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2009年10月8日(木) 20:55

ゲート電位急降下(解答編)

 入力側配線を付け直す。GNDはメインコンデンサーのバーに直結同然なので配線がほとんど無い。

 出力に330Ωの電流制限抵抗をセット。無くても多分壊れないが、この電源は定格が20mAだし供給は遅くて問題ない。
 黄色の2股配線で、第1段と第4段の両ハイサイドにチャージする。

 第1段用5.8V電源の定位置にエポキシで固め付ける。
 メインコンデンサーと放電回路が一体になったこのユニットを横スライドさせて車体に取り付ける際に、干渉しないよう端を少し浮かせて固定する。

 前のと別の光ゲートドライバーを送光筒に差し込み、緩まないよう黄色のテープでガチガチに固める。

 そして、光ゲートドライバーの電源ラインをハンダ付け。

 GNDはハイサイドIGBTのソースにくっつける。そしてVccは5.8V電源の出力へ。おっとダイオード入れておかないと。
 新しいダイオード10個入り袋の封を切ったとたん、気付いた。そして一瞬にして、すべての謎が解けた!

 それこそ少年刑事モノみたいで、謎が謎を呼んで訳分からなくなっていても、真犯人が分かれば綺麗に解決・・・いや、もちろん自分が馬鹿なことやってただけだけど。
 本来取り付けるべきダイオードは右側のDLM10Eである。これである必然はないがIGBTの逆電位防止やらコンデンサー充電器の出力やらで活躍し性能十分と分かってるから使っていた。だが、1N4007と同じサイズってのは巨大過ぎる。足も太くて硬過ぎる。

 そのため、つい左側の小さなショットキーバリアダイオードを使ってしまっていたのだった。これはローサイドIGBTのゲートドライブ用に買った新顔だ。
 問題は、本来のダイオードが耐圧400Vなのに、ショットキーバリアの方は40Vしかないこと。

 回路図を幾ら眺めても落雷の原因が分からない、と書いたが改めて見ると分かり過ぎるほど分かる!
 D5の耐圧が全然足りていなかっただけだ。
 メインコンデンサーを充電しない場合、D5には電圧が加わらない。だから、すべてのユニットは想定通りに動作した。だが、コンデンサーを充電した場合、放電を開始するとD5には高い電圧が加わる。ハイサイドIGBTのソース電位がどんどん上昇するためである。自分はコイルガンを330V運用と想定しており、関連パーツは耐圧400V以上で固めている。だが、D5も関連パーツだという事実を失念していた。

 100〜150Vの穏当な放電でも、同程度の電圧がD5に加わる。元から耐圧40Vだし、そもそもショットキーバリアダイオードは漏洩電流が非常に大きい。逆電位で破壊されなくても大量の電荷がD5を通して抜けてしまい、C2の電圧が急激に低下したわけだ。

 そして330Vからのフル放電やったときは、D5にもそれぐらいの電圧が加わって一気に破壊。5.8V電源に落雷というか出力に約330Vが印加された次第(汗)
 D5は破壊されても外見上は分からず、隣の抵抗は発熱で弾け飛んで火花を発した。もちろん5.8V電源のDC/DCコンバーター部分は即死。

 これまでに発生した一連の異常すべてが、綺麗に説明出来てしまった。

 ただ、D5は耐圧こそ400V欲しいものの耐電流は小さくて良い。最大でも20mAと流れない。だから、小形のダイオードに置換したいとは思う。

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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