手工焊接电磁炮控制板
上一编文件做了一个最简单的电磁炮,可以说是穷人玩法,简单了解了一下电容充放电,把铁钉或笔头子弹打出去,有了那个感觉是不是更想进一步做了,肯定有人联想到马上拥有一个威力炮或枪。
正因为那个乞丐版的电磁炮实验不安全,而且不方便实验,所以必须寻找更好的办法。花点小钱是必须的。因为电容充电使用200多伏的直流电压充电,充满放电的时候瞬间电流很大,可以达到几十安倍,所以需要一个以低压控制高压的开关电路,就得使用到可控硅这个元器件。
可控硅又称晶闸管,外形类似功率三极管,网上有很多这些资料。可控硅的特点就是具有可控的单向导电性,以小电流(电压)控制大电流(电压)作用,用作触点开关以快速接通或切断电路。其实可控硅原来都是用在交流电路里的,很多家电都是通过可控硅实现控制通断电。只是我们没真实去感受过而已。
以下是一个双向可控硅的外形图,包括单向可控硅,基本上引脚功能一致,G脚为控制极,中间为阳极,第一个脚为阴极。单向可控硅触发后,只能从阳极向阴极单方向导通,双向可控硅两边都可以控制。不管你使用双向或单向可控硅,只要达到耐压耐流要求就行了。
具体可控硅的很多原理或使用办法,我这里就不重复说了,百度上很多,自己要深入学习百度上很多。在这个电磁炮电路中,我们就把它用作一个开关而已。
我用Altium Designer13制作了一个基本电路图,大家可以参考。电路图上标的型号不做为实际使用型号,要根据自己的电容来选择。电容容量大,要选择更耐流耐压的可控硅。
上图就是一个基本电路图,BT1电池、R2、开关S1和BT152-800可控硅组成充电控制电路,BT2电池、R3、开关S2和TYN1225可控硅组成放电控制电路,线圈L和电容C得可控硅TYN1225就形成一个放电回路。热敏电阻R1是一个限流电池,也为了保护电容在0V开始充电的瞬间短路状态下冲击直流220V变压器。
先介绍下我这个电路吧,放电用的可控硅我没用TYN1225(试过接两个220UF电容就爆了,不知是不是买到假货,唉!现在淘宝卖元器件的有些乱!),实际使用BTA41-700B,参数上耐流41A,国产货,几元一个,虚标也无所谓了,在这个实验中没爆过!
1、用了两个8.5*8.5的无锁自复位开关做放电和充电用,其中充电开关用做共用电池组,就可以省下一个电池盒,当然也可以按图使用两个电池盒。我这里的接法如下图:不难理解的,仔细想一下就明白了!
2、充放电指示灯,为了方便实验,我在两个回路上分别接了二极管指示灯,红色灯为充电用,绿色灯为放电用,限流电阻注意选择,特别是放电开关电路上,R3的阻值过大,可控硅触发不了,就打不出弹了。像触发这个BTA41-700B双向可控硅,用33欧以下都可以,10-33欧我都试过,小于10估计易烧坏指示灯。
3、左上角绿色的7.62-2P接线柱用来接线圈的,最右边蓝色X5.08-2P端子是接充电头的,右下角的白色X2.54-2P是接5V电池盒的,基本上有几个元件接好就能用了。左边白色2P和3P我是后来增加的,用来接一个三位电压显示表,可以知道电容充的电压值,没有电压表头直接用万用表量就行了。其他几个小元件也是我后来增加的,不用管它。大家按上面的电路图做基本的就行的了。
基本组图如下: