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2007年7月10日(火) 17:53

充電器いちおう動いたが

 ちょっとしたミスで手間取ってしまったが、すんなり動いた部類だろう。
 今回のコンデンサー充電器製作は、感慨深い。というのも、机上の理屈だけで設計しひたすら回路図通りに組み立てて完成させたからである。それが、思った通りに動作したのだ★
 最後の詰めとして、充電完了LEDの手入れと停止電圧の調整を行う。

 またどこかに容量が存在して電荷が溜まってるのか?とLEDと並列に10KΩを入れてみる。
 少しは改善したかのように感じるが、相変わらず消え去るまで数秒暗く輝き続ける。しかし、実用上はそれほど問題無いので、これ以上追求しないことにした。こだわるならオペアンプでLEDを直接ドライブせずに適切なトランジスターなりFETをかませば良い。
 今回は充電完了が明確に視認できるなら、それでいい。

 さっき指摘を受けたが、機械スイッチを切るとオペアンプの電源電圧がいきなり0Vになってしまう。ところが、コンデンサー電圧は200分の1に分圧されたまま入力ピンに加わり続ける。電源電圧より入力ピンが最大1.235V程度まで高くなる訳で、それが原因かもしれない。

 続いて、停止電圧の調整。250Vで止まっているものを、330V前後に引き上げる。
 スイッチを入れたまま半固定抵抗を回すと、コンデンサーの電圧が徐々に上昇する。多回転ボリュームなので1V以下の調整も容易だ。ある程度上昇すると、LEDが消える。消える直前には、点滅するようになる。所定の電圧に達したコンデンサー充電器は間歇的に動作する。電圧検出抵抗で電荷が抜けて少し電圧が下がると動作し、電圧が上がったことで停止する。それを毎秒数回の速さで繰り返す。
 MC34063内蔵の電圧検出を利用すると、これによる電圧の上下が非常に大きく、10V近くになることが通例だった。特に充電相手のコンデンサー容量が小さいと変動も大きい。オペアンプによる外部検出にすると上下幅が小さくなり、実用的な安定性を得られる。

 更にコンデンサー電圧を上昇させ、327V前後に均衡させる。今度はLED点灯電圧の方を調整し、LEDが点滅するようにする。コンデンサー電圧をほんの半ボルトも上げただけでLEDは点滅状態から常時点灯状態に変わる。更に電圧を上げる。こうして、コンデンサーの充電完了を332V、充電完了LED点灯を327Vに調整した。
 電圧計はビルトイン用途に安さだけで買ったものであり、他の電圧計と比較して少し高め電圧を表示する。332Vでも実際は330Vを切っている可能性がかなり高いと踏んでいる。ストームタイガーの充電器は同じ電圧計で331V停止に調整したが、コイルガン10では複数のコンデンサーユニットに個別配電する。その際には各ユニットにも逆流防止ダイオードを取り付けねばならず、順方向電圧低下が生じる。そこで、332〜333Vでの均衡とした。

 さて、入力側が平均6Aとすると、約40ワットとなる。充電能力は効率50%でも狙い通り20ワットを確保出来る。通常更に効率が高いので、コイルガン10の実験には十分な能力と思われる。
 ところが、停止電圧の調整が終了したところで改めて稼働させると、11ジュールの充電に1秒以上掛かってるようだ。電流は6A流れているのに?これで10ワット程度しか能力が出ていないなら、効率が想定外に悪い。もしかすると、メインコイルが2つ並列である悪影響かもしれない。いずれ大型コイル1個に換装して比較すべきかもしれない。
 ただ、10ワット程度の充電能力でも当面の実験では使い物になるので、後日の課題としよう。

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

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