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コイルガンを制作しています IGBTを使ってスイッチングを行おうとしたのですが、...

rei********さん

2017/12/1921:55:03

コイルガンを制作しています
IGBTを使ってスイッチングを行おうとしたのですが、コンデンサーに90V以上ためてスイッチングすると壊れました。
原因はなんなのでしょうか?

コンデンサー350v280μf
C0 350 140μf
R1 100Ω
R2 300Ω
画像の様な回路を組みました

コンデンサ,R1 100Ω,R2 300Ω,C0 350 140μf,スイッチング,コイル,IGBT

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ベストアンサーに選ばれた回答

hig********さん

2017/12/2010:23:38

コイルの直流抵抗は、コンデンサーの内部抵抗より大きいことがほとんどなので、その値Rで90Vを除した値が、IGBTの最大許容電流(ピークパルス値ではなく連続電流の方ですよ)を超えていたのではありませんか。他の質問も拝見しましたが、
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-07237/
の方がパワフルで低価格です。
それから、IGBTの駆動回路。ONの時には、ゲートエミッタ間電圧が15V~20Vの間にきちんとおさまること。OFFの時には、0~3.5Vにすること。
この駆動回路の電源は大きく電圧の変動するC1から得るのは適切ではありません。
C0から得るのが正解。ですから、C0の電圧が、C1につられて放電時に大きく電圧ドロップするようなことは、設計ミス。R2を高抵抗にして、R2とC1とで構成される時定数が、発射実験頻度程度にすることと、素早くスイッチング素子をOFFにすることが重要です。つまり加速コイルの半分の「コイル内に飛翔体を引き込む段階が終わったら素早くOFFにする」を実現しなくてはなりません。
ONとOFFの間の遷移状態では、IGBTの発熱は、とても大きなものになります。だからこそ、電解コンデンサーが二つ設けられています。

それと、添付されている画像のサイトは、私も拝見したことがあり、コイルの巻き方と抵抗値の計算も示されていたと記憶しています。C0、C1、R1、R2の値も不自然です。

老婆心ながら、感電死ても大丈夫な低電圧で実験しましょう。あなたの知識では、各部が30V程度以下になるように設計し、そしてなにより、C1に蓄えられているエネルギーが、トイガンとしてのBB弾のエネルギーの上限を超えないようにするか、あるいは完全な計算式で合法であることが立証できなければなりません。そうでなければ、あなたの体を心配する方が通報してしまい、警察の捜査を受けることになるかも知れませんよ。

この資料は削除されてしまった知恵ノートですね。ご執筆された方を個人的に存じ上げていますので、小生が企画していサイトへの再投稿をお願いしてみるつもりです。いつごろになるかは分かりません。

  • 質問者

    rei********さん

    2017/12/2621:15:11

    回答ありがとうございます!
    勉強になりました。

返信を取り消しますが
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質問した人からのコメント

2017/12/26 21:15:23

やってみます

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dep********さん

2017/12/1922:33:11

少し自信がないのですがigbtをl負荷で使用する場合は、ボディーダイオードがないため、並列にFRD(ファーストリカバリーダイオード)を入れないといけなかったように思います。なかには製品パッケージとして入ってるものもありますので原因とは言えないかも知れませんが、ないとコイルの逆起電力で壊れる場合もあります。

hid********さん

2017/12/1922:14:40

絶対最大定格電流を越えないように設計しましょう。

返信を取り消しますが
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lm3********さん

2017/12/1921:58:07

電流容量オーバーしたからでしょ

返信を取り消しますが
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