Устройство, как оно мне привидилось

Изменено: . Разместил: FadeDemon | Меню
Количество просмотров1`970 / FD651-6-0
Ну, думаю пришло самое время немножко по умничать, на тему устройства нашего агрегата. В самой первой статье фигурировали такие слова, как управление от удобных кнопочек, и полная автоматика. Дак вот это не шутки. Впрочем об этом позже…

Начнем мы собственно говоря с главного, с источника питания. Не долго думая, бортовое напряжение нашего оружия я решил сделать равным 12 вольтам. А для питания нужен аккумулятор. Обычно все в таких устройствах используют никель-кадмиевые, или никель-металлгидридные батареи, но мне сразу показалось, что этого мало. (я видел только фотки таких, параметры честно не знаю, но почему-то мне стойко кажется что они не ахти какие). В общем, в порыве жадности решил я поставить на оружие добрый такой свинцово-гелевый аккумулятор, на 12 вольт и 18 ампер-час. Весил он около 2 кг, но немного посчитав я решил остановиться на нем... Из 18 ампер/час нетрудно было сделать вывод что запасаемая в нем энергия составляет около 750 кДж (умножьте амперы на вольты, получите мощность в секунду, и умножьте на кол-во секунд), а если вспомнить что энергия одного выстрела 1.5 кДж, ну с учетом хренового кпд преобразователей - 5 кДж... В общем вы поняли, пока этот аккум сдохнет, можно настреляться вусмерть. И фиг с ним, что он такой тяжелый.

Идем дальше. Аккумулятор надо подзаряжать, и я решил сделать зарядное устройство вмонтированное прямо в пушку. Самому спаять. В целом ничего необычного, скорее всего это буде небольшой трансформатор 220/12, выпрямитель и немного логики... Но не знаю, поглядим. С питанием тут кажется разобрались. Что же дальше??? Так. Конденсаторы питаются напряжением 10 тысяч вольт, значит его нужно откудато брать, верно? Я тоже так думал. И поэтому для этих целей собрал DC/DC преобразователь с 12 вольт, на 10 кВ, мощностью около 12 ватт (чуть мощнее электрошокера ОСА-669). На данный момент это уже полностью завершенный компонент, его внутренности покажу в другой статье, конкретно ему посвященной. Скажу только что работает он за счет самоиндукции трансформатора, выдает 10-11 киловольт на частоте около 200 герц, имеет выходной выпрямитель на диоде КЦ106Г и двух К15-5 6.3кВ/4700нФ, и жутко засирает электромагнитными помехами питающую сеть и окружающее пространство :).

Дальше. Идем дальше. У гаусса есть еще пусковая схема, работающая на напряжении 450 вольт (я так решил). Следовательноэ, нужен еще один соответствующий преобразователь. Таковой уже тоже был собран, правда имеет КПД всего 30%, выдает 600 вольт, и греется зараза, но для первого раза пойдет. Потом переделаю, просто с электро-схемотехникой пока что я только на вы. Если коротко, то там используется частота 60 килогерц, импульсный трансформатор варварски выдранный из блока питания компа, и выходная мощщь составляет всего 2.5 ватта. Не густо, но чтобы заряжать 32-джоулевую батарейку конденсаторов, пойдет. Кстати, такая вот батарея, это как раз еще один компонент. Собственно, состоит она из четырех конденсаторов К50-7 450/495В (да, такая вот интересная маркировка), максимум которые раскачиваются до 400 вольт, и охотно текут зарядом во все щели. Они смонтированы на алюминиевой пластине, с помощью их же гаек, все как нужно. Конденсаторы только первая часть батареи, вторая ее часть - это спусковое устройство (не такое простое, кстати, как может показаться).

Что представляет собой СПУСК в данном случае? В данном случае, нам нужно подать мощный импульс тока на пусковую обмотку (она кстати обособлена, и не имеет ничего общего с десятикиловольтной схемой). Во первых, как это сделать? Нужен ключ. Ключевой элемент. И чтото мне подсказывает, что это будет не реле. Для этой цели я решил использовать внушительный такой тиристор BTW69-1000, с напряжением 1кВ и пиком за 8.3 секунды до 575 ампер. Нам хватит, я уверен. Далее, надо чтото делать с самоиндукцией катушки, чтобы она не разнесла кхуйам конденсаторы обратно приложенным напряжением. Это я разрешил с помощью диодов, ставших в одночасье защитными... Ими стали 2 штуки свеженьких 60EPF06 (по 200 рублей штука, блеать), один из которых я подключил как полагается параллельно обмотке, а второй последовательно. На всякий случай :) Впрочем можно было обойтись и без него, не привычка говорить в магазине "Дайте две!" сделала свое. Ну впрочем ладно. Вообще еще у этой штуковины есть схема управления тиристором (с импульсным трансформатором, но об этом в другой раз). Мы двигаемся дальше... Преобразователями должен ктото управлять, автоматически, как мы хотим, включать и выключать их, когда оружие приведено в боевую готовность. Кстати немного про боевую готовность, она будет у нас 4х уровней: нулевой, это когда управляющие схемы обесточены, выключен силовой тумблер. Первый - мы этот тумблер включаем. Второй - это когда мы нажали кнопочку "взвода" так сказать, в этом случае, оружие должно поддерживать на боевых конденсаторах (обоих, и 10кв, и 450В) боевое напряжение, тоесть поддерживать их заряженными, а также обеспечивать наличие патрона в стволе. Тоесть, третья степень боевой готовности - оружие готово к выстрелу, но! Стоит на предохранителе. А вот уже предохранитель - это уже 4й уровень. Когда мы снимаем пушку с предохранителя, при нажатии на спусковой крючок она должна стрелять. Плюс к этому, должны блокироваться схемы автоматической подзарядки, чтобы преобразователь не включился во время выстрела - это может привести к не очень хорошим последствиям. Вернемся теперь к устройству... Эти режимы должно чтото обеспечивать. И имя ему - контроллер, или внешний интерфейс. Недавно эту штуковину я тоже собрал, состоит она из двух автомобильных реле, которые будут управлять преобразователями, килограмма логических схем на транзисторах КТ315 и КТ209 (микросхемами нас пользоваться тогда еще не научили, к сожалению, хотя может и к лучшему), и даже небольшого реле времени, в котором черт меня дернул применить MOSFETы APM3055L, выкорчеванные из материнки. Когда я тестировал получившийся контроллер, заметил кстати, что реле на самом деле являются отличными триггерами Шмидта. А я уже хотел заворачиваться со сборкой чегото подобного из транзисторов... Впрочем такой напасти на меня точно не упадет, поскольку недавно я освоил микросхемы :). Схему контроллера приведу позже, она получилось невзъебенно сложной, наверно самое сложное устройство во всем гауссе. Или мне кажется...

На этом месте, можно заметить, что мы кое-что упустили. Как контролер будет узнавать уровень заряда конденсаторов, чтобы в нужный момент включать преобразователи? Веть не постоянно же им работать, чтобы поддерживать на них нужное напряжение... В общем, следущие компоненты - это два датчика-вольтметра, выдающих единицу на выходе, если напряжение в схемах достигает нужного (в первом случае 450 вольт, а во втором - 10 кВ). Если про первый датчик все принципе понятно, он будет собран из нескольких резисторов и операционного усилителя включенного как компаратор (какие я слова то выучил), т.е микросхемы К574УД1А с входным током около 5 пикоампер, и... чегонибудь усиливающего выходной сигнал, то про второй датчик придется сочинить целую триаду, поскольку я решил идти другим путем, чтобы гальванически не связывать высоковольтную схему с управляющей, поскольку это может привести к печальным последствиям... Помните, на физике терли ебонитовую палочку, и объясняли как работает электроскоп? в общем оказалось, что напряжения в 10кВ вполне достаточно, для того чтобы его обнаруживать таким же механическим образом. Правда датчик очень чувствительный нужен... Это устройство я собирал около месяца, 2 раза пришлось переделывать, но в итоге все получилось. Первый датчик, кстати, только предстоит собирать...

БОльшую часть устройства мы разобрали. Остались в целом мелочи, например небольшой контроллер двигателя, управляющего подачей патронов. Это должна быть схема с несколькими триггерами, умеющая вращать мотор в разные стороны, на основе входящих сигналов, которые будут переключать триггеры (сигналы эти с концевиков, чтобы моторчик не упирал рамку в края устройства). Пока что над этой схемой я не думал, но сложного в этом ничего не вижу. Скорее самым сложным будет схема радиоуправления, которая кажется мелькала в предыдущей статье, но... Про нее пока забудем. Не до нее нам :)

В конце попробую привести простенькую структурную схему того что предстоит нам с вами собрать:

Схематическое устройство
Рис. №3. Схематическое устройство


По схеме становится заметно, что мы упустили еще одну важную вещь - высоковольтное реле между преобразователем и конденсатором. Теоретически можно обойтись и без него, но последствия того что преобразователь подключен к конденсатору во время того как по схеме протекают токи в несколько килоампер, разгуливают самоиндукции обмоток и т.п, могут быть самыми печальными. Поэтому лучше перестраховаться... Реле включается одновременно с включением преобразователя, и поддерживается включенным всегда пока он работает. Обеспечивает большой разлет контактов, чтобы небыло пробоев воздуха (всетаки это реле коммутирует напряжение в 10 киловольт).

На последок остаются еще светодиодные индикаторы, для приборной панельки, но тут мне кажется сложного ничего нету. Разве что только предстоит основательно поработать над дизайном этой панельки, но это уже другая история :)

Продолжение следует... :)
QR-код
Интересное
Контроллер двигателя с КМОП логикой На повестку вечера встал вопрос о сборке устройства, которое будет отвечать за перезарядку оружия (мы же помним про полную автоматику, не так ли), то-есть, осуществлять подачу стальных гвоздей, гордо именуемых “снаряды”

Читать »»
Случайные фото