Coilgun SGP33 - คำแนะนำในการประกอบและทดสอบแบบเต็ม: 12 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

บทช่วยสอนนี้อธิบายวิธีประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของปืนขดลวดที่แสดงในวิดีโอนี้:

การประกอบ SGP-33 Youtube

นอกจากนี้ยังมีวิดีโอที่คุณเห็นในหน้าสุดท้ายของบทช่วยสอนนี้ นี่คือลิงค์.

PCB สำหรับการสาธิตนี้โดย JLCPCB. COM

เป้าหมายคือการสร้างปืนขดลวดแบบขั้นเดียวที่มีน้ำหนักเบา มีสมรรถนะที่ดี และใช้ชิ้นส่วนที่มีอยู่ทั่วไปในราคาที่สมเหตุสมผล

คุณสมบัติ:

- สเตจเดียว ช็อตเดียว

- ความกว้างของพัลส์การเปิดใช้งานคอยล์ที่ปรับได้

- IGBT- คอยล์ขับเคลื่อน

- ตัวเก็บประจุเดี่ยว 1000uF/550V

- ความเร็วสูงสุดที่ได้รับ 36m/s จะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของขดลวดและกระสุนปืนและรูปทรง

- เวลาในการชาร์จเริ่มต้นประมาณ 8 วินาที เวลาในการชาร์จขึ้นอยู่กับเวลาในการคายประจุ ในตัวอย่างวิดีโอคือ 5 วินาที

ค่าใช้จ่ายทั้งหมดสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อยู่ที่ประมาณ 140 เหรียญสหรัฐ ไม่รวมลวดทองแดง/บาร์เรลสำหรับขดลวด

ในบทช่วยสอนนี้ ฉันจะอธิบายวิธีการประกอบ PCB เท่านั้น

ฉันจะให้ข้อมูลอื่น ๆ ทั้งหมดเพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากวงจรนี้โดยไม่ทำให้เสียหาย

ฉันจะไม่ให้คำอธิบายโดยละเอียดของการประกอบกลไก เนื่องจากฉันคิดว่ามันสามารถปรับปรุง/แก้ไขได้ คุณจะต้องใช้จินตนาการของคุณในส่วนนั้น

ขั้นตอนที่ 1: คำเตือน

คำเตือน:

อย่าลืมอ่านและทำความเข้าใจส่วนนี้!

วงจรชาร์จตัวเก็บประจุประมาณ 525V หากคุณสัมผัสขั้วของตัวเก็บประจุด้วยมือเปล่าคุณสามารถทำร้ายตัวเองได้อย่างจริงจัง นอกจากนี้ (ซึ่งเป็นอันตรายน้อยกว่า แต่ควรกล่าวถึง) กระแสไฟสูงที่สามารถให้สามารถสร้างประกายไฟและอาจทำให้สายไฟบาง ๆ ระเหยได้ ดังนั้นควรสวมอุปกรณ์ป้องกันดวงตาเสมอ!

แว่นตานิรภัยเป็นสิ่งจำเป็น

ตัวเก็บประจุจะเก็บประจุไว้แม้หลังจากปิดสวิตช์หลักแล้ว ต้องระบายก่อนถึงวงจร!!!

ประการที่สอง เราจะใช้พลังงานที่มีอยู่ในตัวเก็บประจุและแปลงเป็นพลังงานจลน์ของโพรเจกไทล์ แม้ว่าความเร็วของโพรเจกไทล์นี้จะต่ำ แต่ก็ยังสามารถทำร้ายคุณ (หรือคนอื่น) ได้ ดังนั้นให้ใช้กฎความปลอดภัยแบบเดียวกันกับเมื่อทำงานกับเครื่องมือไฟฟ้าหรือทำงานด้านกลไกอื่นๆ

ดังนั้นอย่าชี้ไปที่บุคคลเมื่อโหลดและชาร์จ ใช้สามัญสำนึก

ขั้นตอนที่ 2: ข้อกำหนดของเครื่องมือและที่ทำงาน

ทักษะที่จำเป็น:

หากคุณเพิ่งเริ่มใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โปรเจ็กต์นี้ไม่เหมาะสำหรับคุณ ต้องการทักษะต่อไปนี้:

- สามารถบัดกรีอุปกรณ์ยึดพื้นผิวรวมทั้งไอซี ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทาน

- สามารถใช้มัลติมิเตอร์ได้

เครื่องมือที่จำเป็น (ขั้นต่ำ):

- หัวแร้งปลายละเอียด / หัวแร้งขนาดใหญ่

- ลวดบัดกรี

- ฟลักซ์เหลวหรือปากกาฟลักซ์

- ถักเปีย Desoldering

- แว่นขยายสำหรับตรวจสอบข้อต่อบัดกรีหรือกล้องจุลทรรศน์

- แหนบละเอียด

- มัลติมิเตอร์สำหรับวัดแรงดัน DC-link (525VDC)

เครื่องมือที่แนะนำ (ไม่บังคับ)

- แหล่งจ่ายไฟที่ปรับได้

- ออสซิลโลสโคป

- สถานีบัดกรีอากาศร้อน

การจัดเตรียมสถานที่ทำงานและคำแนะนำการทำงานทั่วไป:

- ใช้โต๊ะที่สะอาด ไม่ควรใช้พลาสติก (เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาไฟฟ้าสถิต)

- อย่าใช้เสื้อผ้าที่สร้าง / สะสมประจุได้ง่าย (นั่นคือสิ่งที่ทำให้เกิดประกายไฟเมื่อคุณถอดออก)

- เนื่องจากแทบไม่มีใครมีสถานที่ทำงานที่ปลอดภัยจาก ESD ที่บ้าน ฉันจึงแนะนำให้ประกอบในขั้นตอนเดียว กล่าวคือ อย่าพกพาส่วนประกอบที่เหมาะสม (เซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมดเมื่อคุณนำออกจากบรรจุภัณฑ์) วางส่วนประกอบทั้งหมดลงบนโต๊ะแล้วเริ่ม

- ส่วนประกอบบางอย่างมีขนาดเล็กมาก เช่น ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุในแพ็คเกจ 0603 ส่วนประกอบเหล่านี้อาจสูญหายได้ง่าย นำออกจากบรรจุภัณฑ์ทีละชิ้นเท่านั้น

- IC เครื่องชาร์จในแพ็คเกจ TSSOP20 เป็นชิ้นส่วนที่บัดกรียากที่สุด โดยมีระยะห่างระหว่างหมุด 0.65 มม. (ระยะห่างระหว่างพิน) ซึ่งยังห่างไกลจากมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เล็กที่สุด แต่อาจเป็นเรื่องยากสำหรับผู้ที่มีประสบการณ์น้อย หากคุณไม่แน่ใจ ฉันแนะนำให้คุณฝึกการบัดกรีก่อนในอย่างอื่นแทนการทิ้ง PCB. ของคุณ

อีกครั้ง กระบวนการประกอบ PCB ทั้งหมดจะแสดงในวิดีโอที่กล่าวถึงในหน้าแรกของบทช่วยสอนนี้

ขั้นตอนที่ 3: แผนภาพ

ในส่วนนี้ฉันจะให้ภาพรวมของวงจร อ่านอย่างระมัดระวัง สิ่งนี้จะช่วยคุณหลีกเลี่ยงความเสียหายที่เกิดกับบอร์ดที่คุณเพิ่งประกอบ

ทางด้านซ้ายจะเชื่อมต่อแบตเตอรี่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าต่ำกว่า 8V ในทุกสภาวะ มิฉะนั้นวงจรเครื่องชาร์จอาจเสียหาย!

แบตเตอรี่ที่ฉันใช้คือ 3.7V แต่จะมีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 4V เมื่ออยู่ภายใต้ภาระที่เบามาก พวกเขาจะให้แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า 8V ไปยังเครื่องชาร์จก่อนที่จะเริ่มทำงาน ไม่มีการเสี่ยงใด ๆ มีไดโอด schottky สองชุดพร้อมแบตเตอรี่เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าให้ต่ำกว่า 8V พวกเขายังทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันแบตเตอรี่กลับด้าน ใช้ฟิวส์ 3 ถึง 5A ต่ออนุกรมด้วย ซึ่งอาจเป็นฟิวส์แรงดันต่ำเช่นเดียวกับที่ใช้ในรถยนต์ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้แบตเตอรี่หมดเมื่อไม่ได้ใช้งานปืน ขอแนะนำให้เชื่อมต่อสวิตช์ไฟหลัก

แรงดันแบตเตอรี่ที่ขั้วอินพุต PCB ควรอยู่ระหว่าง 5V ถึง 8V ตลอดเวลาเพื่อให้วงจรทำงานได้อย่างถูกต้อง

ส่วนควบคุมประกอบด้วยระบบป้องกันแรงดันตกและวงจรจับเวลา 3 วงจร ตัวจับเวลา IC U11 พร้อมไฟ LED1 กะพริบแสดงว่าคำสั่งเปิดวงจรเครื่องชาร์จทำงานอยู่ ตัวจับเวลา IC U10 กำหนดความกว้างพัลส์เอาต์พุต ความกว้างพัลส์สามารถปรับได้ด้วยโพเทนชิออมิเตอร์ R36 ด้วยค่า R8 และ C4/C6 ตาม BOM ช่วงคือ: 510us ถึง 2.7ms หากคุณต้องการความกว้างพัลส์นอกช่วงนี้ ค่าเหล่านี้สามารถปรับได้ตามที่คุณต้องการ

Jumper J1 สามารถเปิดทดสอบเบื้องต้นได้ คำสั่งเพื่อเปิดใช้งานวงจรเครื่องชาร์จต้องผ่านจัมเปอร์นั้น (ตรรกะเชิงบวก เช่น 0V = ปิดใช้งานเครื่องชาร์จ VBAT = เปิดใช้งานเครื่องชาร์จ)

ส่วนตรงกลางด้านบนประกอบด้วยวงจรชาร์จตัวเก็บประจุ ขีด จำกัด กระแสสูงสุดของหม้อแปลงคือ 10A กระแสนี้มีการกำหนดค่าด้วยตัวต้านทานความรู้สึกปัจจุบัน R21 และไม่ควรเพิ่มขึ้นหรือคุณอาจเสี่ยงที่จะทำให้แกนหม้อแปลงอิ่มตัว สูงสุด 10A ทำให้กระแสไฟเฉลี่ยจากแบตเตอรี่มากกว่า 3A เล็กน้อย ซึ่งก็ใช้ได้สำหรับแบตเตอรี่ที่ฉันใช้ หากคุณต้องการใช้แบตเตอรี่ชนิดอื่นที่ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟได้ คุณจะต้องเพิ่มค่าของตัวต้านทาน R21 (เพิ่มค่าตัวต้านทาน R21 เพื่อลดกระแสสูงสุดของหม้อแปลงและส่งผลให้กระแสเฉลี่ยจากแบตเตอรี่)

แรงดันเอาต์พุตของตัวเก็บประจุหลักถูกวัดด้วยตัวเปรียบเทียบ มันเปิดใช้งาน LED2 เมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 500V และปิดการใช้งานเครื่องชาร์จเมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 550V ในเหตุการณ์แรงดันไฟเกิน (ที่จริงไม่ควรเกิดขึ้น)

ห้ามเปิดเครื่องชาร์จหากไม่มีตัวเก็บประจุหลักเชื่อมต่อกับวงจร นี่อาจทำให้ IC เครื่องชาร์จเสียหาย

วงจรสุดท้ายคือวงจรบริดจ์ที่ปล่อยตัวเก็บประจุผ่าน IGBT สองอันเข้าสู่โหลด / ขดลวด

ขั้นตอนที่ 4: การตรวจสอบ PCB

ก่อนอื่นให้ตรวจสอบ PCB เพื่อหาสิ่งผิดปกติ พวกเขาได้รับการตรวจสอบจริงและทดสอบด้วยไฟฟ้าจากผู้ผลิต แต่ควรตรวจสอบอีกครั้งก่อนประกอบ ฉันไม่เคยมีปัญหาใด ๆ มันเป็นแค่นิสัย

คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ Gerber ได้ที่นี่:

อัปโหลดไปยังผู้ผลิต PCB เช่น OSHPARK. COM หรือ JLCPCB. COM หรืออื่นๆ

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบ

ดาวน์โหลดไฟล์ Excel BOM และไฟล์ pdf สองไฟล์สำหรับตำแหน่งส่วนประกอบ

ขั้นแรกให้ประกอบ PCB ขนาดเล็กที่มีตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าขนาดใหญ่ ให้ความสนใจกับขั้วที่ถูกต้อง!

ส่วนหัว 90 องศาที่จะเชื่อมต่อ PCB นี้กับ PCB หลักสามารถติดตั้งที่ด้านบนหรือด้านล่างได้ขึ้นอยู่กับการประกอบทางกลของคุณ

อย่าเพิ่งบัดกรีส่วนหัวเข้ากับ PCB หลัก เพราะจะถอดออกได้ยาก เชื่อมต่อสายสั้นสองเส้นที่หนากว่า AWG20 ระหว่าง PCB ทั้งสอง

ในการประกอบ PCB หลักก่อนอื่น IC เครื่องชาร์จซึ่งเป็นส่วนที่ยากที่สุดถ้าคุณไม่คุ้นเคย จากนั้นประกอบชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กลง ก่อนอื่นเราจะติดตั้งตัวเก็บประจุและตัวต้านทานทั้งหมด วิธีที่ง่ายที่สุดคือใส่บัดกรีเล็กน้อยบนแผ่นเดียว จากนั้นประสานส่วนประกอบด้วยความช่วยเหลือของแหนบบนแผ่นนี้ก่อน ไม่สำคัญว่าข้อต่อประสานจะมองที่จุดนี้อย่างไร สิ่งนี้ทำหน้าที่เพียงเพื่อแก้ไขให้เข้าที่

จากนั้นประสานแผ่นอื่น ๆ ตอนนี้ใช้ฟลักซ์เหลวหรือปากกาฟลักซ์บนข้อต่อบัดกรีที่ดูไม่ดีแล้วทำข้อต่อใหม่ ใช้ตัวอย่างในวิดีโอเพื่ออ้างอิงถึงลักษณะของข้อต่อประสานที่ยอมรับได้

ตอนนี้ย้ายไปที่ไอซี แก้ไขหนึ่งขั้วบน PCB โดยใช้วิธีการดังกล่าวข้างต้น จากนั้นประสานหมุดอื่น ๆ ทั้งหมดด้วย

ต่อไป เราจะติดตั้งส่วนประกอบที่มีขนาดใหญ่กว่า เช่น อิเล็กโทรไลต์และตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม, ทริมพอต, ไฟ LED, มอสเฟต, ไดโอด, IGBT และหม้อแปลงของวงจรเครื่องชาร์จ

ตรวจสอบข้อต่อบัดกรีทั้งหมดอีกครั้ง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีส่วนประกอบใดแตกหักหรือแตก ฯลฯ

ขั้นตอนที่ 6: การเริ่มต้น

ข้อควรระวัง: อย่าใช้แรงดันไฟฟ้าอินพุตเกิน 8V

หากคุณมีออสซิลโลสโคป:

เชื่อมต่อปุ่มกด (ปกติเปิด) เข้ากับอินพุต SW1 และ SW2

ตรวจสอบว่าจัมเปอร์ J1 เปิดอยู่ เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟแบบตั้งโต๊ะแบบปรับได้เข้ากับอินพุตแบตเตอรี่อย่างเหมาะสม หากคุณไม่มีแหล่งจ่ายไฟแบบตั้งโต๊ะแบบปรับได้ คุณจะต้องใช้แบตเตอรี่โดยตรง LED 1 ควรกะพริบทันทีที่แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงกว่าประมาณ 5.6V วงจรแรงดันตกมีฮิสเทรีซิสขนาดใหญ่ กล่าวคือ ในการเปิดวงจรในตอนแรก แรงดันไฟจะต้องสูงกว่า 5.6V แต่จะปิดวงจรก็ต่อเมื่อแรงดันไฟขาเข้าลดลงต่ำกว่าประมาณ 4.9V สำหรับแบตเตอรี่ที่ใช้ในตัวอย่างนี้เป็นคุณลักษณะที่ไม่เกี่ยวข้อง แต่อาจมีประโยชน์หากใช้งานกับแบตเตอรี่ที่มีความต้านทานภายในสูงกว่าและ/หรือมีการคายประจุบางส่วน

วัดแรงดันตัวเก็บประจุแรงดันสูงหลักด้วยมัลติมิเตอร์ที่เหมาะสม มันควรจะเป็น 0V เพราะควรปิดเครื่องชาร์จ

ด้วยออสซิลโลสโคป วัดความกว้างพัลส์ที่ขา 3 ของ U10 เมื่อกดปุ่ม ควรปรับด้วย trimpot R36 และแตกต่างกันระหว่าง 0.5ms ถึง 2.7ms มีการหน่วงเวลาประมาณ 5 วินาทีก่อนที่พัลส์จะเริ่มใหม่หลังจากกดปุ่มแต่ละครั้ง

ไปที่ขั้นตอน… ทดสอบแรงดันไฟเต็ม

หากคุณไม่มีออสซิลโลสโคป:

ทำขั้นตอนเดียวกันกับข้างต้น แต่ข้ามการวัดความกว้างพัลส์ ไม่มีอะไรที่จะวัดด้วยมัลติมิเตอร์

ไปที่… การทดสอบแรงดันไฟเต็ม

ขั้นตอนที่ 7: การทดสอบแรงดันไฟเต็ม

ลบแรงดันไฟฟ้าขาเข้า

ปิดจัมเปอร์ J1

ตรวจสอบขั้วไฟฟ้าแรงสูงของตัวเก็บประจุที่ถูกต้องอีกครั้ง!

เชื่อมต่อมัลติมิเตอร์ตามพิกัดแรงดันที่ต้องการ (>525V) กับขั้วตัวเก็บประจุไฟฟ้าแรงสูง

ต่อคอยล์ทดสอบกับขั้วเอาท์พุต Coil1 และ Coil2 ขดลวดเหนี่ยวนำ/ความต้านทานต่ำสุดที่ฉันใช้กับวงจรนี้คือ AWG20 500uH/0.5 Ohm ในวิดีโอฉันใช้ 1mH 1R

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกอยู่ใกล้หรืออยู่ภายในขดลวด

สวมแว่นตานิรภัย

ใช้แรงดันแบตเตอรี่ที่ขั้วอินพุท

เครื่องชาร์จควรเริ่มทำงานและแรงดันไฟฟ้า DC บนตัวเก็บประจุควรเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

มันควรจะเสถียรที่ประมาณ 520V หากเกิน 550V และยังคงเพิ่มขึ้น ให้ปิดแรงดันไฟฟ้าขาเข้าทันที อาจมีบางอย่างผิดปกติกับส่วนป้อนกลับของ IC เครื่องชาร์จ ในกรณีนี้ คุณจะต้องตรวจสอบข้อต่อบัดกรีทั้งหมดอีกครั้ง และติดตั้งส่วนประกอบทั้งหมดให้ถูกต้อง

ตอนนี้ LED2 ควรสว่างขึ้นเพื่อแสดงว่าตัวเก็บประจุหลักชาร์จเต็มแล้ว

กดปุ่มทริกเกอร์ แรงดันไฟฟ้าควรลดลงสองสามร้อยโวลต์ ค่าที่แน่นอนจะขึ้นอยู่กับความกว้างของพัลส์ที่ปรับ

ปิดแรงดันไฟฟ้าขาเข้า

ก่อนจัดการ PCBs ตัวเก็บประจุจะต้องถูกคายประจุ

ซึ่งสามารถทำได้โดยรอจนกว่าแรงดันไฟฟ้าจะลดลงถึงค่าที่ปลอดภัย (ใช้เวลานาน) หรือโดยการคายประจุด้วยตัวต้านทานกำลัง หลอดไส้หลายหลอดในชุดจะทำงานเช่นกัน จำนวนหลอดไฟที่ต้องการจะขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้า สองถึงสามหลอดสำหรับหลอด 220V และสี่ถึงห้าสำหรับหลอด 120V

ถอดสายไฟออกจาก PCB ตัวเก็บประจุ เพื่อให้โมดูลสมบูรณ์ ขณะนี้ตัวเก็บประจุสามารถบัดกรี (หรือใหม่กว่า) โดยตรงกับเมนบอร์ด ขึ้นอยู่กับกระบวนการประกอบทางกล โมดูลตัวเก็บประจุนั้นถอดออกจาก PCB หลักได้ยาก โปรดวางแผนตามนั้น

ขั้นตอนที่ 8: เครื่องกล

ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งทางกล

PCB หลักมี 6 ช่องสำหรับติดตั้งบนฐานรองรับ มีร่องรอยทองแดงมากหรือน้อยใกล้ร่องรอยเหล่านี้ เมื่อทำการติดตั้ง PCB ต้องระวังไม่ให้รอยเหล่านี้สั้นไปที่สกรู ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ตัวเว้นวรรคพลาสติกและแหวนรองพลาสติก ฉันใช้ชิ้นส่วนที่เป็นเศษเหล็ก โปรไฟล์ตัวยูอะลูมิเนียมเป็นตัวเรือน หากใช้ตัวรองรับโลหะ ควรต่อสายดิน เช่น ต่อสายไฟเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่ ส่วนที่เข้าถึงได้ (ส่วนที่สัมผัสได้) คือสวิตช์ทริกเกอร์และแบตเตอรี่ ระดับแรงดันไฟฟ้าอยู่ใกล้กราวด์ หากโหนดไฟฟ้าแรงสูงใด ๆ สัมผัสกับตัวเรือนโลหะ จะมีการลัดวงจรลงกราวด์และผู้ใช้จะปลอดภัย ขึ้นอยู่กับน้ำหนักของตัวเรือนและคอยล์ หน่วยทั้งหมดสามารถค่อนข้างหนักด้านหน้า ดังนั้นต้องติดตั้งกริปให้เหมาะสม

ตัวเรือนยังสามารถทำให้สวยงามยิ่งขึ้น พิมพ์ 3 มิติ ทาสี ฯลฯ ขึ้นอยู่กับคุณ

ขั้นตอนที่ 9: ทฤษฎี

หลักการทำงานง่ายมาก

IGBT ทั้งสองถูกเปิดใช้งานพร้อมกันในช่วงเวลาหนึ่งซึ่งกินเวลาไม่กี่ร้อยเราจนถึงสองสามมิลลิวินาที ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า/การปรับของออสซิลเลเตอร์แบบโมโนสเตเบิล U10 กระแสก็เริ่มก่อตัวขึ้นผ่านขดลวด กระแสสอดคล้องกับความแรงของสนามแม่เหล็กและความแรงของสนามแม่เหล็กกับแรงที่กระทำต่อกระสุนปืนภายในขดลวด โพรเจกไทล์เริ่มเคลื่อนที่อย่างช้าๆ และก่อนที่ตรงกลางจะถึงกึ่งกลางของขดลวด IGBT จะถูกปิด กระแสในขดลวดไม่หยุดทันที แต่ตอนนี้ไหลผ่านไดโอดและกลับเข้าสู่ตัวเก็บประจุหลักในบางครั้ง ในขณะที่กระแสสลายยังคงมีสนามแม่เหล็กอยู่ภายในขดลวด ดังนั้นสิ่งนี้ควรลดลงจนเกือบเป็นศูนย์ก่อนที่กลางของกระสุนปืนจะไปถึงกึ่งกลางของขดลวด มิฉะนั้น แรงทำลายจะกระทำกับมัน ผลลัพธ์ในโลกแห่งความเป็นจริงสอดคล้องกับการจำลอง กระแสไฟสิ้นสุดก่อนปิดพัลส์คือ 367A (โพรบกระแส 1000A/4V)

ขั้นตอนที่ 10: การก่อสร้างคอยล์

ได้รับความเร็ว 36m/s ด้วยขดลวดต่อไปนี้: 500uH, AWG20, 0.5R, ความยาว 22 มม., เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 8 มม. ใช้ท่อที่มีช่องว่างเล็กที่สุดระหว่างผนังด้านในและโพรเจกไทล์ และยังคงให้การเคลื่อนที่ของโพรเจกไทล์เป็นอิสระ นอกจากนี้ยังควรมีผนังที่บางที่สุดในขณะที่แข็งมาก ฉันใช้ท่อสแตนเลสและไม่พบผลกระทบที่เป็นอันตราย หากใช้ท่อนำไฟฟ้า ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้หุ้มฉนวนด้วยเทปที่เหมาะสม (ฉันใช้เทป Kapton) ก่อนม้วน คุณอาจต้องยึดชิ้นส่วนปลายเพิ่มเติมชั่วคราวขณะม้วน เนื่องจากแรงด้านข้างจำนวนมากเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการม้วน ผมจึงแนะนำให้แก้ไข/ป้องกันขดลวดด้วยอีพ็อกซี่ ซึ่งจะช่วยป้องกันขดลวดไม่ให้เสียหายขณะจัดการ/ประกอบขดลวด การประกอบขดลวดทั้งหมดควรทำในลักษณะที่ขดลวดไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ คุณยังต้องการการสนับสนุนบางอย่างเพื่อติดตั้งบนตัวเครื่องหลัก

ขั้นตอนที่ 11: การปรับเปลี่ยนและข้อจำกัดของวงจรที่เป็นไปได้

ตัวเก็บประจุที่ชาร์จ 522V มี 136 จูล ประสิทธิภาพของวงจรนี้ค่อนข้างต่ำ เช่นเดียวกับการออกแบบขั้นตอนเดียวที่เรียบง่ายที่สุดที่เร่งความเร็วของขีปนาวุธเฟอร์โรแมกเนติก แรงดันไฟฟ้าสูงสุดถูกจำกัดโดยแรงดันตัวเก็บประจุสูงสุดที่อนุญาตที่ 550VDC และพิกัด VCE สูงสุดของ IGBT รูปทรงของขดลวดอื่นๆ และค่าความเหนี่ยวนำ/ความต้านทานที่ต่ำกว่าอาจทำให้ความเร็ว/ประสิทธิภาพสูงขึ้น กระแสไฟสูงสุดที่ระบุสูงสุดสำหรับ IGBT นี้คือ 600A มี IGBT อื่นที่มีขนาดเท่ากันซึ่งสามารถรองรับกระแสไฟกระชากที่สูงขึ้นได้ ไม่ว่าในกรณีใด หากคุณคิดที่จะเพิ่มความจุหรือขนาด IGBT ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้พิจารณาประเด็นหลักต่อไปนี้: ให้เคารพกระแสสูงสุดที่ระบุในแผ่นข้อมูล IGBT ฉันไม่แนะนำให้เพิ่มแรงดันไฟฟ้าของเครื่องชาร์จ ควรพิจารณาตัวแปรมากเกินไป การเพิ่มความจุและการใช้ความกว้างพัลส์ที่ยาวขึ้นสำหรับขดลวดที่ใหญ่ขึ้นจะเพิ่มการกระจายพลังงานของ IGBT ดังนั้นพวกเขาจึงอาจต้องใช้ฮีทซิงค์ ฉันแนะนำให้จำลองวงจรที่ดัดแปลงก่อนใน SPICE /Multisim หรือซอฟต์แวร์จำลองสถานการณ์อื่นๆ เพื่อกำหนดว่ากระแสสูงสุดจะเป็นเท่าใด

ขอให้โชคดี!

ขั้นตอนที่ 12: ปืนคอยล์ในการดำเนินการ

แค่สนุกกับการยิงสุ่มของต่างๆ…