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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 1/24] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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