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2014年9月27日(土) 21:33

どっちを使おう

 昇圧チョッパー用の主コイル候補2つ。

 今回のバッテリーは11.1Vなので、実質10Vが利用可能としてみよう。昇圧チョッパーの充電効率は50%前後なので、平均1Aの消費で5ワット程度の性能が期待できる。ここで問題となるのは、昇圧チョッパーの場合、消費電流が一定しないこと。主FETがONになると電流はほぼ単調増加し、OFFになった際は一気にゼロへ向かう。つまり、ピーク電流は平均電流の2倍を超えるのが通例である。

 ここで、小さなコイルの定格電流は2Aであり、大きな方は5Aだ。
 ピーク電流を2Aに抑えると、平均電流は1A弱と想定される。となると、小さなコイルで製作した昇圧チョッパーの期待性能は、せいぜい4ワット。大きな方なら10ワット。

 ただし、充電対象も大したことがない。コイルガン・ストームタイガーと同じ66ジュールでは重量オーバーとなる可能性が高い。上限66ジュールとしても、7〜17秒で充電できる。軽量が重要な空用武装なので、この程度の時間は許容範囲である。

 副次的に問題なのは、定格電流よりもインダクタンス。ピーク電流が小さいのに、バッテリー電圧は高い。つまり、短時間でピーク電流に達するため、主FETのON期間を余り長くできない。すなわち、PWM周期も余り長くできない。長くすること自体は可能だが、DUTYが過剰に小さくなってしまい性能が落ちる。
 旧PICはPWMの分解能が低いので、ON期間が短い場合には制御が荒くなってしまう。
 要するに、インダクタンスが大きめのコイルが欲しいわけだ。

小コイル 大コイル
定格電流 2A 5A
インダクタンス 196μH 81μH
抵抗 0.265Ω 0.102Ω
重量 10.7グラム 16.4グラム

 手持ちした際の重さは2倍ぐらい違うが、実測すると1倍半である。5〜6グラムの差は空モノでは大きいとはいえ、悩ましいところ。
 インダクタンスと定格電流から計算できる最大連続ON期間はほぼ同等。軽さを取るか、性能を取るか。

written by higashino [マルチローター] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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