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2007年7月25日(水) 17:22
東京はこのまま梅雨明けとなるかどうか微妙だが暑くはなっている。そして、気温が上がればトラブルを起こす機器もある。うちのスキャンコンバーターは過熱すると出力が乱れる。また、気温が低いと調子が悪い機器もある。特にカードリーダーは安物が多く気温依存の欠陥商品が多く苦労させられる。
人間が普通に生活している温度範囲で動作不良を起こすような製品を市販する奴は、プロじゃない。まっとうな設計しろよと怒りが沸いて来る。しかし逆に言えば、電子回路の設計はプロにとっても落とし穴だらけということなのだろう。
アマチュアは気楽である。設計ミスや製作ミスがあってトラブルが発生しても、修正すればそれで良いのだから。トラブルを修正するたびに信頼性・完成度がどんどん上昇するのだから、理想への一里塚だと思って気にしない気にしない・・・ゴールイン出来るかどうかは分からないが前進しているのは間違いない。
重要なのは、前進出来るのは実際にモノを作る者だけということだ。頭の中で完成させたつもりになったり、理論だけで文句を言っていても、ゴールインすることは永久に無い。手を動かさず口だけ動かして立派な品が出来るのであれば、誰も苦労しない。
さて、光ゲートドライバーの生存確認が出来たので、IGBTユニットに取り付けてハイサイドのスイッチを組み立てる。
IGBTのゲートを2本ずつまとめ、ゲートドライバー出力にハンダ付け。一方は4パラなので、2本ずつまとめたものを更に2つずつまとめる。このような配線手法は、回路を対象形にしてインダクタンス等の条件を出来るだけ揃えるのが目的である。
当初の実験を行う3段式コイルガンでは、一方が4パラである必要はない。しかし最終的には必要となるので、最初から4パラ構成で製造する。コイルガンの銃口端コイルは他に比べてインダクタンスを小さく作るため、ピーク電流が大きくなり4パラが必要となる。
ゲートを接続したら、今度はゲートドライバーとIGBTのGNDを共通化する。
ゲートドライバーの+側、赤い配線にはダイオードを付けねばならない。5.5V電源は2つそれぞれ別個に三端子レギュレーターを取り付ける予定。1個で済ませてもメリットは大したことがなく、別個に近くに接続することによるサージ耐性アップの魅力が遙かに大きい。
3段式だと、ハイサイドのスイッチは2個で済むがローサイドのスイッチは3個必要になる。そのうち1個は銃口端としてIGBTが4パラ構成。さっきと同様に配線は2本ずつまとめて通電の均質化を狙う。
IGBTのゲートにはゲートドライバーではなく1KΩを接続する。
3段式の中央を担うIGBTには、5.1KΩのプルダウン抵抗は必要が無い。
今後コイルガンの段数を増やす場合は、写真右端のシンプルなユニットを増産すれば良い。順送り回生型は2段や3段の小規模なコイルガンであってもスイッチを製作するのが恐るべき手間となる。だが、段数が増えてもその手間は大して増大しない。
3段式コイルガンを作るのに苦労しているが、出来てしまえば10段式への拡張は容易である。
いまいち動作の怪しいコンデンサー充電器だが、6700pF換装後は少しマシかもしれない。
完了電圧は3V程度の幅で上下を繰り返す。所定電圧に達した後は、2秒に1回程度の割合で0.6A程度が流れての間歇充電になる。何度か充電してメインコンデンサーを慣らすと、10ワット程度の性能は出ているようだ。そう書くと性能が悪く感じるものの、平均電流が2A強だから充電効率は少なくとも50%を上回っている。
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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