长了,  减少一点。


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Haoshuang
6天6时前 IP:天津
930993
引用gugugu发表于47楼的内容
也有可能是第一级给的线圈通电时间太长了,  减少一点。

我直接用的MOS管,这个可以控制吗

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