Модель танка на радиоуправлении с пушкой Гаусса

[Вадим Андреевич]

Модель танка на радиоуправлении с пушкой Гаусса

Всем привет.
Решил тут замутить одну тему -- танк на р/у с пушкой Гаусса. Пока что не уверен, что сделаю это, т.к. не всё продумал. С самим танком всё достаточно просто и понятно, проблема в электронике и по большей части с пушкой Гаусса.

В общем-то сама проблема в том, что не знаю, где взять плату зарядки для конденсаторов. Сами конденсаторы у меня есть от старого БП ПК, две штуки на 200 Вольт 680 мкФ, т.е. 1360 общая ёмкость. Вроде как используют для этого дела конденсаторы с большим напряжением, но по-моему и такие можно, не так мощно будет, но мне это и не особо важно. Мб скоро обзаведусь ещё одним БП, оттуда тоже можно выковырять пару конденсаторов.

А зарядку для конденсаторов нужно сделать автономную, от аккумов. Есть старый фотик Polaroid 636, там, говорят, мощная вспышка, стоит конденсатор 350 Вольт 410 мкФ, питается плата зарядки от 6В. Так вот, вопрос в том, можно ли её переделать под мои нужды и как это сделать. Сам в этой области не очень шарю, но знаю основы, вот только транзисторы не очень понимаю. А плату надо как-то переделать под 200 Вольт, может кто-то подскажет как? Перепаять может, некоторый опыт у меня в этом есть. Если нужно, то всё сфоткаю и поищу схемы этой платы. Кстати, детали у меня кое-какие есть, транзисторы, конденсаторы, резисторы, этого вроде лежит достаточно много в коробке.

Надеюсь, кто-нибудь поможет, сам в общем-то почитал бы инет, но не знаю, с чего и как начать.

Заранее спасибо.

 

[Вадим Андреевич]

Разбираю фотик, такой вопрос: как разрядить конденсатор, чтобы не убило нафиг? Вроде можно каким-то резистором? Какого сопротивления? И как точно узнать, что конденсатор разрядился?

 

[Николай_С]

Кстати, детали у меня кое-какие есть, транзисторы, конденсаторы, резисторы, этого вроде лежит достаточно много в коробке.

Человек счастлив в своём неведении. У меня когда-то тоже всё убиралось в несколько коробков...
Со временем знания увеличивались, а в месте с ними и потребности. Теперь только для макетирования детали храню в трёх (резисторы, конденсаторы, транзисторы/ИМС) кассах 6х6 спичечных коробков.
По делу:
Расчет конденсаторов для пушки нужно вести не от ёмкости и/или напряжения, а от запасённой ими энергии. Сколько там Джоулей необходимо для нормальной работы пушки?

Разбираю фотик, такой вопрос: как разрядить конденсатор, чтобы не убило нафиг? Вроде можно каким-то резистором? Какого сопротивления? И как точно узнать, что конденсатор разрядился?

Любой резистор от 100 кОм до 1 МОм. От сопротивления будет зависеть время разряда: чем меньше резистор - тем быстрей разрядится конденсатор.
Разрядился или нет можно узнать прикоснувшись к нему рукой (шутка). Замкните выводы отвёрткой, держась за изолированную ручку. Но правильнее будет измерить остаточное напряжение.

 

[Вадим Андреевич]

Почему-то изменился заголовок темы. И там теперь ошибочка. Странно.
Вообще планировал в этой теме выкладывать прогресс по созданию этой модели, заодно спрашивать что-нибудь по ходу дела. Надеюсь, разделом не ошибся.

Сегодня разобрал фотик. Достаточно много полезных деталек. Нашел там двигатель с маркировкой ML 421. Интересно, на сколько он вольт? В интернете ничего не нашёл по нему.
Кроме того, добрался до основной платы. Достал её, осмотрел. Должна быть рабочая, надо каким-то образом бы попробовать как она работает. Буду искать, какие контакты для питания и какие для активации разряда на вспышку.

И вот что подумал по конденсаторам: можно 200 Вольтовые соединить последовательно, будет напряжение 400 Вольт, ёмкость 340 мкФ, параллельно этому присоединить конденсатор 350 Вольт 409 мкФ, в итоге должно получиться 350-400 Вольт (схема заряжает до 330 Вольт, вроде) и почти 750 мкФ. Думаю, этого должно хватить. Но можно ли такое подключать к схеме? Должно ведь просто увеличиться время зарядки раза в два?

Так же в фотоаппарате был соленоид. Думаю, он должен подойти. По размерам встал на будущий ствол как раз.

 

[кочевник]

на сколько он вольт?

Не более чем напряжение питания фотоаппарата. Но кратковременно можно подать и больше.

Но можно ли такое подключать к схеме?

Можно.

Должно ведь просто увеличиться время зарядки раза в два?

Время зарядки конденсатора зависит большей частью от мощности источника.

 

[Николай_С]

Напряжение на выходе блокинг-генератора можно менять в небольших пределах изменяя напряжение питания и кол-во витков коллекторной обмотки.
С выбором напряжения Вы не с той стороны зашли. Нужно знать кол-во энергии, необходимое для нормальной работы пушки, рассчитать конденсатор(ы), схему управления их разряда, зарядки, питания. Только после этого подбирать необходимые компоненты.

 

[Вадим Андреевич]

Нужно знать кол-во энергии, необходимое для нормальной работы пушки, рассчитать конденсатор(ы), схему управления их разряда, зарядки, питания. Только после этого подбирать необходимые компоненты.

В общем-то я с Вами согласен. Проблема в том, что у меня нет никаких конденсаторов, кроме этих, достать их в общем-то тоже особо негде, по деньгам это выйдет в тысячу-две, я студент и с деньгами у меня не очень обстоят дела.. Тут правильнее отталкиваться от имеющихся конденсаторов.

 

[Вадим Андреевич]

А вообще КПД у Гаусс-гана около 1%, энергия конденсатора 350 В 750 мкФ получается примерно 91 Дж, т.е. на снаряд идёт 0,9 Дж, а при массе 1 г он будет иметь скорость примерно 1,34 м/с. В общем-то достаточно мало. И это не учитывая трения и других потерь энергии. Можно попробовать массу снаряда уменьшить просверлив его вдоль по центру. Хотя мне по сути большая мощность и не нужна, просто охота чтобы модель танка стреляла, а не просто передвигалась.

 

[Tiger-Cub]

Тоже были мысли по пушке Гаусса, но прикинул размер кондёров и передумал

 

[Вадим Андреевич]

Тоже были мысли по пушке Гаусса, но прикинул размер кондёров и передумал

Да нет, в интернете вроде много статей и видео о том, как сделать пушку Гаусса, там нормальные размеры готового изделия и стреляет оно неслабо.
Правда не везде подробно и все, которые я смотрел достаточно сложные. Нужно паять отдельную плату зарядки, а у меня опыта в этом нет совсем и возможностей. Поэтому приходится отталкиваться от того, что есть.. Не очень мощную пушку вполне можно сделать.

 

[Tiger-Cub]

А какие габариты танка планируете? В топливные баки можно конденсаторы поставить. Хотя опять вспомнил конденсаторы автомобильные ёмкостью несколько фарад размером с термос) В любом случае - желаю удачи в реализации проекта!)

 

[Николай_С]

Проблема в том, что у меня нет никаких конденсаторов, кроме этих, достать их в общем-то тоже особо негде, по деньгам это выйдет в тысячу-две, я студент и с деньгами у меня не очень обстоят дела.. Тут правильнее отталкиваться от имеющихся конденсаторов.

Этот путь тоже возможен, но он может привести к еще бОльшим затратам и совсем не тому результату, на который рассчитывали. К примеру, мосфеты напряжением коммутации 800 В и токами порядка 10 А стоят дороже чем мосфеты или тиристоры с напряжением 200 В и током 25-40 А.
Если считаете, что энергии имеющихся конденсаторов будет достаточно, то из экономических соображений я бы рекомендовал их параллельное соединение и использование на напряжении до 200 В.
Теперь надо бы накидать схемку управления и зарядки.
После обсуждения надо бы собрать макет и опробовать работу пушки, а уже после этого продумывать конструкцию и приступать к изготовлению танка.

 

[Вадим Андреевич]

А какие габариты танка планируете? В топливные баки можно конденсаторы поставить. Хотя опять вспомнил конденсаторы автомобильные ёмкостью несколько фарад размером с термос) В любом случае - желаю удачи в реализации проекта!)

Спасибо!
В длину, я думаю, сантиметров 30. С расположением конденсаторов проблем особо не должно быть, я хочу не точную модель, а что-то "по мотивам", т.е. нечто похожее на танк. В данном случае для меня вполне приемлемо расположить конденсаторы в задней части башни, не закрывая их чем-либо для придания копийности или красивого внешнего вида, в общем в этом плане всё достаточно просто.

Да и вообще основные узлы продумал, много идей взял с одного канала на ютубе, в процессе создания корпуса танка можно будет выбрать размеры под всю начинку.

Этот путь тоже возможен, но он может привести к еще бОльшим затратам и совсем не тому результату, на который рассчитывали. К примеру, мосфеты напряжением коммутации 800 В и токами порядка 10 А стоят дороже чем мосфеты или тиристоры с напряжением 200 В и током 25-40 А.
Если считаете, что энергии имеющихся конденсаторов будет достаточно, то из экономических соображений я бы рекомендовал их параллельное соединение и использование на напряжении до 200 В.
Теперь надо бы накидать схемку управления и зарядки.
После обсуждения надо бы собрать макет и опробовать работу пушки, а уже после этого продумывать конструкцию и приступать к изготовлению танка.

А зачем нужны мосфеты такие, ведь элемент, выполняющий их функцию, вроде, уже есть на плате? Там ведь просто нужно поменять лампу на соленоид, и пушка готова? Но некоторые вопросы всё же есть, вот, к примеру с подключением дополнительных конденсаторов. И не могу разобраться с управлением платы. Посмотрел по шлейфу, нашёл + и - питания, припаял USB разъём, включил в зарядку от телефона -- ничего не произошло. То ли неправильно выбрал дорожки, то ли нужно какие-то ещё контакты замкнуть для начала зарядки конденсатора.

 

[Николай_С]

А зачем нужны мосфеты такие, ведь элемент, выполняющий их функцию, вроде, уже есть на плате? Там ведь просто нужно поменять лампу на соленоид, и пушка готова?

Если бы всё было так просто...
Лампа вспышки, про которую идёт речь, трёхэлектродная и подключена к накопительному конденсатору постоянно двумя рабочими электродами, а разряд в газе происходит в момент подачи импульса высокого напряжения на дополнительный электрод. Как Вы собираетесь реализовать это на соленоиде?

Но некоторые вопросы всё же есть, вот, к примеру с подключением дополнительных конденсаторов. И не могу разобраться с управлением платы. Посмотрел по шлейфу, нашёл + и - питания, припаял USB разъём, включил в зарядку от телефона -- ничего не произошло. То ли неправильно выбрал дорожки, то ли нужно какие-то ещё контакты замкнуть для начала зарядки конденсатора.

Наверняка блокинг-генератор имеет управление. Я бы пока не стал с ним заморачиваться, а занялся макетированием самой пушки. Конденсаторы можно заряжать от электросети ~220 В через вот такую схему:


Не забывайте, что схема не имеет гальванической развязки от электросети, поэтому прикосновение к её токопроводящим элементам опасно для жизни! Все переключения делать ТОЛЬКО при вынутой вилке из розетки.
Резистор ~10 кОм д.б. рассчитан на 2 Вт и более, два резистора 100 кОм д.б. одинакового сопротивления в диапазоне 100 кОм - 1 МОм, мощностью не менее 0,5 Вт. Диод любой рассчитанный на обратное напряжение 400 В и прямой ток 1 А и более.

 

[Вадим Андреевич]

Конденсаторы можно заряжать от электросети ~220 В через вот такую схему:
Посмотреть вложение 349658

Не забывайте, что схема не имеет гальванической развязки от электросети, поэтому прикосновение к её токопроводящим элементам опасно для жизни! Все переключения делать ТОЛЬКО при вынутой вилке из розетки.
Резистор ~10 кОм д.б. рассчитан на 2 Вт и более, два резистора 100 кОм д.б. одинакового сопротивления в диапазоне 100 кОм - 1 МОм, мощностью не менее 0,5 Вт. Диод любой рассчитанный на обратное напряжение 400 В и прямой ток 1 А и более.

Недавно выкинул кучу деталей, много резисторов, транзисторов итд. Сейчас не могу найти ни одного нужного. Есть только smd резисторы. Мощность у них 0,1 Вт, сопротивление 100 кОм, может соединить их последовательно по 5 штук? Сложатся ли их мощности?

Диод нашёл самый мощный Д237Б, он на 400 Вольт, но макс. ток 0,3 Ампера. Поищу сегодня ещё в другом месте разные детали, там может найду.

И почему на схеме указаны конденсаторы 300 мкФ? Это просто так или именно такие и нужны? У меня на 680 мкФ.

А для питания от аккумулятора обязательно нужен будет трансформатор? С этим у меня проблемы. Достаточно сложно найти нужный провод, сердечник, всё это собрать..

Кстати, есть у меня огромный конденсатор на 8 кВ и 0,01 мкФ, ФГТ-И называется, можно ли чисто теоретически его использовать в таком проекте?

 

[Вадим Андреевич]

Диод нашёл подходящий - IN4007, на 1000 Вольт обратного напряжения и 1 Ампер прямого тока. Кроме того, нашёл кОм-ные резисторы smd 10 штук, их тоже можно последовательно соединить и всю схему уже собрать.
Как при зарядке узнать, заряжен конденсатор или нет? Будет характерный звук? А разрядить как потом на соленоид? Можно просто один из контактов конденсатора припаять к соленоиду, а второй просто прижать ко второму контакту соленоида после зарядки? Или нужно обязательно использовать мощный ключ типа транзистора или тиристора (или симистора, не помню как называется)?

 

[Вадим Андреевич]

Посмотреть вложение 349658

Не совсем понял схему. Зачем там значок, похожий на gnd? Вот так всё должно подключаться?
И резисторы 100 кОм - 1 МОм (в моём случае 500 кОм) нужны для постепенной разрядки конденсаторов при отключении питания?

 

[Вадим Андреевич]

В общем схему я не собрал, т.к. нет нужных деталей.
Недавно друг принёс старый 15-летний комп, я его пустил на детали, появилось ещё два таких же конденсатора 200 В 680 мкФ. А вот резисторов так и не нашёл.
Кроме того, нашёл там странные трансформаторы с одинаковыми обмотками, как я понял, это гальваническая развязка? Фото прилагаю.
По схеме: как я понял, тут кондеры подключены последовательно, т.е. в 400 Вольт, а в самой схеме после выпрямления тока напряжение становится 310 Вольт, а не 220, это называется амплитудное напряжение или как-то так. У меня есть несколько трансформаторов, я могу один из них перемотать, чтобы на выходе было около 200 Вольт и с помощью этого заряжать конденсаторы.
Но как их разряжать уже на катушку? Через тиристоры? К сожалению у меня их нет, но есть транзисторы, с компа выпаял, список:
KA7905, IRF630A, MO325 SSS 2N60B, C5855, 2SC2625, P60NF, D1413, KO234 SSS 7N60B, LT 324 STPR2020CT.

 

[Николай_С]

Зачем там значок, похожий на gnd?

Схема нарисована в симуляторе, а он без "корпуса" не работает.

Кроме того, нашёл там странные трансформаторы с одинаковыми обмотками, как я понял, это гальваническая развязка?

Это дроссель фильтра питания с бифилярной намоткой. Используется для подавления синфазной помехи.

 

[Вадим Андреевич]

Схема нарисована в симуляторе, а он без "корпуса" не работает.

Это дроссель фильтра питания с бифилярной намоткой. Используется для подавления синфазной помехи.

А как поменяется схема при использовании четырёх конденсаторов и подключении их параллельно? Я могу намотать трансформатор для этого, какое напряжение нужно на выходе? Можно схему? И как всё-таки разряжать конденсаторы на катушку? Хочу попробовать разные катушки сделать, поэкспериментировать с этим.

Наверное, слишком много вопросов, но я в электрике не силён, более-менее знаю школьную программу. Интернет, конечно, в помощь, но мне кажется, для создания всей электрики в этом проекте нужно знать достаточно много и потратить кучу времени на изучение материала, а у меня его сейчас, к сожалению, нет.