Darkside(リンクエラー修正しました)

2009年08月の記事

<< 前のページ

2009年8月31日(月) 21:04

準備の仕切り直し

 選挙速報のため7:10からに繰り上がったNHKの天地人。自分が気に入っているのは役者の演技である。歴史上の有名人物が、まさにそうだっただろうなと感じさせる現実味のある味を出している。例えば、切れ者官僚の石田三成と生粋の武将である加藤清正らの対立も、必然だと納得させる説得力が役者の演技だけで生まれている。
 徳川家康の存在感もいい。百戦錬磨の人間的迫力、ありきたりの追求など歯牙にも掛けない。
 続く開票速報では、小沢一郎が家康っぽい雰囲気を出していた。

 麻生と小沢は対照的だ。演説の映像だけ見ると麻生総理は迫力があり自信に満ちていて映像としても映える。それに対し小沢の方は激することなく淡々と静かに語る。それでいて秘めた迫力が凄い。それこそNHKのアナウンサーごときでは全く太刀打ちできないなと。あの橋下でさえオーラを認めただけのことはある。
 小沢院政とか絶対裏で糸を引いてるだろうとか思われがちだが、どんな組織でもそんなものだろう。どんな組織でも自然にキーパーソンが生まれ、肩書きとは別に誰もが頼りにするものだ。そういうカリスマは代替できず禁止することもできない。

 さて、放電回路だがH1まで壊れてしまった。そこで、第1段コイルも外して第2段コイルのみを接続する。コンデンサーはC1だけを充電する。あとは、IGBT-L2
をONにすると放電がスタートし、OFFにするとC2に回生される。これで
IGBT-L2 の加わる電位をオシロで監視すれば良い。その後はC2も充電して同じコトをやってみる。C1とC2の両方が初期280Vというのは手頃な実験になるだろう。

 オシロのEXTトリガー信号として利用するため、LEDのアノードに黄色の配線を接続してみた。メインコイルは2段目だけを接続。

 実験するにはPICプログラムの組み替えが必要だ。それでも測定に進むのはそう時間が掛からないが、今日はまだやっていない。それは、選挙速報に付き合っていたからで
(^_^;)

 予想通りにキッチリと自民が壊滅するか心配だったが、ひとまず満足な程度には死んでくれたようだ。もう手遅れになり掛けているがこれで日本はギリギリで救われるかもしれない。
 橋下知事が登場する直前の大阪府と同じで、今の日本は不景気と大借金のダブルパンチにKOされる寸前である。こういう場合は橋下知事がやったような聖域無き大ナタが必須だが、自民では絶対に出来ない。つまり日本はこのまま衰退して行く。

 橋下知事のように既得権益者の阿鼻叫喚と非難囂々を押し切って予算配分を何割も変化させるようなことは、民主でないと出来ない。キーは官僚を排除し政治主導で税金の使い道を決めることであり、それ以外のマニフェストは目先の利害に飛び付く有権者への撒き餌に過ぎない。
 政権選択の結果、ようやく日本の洗濯が可能になった。IGBT は壊れまくっているけど、爽快な気分で実験を続けられそうだ。

written by higashino [コイルガン戦車24] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2009年8月30日(日) 20:44

たった4段でループ

 ループ回生型でシミュレーションしてみた。現状の順送り回生型では6個のコンデンサーを2+2+2の3つに分けているが、ループ回生型は1+1+2+2の4つに分割する。まずはコンデンサーの電圧変化。第4段の回生が始まると、第1段の電圧が急上昇。

 続いて、4つのコイルの電流変化。
 予想外だったのは、第1段の通電が途中で上昇していること。第4段の回生に伴って通電が上昇するのは分かるが、第2段の回生が始まるよりも先に上昇がある。これはかなりの性能劣化となりそうだ。
 また、第4段に通電されている間に第3段の再上昇が開始されている。これは想像通りで、4段目が1段目に回生されそこから2段目3段目とループして伝搬が戻ってきている。10段20段あれば、1周して戻って来る前にパチンコ玉は射出済みと期待できる。だが、4段しかないと1周が早くなり射出前に伝搬、引き戻しの力が発生し性能が劣化する。

 最後に再掲載だが、順送り回生型の場合だ。上下のグラフを比較すると、順送り回生型の高性能ぶりが良く分かる。ループ回生型にすると、第1段と第3段の残存電流が癌になる。第3段は「たった4段しかない」コイルガンでループさせてるから仕方ないが、第1段の妙な途中ダラダラ電流は何とかしたくなる。

written by higashino [コイルガン戦車24] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2009年8月29日(土) 21:36

原因不明

 一晩放置したが、コンデンサー充電器は復活しない。前例からすると充電停止端子がなぜかずっとHになっているためと思われるのだが、Hになりっ放しの原因が分からない。充電停止端子は2系統あり、射撃管制PICからの出力はコネクターを外してある。従って残るは走行系PICからのものだ。
 ラジコン戦車としての走行機能には全くトラブルが無いため、走行用PICの充電停止信号だけが狂っているというのも理解し難い。

 砲架弾倉ユニットを外す → コンデンサーと放電回路のユニットを取り外す →
砲架弾倉ユニットだけ戻す
という作業をしたらコンデンサー充電器は復活した。ますます訳が分からない。サージでどこかに余計な電荷が溜まっていたような雰囲気だが、現象から思い当たるようなそんな場所は無い。結局、コンデンサー充電器が沈黙した原因は解明出来ない。

 IGBT-L3が破壊され短絡状態になってしまったことから、縮小環境での実験に切り替える。まず、3段目と4段目のコイルは接続しない。更に、コンデンサーはC1だけを充電する。

 C2とC3を充電する配線のハンダ付けを外した。

 これで従来の放電信号をPICから送れば、C1が第1段と第2段のコイルだけに通電し、空っぽのC2に回生される。
 ローサイドで発生するサージは、回生先コンデンサーの電圧が高いほど高くなる。空のコンデンサーに回収するなら最もサージ電圧は上がり難い(ただしコイル電流に対するブレーキとしての効きは悪くなる)。

 だが、これで280Vから放電するとH1が破壊された。
 実験のたび続々とパーツが壊れる。遂にハイサイドが壊れる最悪の事態となった上に、IGBTの保護ツェナがまるで役に立っていない。ツェナは過電圧対策であって過電流には無力だが、コンデンサーを予定より50Vも下げて放電しているのにまだ過電流というのも考え難い。

 恐ろしい話だが、過去に蓄積したノウハウに根本的な大穴があるとしか思えない。

 ノウハウの基本は、IGBTをOFFにする際のサージをいかに抑止するかに尽きる。しかし、理屈と実験の繰り返しによって安全領域の見当を付けただけであり、実際にサージ波形を測定したことはない。以前の安物簡易オシロでは、330V前後の高電圧を測定出来なかった。今回はだからこそ420Vまで対応可能なオシロを用意したのだが、測定の準備が整う前に足早に素子が壊れるため測定結果が得られていない。
 まずはサージ発生状況を測定するのが優先だし、ハイサイドが壊れたことでループ回生型も検討せねばなるまい。

 ツェナに関してはやはり発動までのタイムラグはあると思われる。それが回生用ダイオードの順回復時間と同程度だった場合は、全く保護の役をなさないことになる。

 なお、今回のH1破壊ではコンデンサー充電器は沈黙しなかった。最初はH1の破壊に気付かずコンデンサーの充電を続けたため、IGBT-L1
の5.1KΩプルダウン抵抗に常時通電され焼けてしまうオマケが付いた(泣)

written by higashino [コイルガン戦車24] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2009年8月28日(金) 21:36

たった250Vで再現

 実験に備えてまずはコンデンサーの充電電圧を下げる。しかしこの充電器はフルパワー運転が前提なので、最大限下げても280Vまでしか下がらない。

 白い配線が浮いているが、これはL1ハイサイドに接続されているモニター用だ。充電器が動かないので、停止信号を含む3本線はアダプターを外してある。

 L1ハイサイドとL2ハイサイドにプローブをセットする。
 充電するとオシロの水位が上がっていく。100V程度でパチンパチンと放電している分には特に問題無さそうだが、オシロ用トリガーが拾えていない。採りたい瞬間の波形が採れない。それだけではなく、実験用にPICのプログラムを修正したせいか充電器を止められない。放電信号を与えないと、280Vを目指してどんどん充電が続く。
 当初は安全を見て250Vでの実験を考えていたのだがそこまで下げられないし・・・

 という具合でつい250Vまで充電が進んだタイミングで放電させてしまった。
 100V前後で放電させた時は動作しっ放しだったコンデンサー充電器が、突然沈黙。調べると、今度はL3のIGBTが破壊(短絡状態)されていた。330Vで使いたいものを250Vで放電させたのに、破壊されただと!?
 訳が分からない。そして今回はL2が無事でL3の方が破壊された。

 更に問題なのは、コンデンサー充電器が完全沈黙という現象が再現したこと。ラジコン戦車としての走行系には全く影響が無く普通に走らせて遊べる点もまた同様だ。これは、なぜ充電器が沈黙したのかも究明せねばなるまい。
 厄介なことに、オシロ用トリガーが拾えない状況のまま放電させてしまったため、意味のあるオシロ計測が出来なかった。

written by higashino [コイルガン戦車24] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2009年8月27日(木) 22:57

ゲートドライブ波形

 プローブを取り付け可能なGNDがどこにもないため、「コンセント」に水色の配線で接続。この戦車はパーツの詰め込み問題をギリギリで解決しまくったため、隙間というものが不足していて狙った場所の大半にはオシロのセットが出来ない。GND1つ採れない。

 て言うかオシロのプローブでか過ぎだよ!

 L4にプルダウン抵抗を忘れていた。これが無いとH4のスイッチング用電源コンデンサーが充電されない。

 慎重に砲架弾倉ユニットを被せて取り付ける。各所のコネクターを適切に差し込むのもまた面倒で、作業を鬱にしてくれる。

 L2のゲート電位の変化を確認。1KΩが直列2本入っているため、IGBTゲートの充電放電に時間を要する。だが、元々狙っていた時間に比べると、充電は遅いし放電は速い。ゲートドライブにおいてはゲート電荷を引き抜く方が大変だとの思い込みがあったので意表を突かれた。
 このゲート電位変化は適切なようには見えない。充電はもっと速くしたいし、放電はもっと遅くしたい。特に放電時に半端な電位をどの程度の時間を通過するかが重大ポイントなのだ。速すぎるとサージが発生するし、遅過ぎるとIGBTの耐電流が低下→過電流破壊の可能性がある。

 ゲート電荷の引き抜き波形がこのコイルガンの焦点。充電時すなわちON時は余り気にしなくて良い。
 回生回路を形成するダイオードが順回復するまでの極めて短時間ではあるが、サージを400V以下に抑えつつIGBTの貫通電流をスペック内にキープし続けねばならない。発熱積分もスペック内に済ませねばならない。それには、4〜5Vあたりをある程度ゆっくりとゲート電圧低下させたい訳だが、実際は高速に降下し過ぎている。
 下は、L4のゲート電位変化。2組のユニットそれぞれにプローブを付けたが、ほぼ同一に変動している。IGBT側が1KΩの2パラなので合成抵抗値は1.5KΩであり、それでゲート容量が2倍だから3KΩ相当のナマった波形になっている。

 どうも抵抗値だけで電位変化をコントロールするのは難しそうだ。これ以上電圧降下をマイルドにしようとすれば抵抗値を更に増大させねばならず、それでは充電側波形がナマり過ぎる。実は数年前にコイルガン始めた当初から構想の1つだったが、PICプログラムの方で電圧降下速度を制御するのが良いかもしれない。
 一種のこれもPWMで、電荷を抜く際に通常は0を出力するが、0と1を混ぜて出力する。少し0の期間を長くしてマイクロ秒オーダーで切り替えると、徐々に電荷を低下させられるはずだ。

written by higashino [コイルガン戦車24] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

<< 前のページ

Darkside(リンクエラー修正しました)

Generated by MySketch GE 1.4.1

Remodelling origin is MySketch 2.7.4