Оружие будущего

Внимание! Здесь размещаются результаты работ. Замечания, пожелания и т.п. просьба писать в соответствующих темах. Тут автор отвечать не будет.
Для обсуждения есть тема viewtopic.php?p=133621#p133621
суббота, 31 марта 2012 г.
Проект DB6L.

Цель отработка технических решений ускорителя бегущего поля на IGBT транзисторах. Опять я ничего не изобретаю. Все давно известно.
Косой полумост на IGBT уже давно применяли в гауссах (кпд 5,8%).
Бегущее поле обсуждалось множество раз (а у Пулемета на двух первых ступенях получился кпд 8%).
Управление без датчиков успешно опробовано в предыдущем проекте.
Единственная фишка это управлять двумя катушками параллельно, т.е. попытаться получить эффект настоящего бегущего поля а не импульсного, как в тиристорных гауссах. За счет косого моста, и равномерного бегущего поля хочется получить кпд более 10%.
Заявляемые ТТХ:
Калибр 6 мм,
4 ступени,
кпд > 10%,
снаряд 3 гр.,
скорость на выходе 52 м/сек.
Питание катушек планируется по схеме косого полумоста, схема которого показана ниже.

Схема на рисунке работает так: Конденсатор С заряжен до напряжения 450В. Для подачи тока в катушку включаются одновременно транзисторы VT1 и VT2. По цепи +С – VT1 – датчик тока R – катушка – VT2 – -С начинает протекать ток. Для прекращения тока транзисторы закрываются, а энергия, запасенная в индуктивности катушки Lk, через диоды VD1 и VD2 возвращается в конденсатор С. Уже только за счет возврата энергии, теоретически, кпд должен быть выше, чем в обычной тиристорной схеме.
Структура силовой части проекта DB6L:

Так как основная идея проекта получение бегущего магнитного поля с помощью одновременного управления двумя катушками, то получилась схема, показанная на рисунке. Для уменьшения общего числа ключей верхних ключа всего два, а число нижних равно числу катушек ускорителя. В такой схеме можно одновременно включить две катушки нечетную и четную. Порядок работы катушек будет такой 1 – 1,2 – 2 – 2,3 – 3 – 3,4 – 4.
Катушки намотаны,
на фото только три ступени но уже есть 4.
транзисторы куплены, драйвера для управления ими тоже.
Сейчас буду рисовать и разводить плату двух верхних ключей. В ней будет особенности: измерение контроль тока и защита от перегруза на операционике и компараторе плюс отдельное питание и гальваническая развязка от системы управления.

Отчет №2.
Всем, привет!
Что делается? Да работаем потихоньку.
Нарисовал схему, развел и вытравил две платы верхних плечей. Для измерения тока в плечах купил четыре шунта 300мкОм. Китайские, но красивые и маленьких габаритов, цена 0,5$(применяются в счетчиках электроэнергии). На фото видно.

Спаял одну плату почти до конца(фото).

микросхем на ней так много, потому что на ней не только измерение тока и драйвер управления IGBT, а и компаратор и логика. Вообщем буду пытаться стабилизировать ток в катушке.
Принципиальную схему не привожу она получилась большая и еще не проверялась и не отлаживалась . Но структурную выкладываю, т.е это идея как должно работать (рисунок).

Как всегда, я ничего не придумал, стандартное решение в силовой электронике - импульсный стабилизатор тока. Принцип работы простой: измеряем ток, усиливаем, подаем усиленный сигнал на компаратор, который сравнивает его с опорным значением. Если измеренное значение меньше опорного - транзистор открывается, если больше закрывается, а т.к. все это работает на индуктивную нагрузку то получаем ток который колеблется возле среднего значения.

Что это дает?
1. Элементарная защита транзисторов по току.
2. Т.к. ток в катушке практически постоянный все время пока снаряд в катушке, на него (при соответствующем подборе геометрических размеров катушки и снаряда) будет действовать постоянная сила (почти).
3. Скорость нарастания тока до установившегося состояния можно уменьшать повышая напряжение питания.
пример расчета в ФЕММ:

Дальнейшие планы: дорисовать схему нижних ключей четырех ступеней, развести и вытравить плату, паять, отлаживать вместе верхние и нижние ключи.

Отчет № 3.
Привет, читающему!
Долго не отчитывался. Все хотелось получить результат и потом уже выкладывать. Но результата все нет, а работы сделано много. Расскажу о том, что уже сделано.
Первое: После дополнительного моделирования в фемм решил переделать катушки полностью. Сделать их с магнитопроводом и уменьшить размеры. Чертеж магнитопровода: (рис).
Результаты расчета:(таблица).
Результирующие графики:
Нашел токаря, но один магнитопровод он точить отказался, пришлось заказать комплект на 8 ступеней (фото магнитопроводы на стволе не поместилось из-за ограничения на количесво вложений).
Катушки мотал на оправке, пропитывая каждый слой лаком (фото).
Намотал 4 катушки. Параметры: провод ПЭЛШО 0,4 мм, длина 12 мм, диаметр внутренний 7мм, диаметр наружный 15 мм, число витков 160. 8слоев по 20 витков. Сопротивление 0,77 Ом, индуктивность 190 мкН ( фото).
Катушки получились миниатюрные - вес одной ступени катушка + магнитопровод 30,3 гр (фото).
Второе: нарисовал, развел, вытравил и спаял плату нижних ключей (фото платы).
Размеры одной ступени 15 мм и ключи нижней ступени на плате занимают тоже 15 мм, хорошо видно на фото.
Третье: сделал плату управления (фото платы).
На ней кроме микроконтроллера АТмега168 и индикатора с кнопками стоят микросхемы гальванической развязки и собран трехканальный DC/DC для питания драйверов нижних и верхних ключей, выходные напряжения 12В.
Четвертое: собрал все до кучи…. Что из этого получилось? Узнаете в субботу.
Блин!! не успел. уже пятница 13.

Отчет № 4.
Всем привет!
Сначала покажу, как выглядят заготовки всех ступеней на стволе (то, что не поместилось в отчет №3):
Длина трубки от антенны 260 мм, поэтому на нее может влезть 16 ступеней. Напомню длина ступени 15 мм. Дальше. Вот внешний вид стенда:
Крыс лежит рядом, чтобы подчеркнуть, что шестнадцать ступеней ускорителя по длине не обязательно должны быть монстроидальными. Собственно здесь я не первый, об этом писал много лет назад некто Васильев с Арсенала (к сожалению дальше разговоров не пошло). Правда магнитопроводы он отвергал, считая, что это неоправданно утяжеляет конструкцию (программист – что еще сказать). Маленькое отступление: многие люди, которые сделали что-то заметное в домашних гауссах, были программистами: Дмитрий, Васильев, Ллевелин.
Отдельные составляющие: плата нижних ключей, система управления, плата верхних ключей, блок конденсаторов, верхний ключ.
Ну и собственно уже все включено и испытывается:
Зарядка конденсаторов сделана от сети: разделительный трансформатор (чтобы можно было лазить осциллографом в силовых цепях), латр (чтобы плавно изменять напругу заряда), мостик. Конденсаторы общей емкостью 1760мкФ 350В (реально измерено!). Для измерений взял на работе цифровой осциллограф:
Результаты испытания первой ступени: снаряд 3 гр, скорость 19,5 … 20,1 м/сек, кпд 4,9…5%. Но вылезло много проблем, о которых в следующем отчете подробно.

Отчет №5
Первая задача после сбора всего в кучу была проверка логики работы верхних и нижних ключей. Как и положено нашлись косяки и пришлось на плату верхнего ключа лепить лог. элемент на весу. Порог стабилизации тока был задан 100А.
Затем была выполнена проверка работы ШИМ и схемы стабилизации. Постепенно повышалось напряжение заряда конденсатора, и каждый раз делалось несколько выстрелов. Ниже приведены осциллограммы токов при разных значениях напряжения.

На осциллограммах первый канал – логический сигнал включения верхнего ключа(желтый), второй канал – ток через катушку(голубой).
Ток измерялся на выходе усилителя сигнала шунта. Видно, что пока ток не достигал до порогового ШИМа не было и стабилизация не работала, а форма импульса тока была такой как в опытах ArtDenа download/file.php?id=974. При увеличении напряжения заряда конденсатора величина тока увеличивалась, включалось ограничение и ток стабилизировался.
Сразу бросается в глаза наличие выбросов тока в момент включения и отключения ключа. А их принципиально не должно быть. Еще большие импульсы наблюдаются при работе ШИМ. Осцилограмы у ArtDenа в данном случае могут служить эталоном. Кроме того периодически измерительный усилитель возбуждался см. ниже.
А также при напряжении на конденсаторах 180…200В происходило защелкивание транзисторов или драйверов, точно я еще не разобрался, и кривая разрядного тока становилась такой же как в тиристорном гаусе.
Поэтому очередные задачи две: разобраться с возбуждением усилителя и борьба с защелкиванием. Буду переразводить плату верхнего ключа и думать над монтажом силовой части.

Да, кстати, длительность импульса тока 1250мкс при этом скорость на выходе 19,5 м/сек.
Величину тока прийдется немного увеличиватьпусть даже в ущерб кпд, т.к. цель получить с первой ступени 25 м/сек.

Еще одно явление, которое меня не порадовало. У катушки с таким магнитопроводом, магнитный поток практически замыкается внутри и точное начальное положение снаряда играет очень важную роль, изменение на 0,5 мм сильно влияет на выходную скорость.

Преобразователь закончил: http://future-weapons.ru/articles/practice/84--dantista
вес и габариты получились небольшими.
Магазин барабанного типа: viewtopic.php?p=145184#p145184 получился простым и компактным.
Следующим шагом все скомпоновать до кучи.
Решил разделить гаус на две отдельные части. Первая это рукоятка-аккумулятор-преобразователь-магазин-подача и вторая часть ствол-катушки-кондеры-электроника ступеней. При таком подходе вторая часть ускорителя, при желании, может быть любой системы:тиристорная, транзисторная, одноступенчатая или многоступенчатая, микропроцессорная или ПЫЩь.
Вот что получилось: Размеры рукоятки и форму снял с моего крыса. По первой прикидке все размещается нормально.
Раму рукоятки хочу вырезать из 10мм дюраля, а потом закрыть щечками из орстекла или дерева.
Из рукояти будут выходить 3 пары проводов:
- 400В на заряд конденсаторов;
- 12В питание электроники ступеней;
- кнопка(курок).

Купил кусок дюраля толщиной 12 мм и начал реализовывать идею.
Вот что пока получилось:



Теперь нужно закрепить барабан, сделать подачу снарядов, ну и боковые щечки вырезать и обточить.

Сделал щечки. Смотрится неплохо. Вес рукоятки с начинкой примерно 300 гр.

ну и внутренности:
Всегда приятно, когда получается так как задумал.
Затвор (подачу снарядов) буду доделывать в самый последний момент,
когда будет известно на сколько снаряд нужно подавать в катушку.

А вот как должен будет выглядеть 9ти ступенчатый ускоритель в свете последних
переделок.

Работа двигается.
Сделал часть рамы (она трансформировалась и в последнем варианте контроллер управления ступеней вместе с батареей переместился вперед), так оно смотрится вместе с рукояткой (фото):

Сделал новые ключи с оптической развязкой как у ArtDenа (фото):

плата диодов и 6 ключей для матрицы 3х3 (9 ступеней)(фото):

Отредактировал. причина - перезалил фотки.

Новые ключи с двухполярным питанием драйверов на HCPL3120 работают нормально.
Собрал и проверил 2 ступени ускорителя. Пока каждая питается от отдельного полумоста.
внешний вид(фото):

мосты на IGBT(фото):

контроллер с питанием от двух батарей АА (фото):

Результаты:
снаряд 3 грамма,
конденсаторы 1760мкФ,
напряжение на капах 350В,
стабилизация тока одинаковая для обеих ступеней - 120А.
длительность работы ступени 1 ступени - 975 мкс
длительность работы ступени 2 ступени - 385 мкс

1 ступень.
напряжение начальное - 350В
напряжение конечное - 325В
скорость - 21,4 м/сек
затраты энергии - 14,85Дж
энергия кинетическая - 0,69Дж
кпд - 4,63%.

1+2 ступени.
напряжение начальное - 350В
напряжение конечное - 308В
скорость - 30,7 м/сек
затраты энергии - 24,32Дж
энергия кинетическая - 1,41Дж
кпд - 5,81%.(это для двух ступеней)

кпд 2 ступени получился 7,61%
Результаты повторяемые, скорость на выходе колеблется от 30,5 до 31 м/сек, и обнадеживают.
Теперь осталось собрать все 9 ступеней и запитать от матричного коммутатора.

ЗЫ. Відгук: "Героям слава". Наші зрозуміють.

Отчет № 6.
В подтверждение возможности программно задавать ток ступеней привожу несколько осциллограмм для разных токов ступеней. Измерено на выходе усилителя сигнала шунта.
1. токи равны между собой 120А.

2.ток первой ступени 130А, второй 80А

3. тоже самое но немного растянутое

4. наоборот, первая 80А вторая 130А.

Сделал новую плату диодов для коммутатора. Причина переделки - другой порядок коммутации ступеней (фото).

Сделал плату для силовых конденсаторов, установил ствол, на ствол надел 9 магнитопроводов. Так это теперь выглядит. (фото).

Взвесил все без электроники, преобразователя, аккумулятора и катушек. Получилось 682 грамма. Надежда вместиться в 1000 грамм пока еще жива, но тает очень быстро(фото).

И напоследок для сравнения фото вместе с аирсофтовским китайцем.

Ближайшая задача намотать 9 катушек, и еще хочу сделать пропилы в магнитопроводах.

Отчет №7
Матричный коммутатор 3 х 3, 9 ступеней
Структурная схема и диаграмма работы ступеней.

В плате диодов дорожки пропаяны миллиметровым проводом .

Коммутатор собран полностью, Запаяны ключи к плате диодов
Так это будет устанавливаться на раму

Катушки
Магнитопроводы разрезал, намотал часть катушек. Для сравнения рядом положил катушку от первой ступени тиристорного гауса которая давала с тем же снарядом только 18 м/сек viewtopic.php?p=100820#p100820 .

Измерил параметры катушек:
Просто катушка 0,81 Ом, 144 мкГ
Катушка с магнитопроводом 0,81 Ом, 187 мкГ
Катушка с магнитопроводом и вставленным снарядом 0,91 Ом, 1055 мкГ
Конденсаторы
Измерил реальную емкость и ESR конденсаторов 30 мОм,1804 мкФ вместо 2000
Осталось намотать 4 катушки, перекреститься и начать сборку.

Отчет №8
Все катушки намотаны, наклеены вместе с магнитопроводами на ствол.

изолировано термоусадкой.


Вес 272 грамма.

Ствол с катушками установлен на раму. И подключен к коммутатору.



Все включил. Начал наладку. 1 ступень - нормально(несколько десятков выстрелов), 2 – нормально(несколько десятков выстрелов), 3 - ступень (второй выстрел)взорвался керамическийконденсатор 47нФ 500В.

Их 6 штук стоят по питанию недалеко от силових ключей на шине питания 400В
фактически паралельно электролитам. На фото из предыдущего поста их хорошо видно:
download/file.php?id=2612&mode=view.
Взрывается конденсатор возле ключа 1 ступени.
Вся электроника при этом целая. Режу по своему разумению плату, убираю замкнутые
контура. Заменяю конденсатор. Начинаю все заново. Дохожу до третьей ступени. Снова
конденсатор делает бдыщь, причем в том же месте.
Теперь сижу, думу думаю.
Какого хера!

попробуй импульсный пленочный на 600в , будет не так красиво конечно...

Отчет №9
Первые результаты
Собранный на стенде DB6L. Рядом на шпильках новый хронограф (фото).

Результат:
после 1 ступени - 21,4 м/сек, кпд - 4,49%
после 2 ступени - 30,8 м/сек, кпд - 5,79%
после 3 ступени - 37,3 м/сек, кпд - 7,01%
после 4 ступени - 43,0 м/сек
после 5 ступени - 47,2 м/сек
после 6 ступени - 52,5 м/сек
после 7 ступени - 56,4 м/сек
после 8 ступени - 58,9 м/сек
после 9 ступени - 62,3 м/сек, кпд - 10,8%
Фото.
В процессе исследований и попыток улучшить результаты сделано несколько сотен выстрелов (больше 500).
Что хорошего: программно задается величина тока в катушках, длительность импульса легко регулируется. Зарядное работает хорошо, заряжает между выстрелами примерно за 1 сек, аккумулятора на 320мАч хватает на 100 выстрелов (как раз на проверку одной ступени).
Для примера результаты исследований 1 ступени при токе 90 А.
Что плохого: сгорели два ключа одновременно, заменил. Подозрение на контроллер. Все-таки стабилизацию тока в следующем варианте нужно делать не программно, а аппаратно. При выстрелах стал слышен металлический лязг сначала периодически потом постоянно. Посмотрел - ёпрст, латунный ствол на выходе согнуло в сторону и вниз, и снаряд стал цокать по хронографу (фото).
Похоже зазор между стволом и снарядом слишком большой и его колбасит в нем (фото).
Планы: Переделать контроллер (у меня в нем были косяки), добавив сразу возможность управлять 8 ключами (сейчас только шестью) для будущего 16 ступенчатого ускорителя. Переписать в нем программу для автоматического выключения и перехода в спящий режим. Что-то придумать с кривизной ствола. Собрать ускоритель уже с новым контроллером, сделать кожух.

Отчет №10 (предпоследний).
Очень быстро деформация ствола дошла до последней стадии, экспериментировать стало невозможно. Пришлось все демонтировать. Перед разборкой катушек попробовал свои силы в макросъемке (насколько позволила моя мыльница). Но фото не передает всей картины. Ствол под катушками последних ступеней стал как: 1 гармошка, 2 влагалище нерожавшей женщины (какое сравнение вам больше нравится, выберите сами) (Фото).
Все было залито клеем, но разобрал и отскоблил магнитопроводы. Новая трубка от антенны есть. Сфоткал и ее для сравнения (фото).
Новые катушки мотаю проводом 0,5 мм, получается 140 витков вместо 160 у старых проводом 0,4 мм ПЭЛШО и для сохранения того же числа ампер-витков нужно будет поднять ток, но за счет большего сечения провода сопротивление катушки уменьшилось с 0,8 Ом до 0,46 Ома. Это позволит, теоретически, за счет уменьшения потерь в катушках еще на пару процентов поднять общий кпд ускорителя. До 12%, имхо . (Фото).
Хочется к 1 сентября все таки закончить этот проект.

Отчет №10 (продолжение).
При сборке магнитопроводы изолировал внутри лавсановой пленкой (фото) .
Параметры новых катушек: индуктивность 135 мкГ, сопротивление 0,51 Ом (фото).
Собрал все вместе и припаял к плате коммутатора (фото).

Преобразователь.
Т.к. статья о преобразователе недоступна, а проект без его описания будет не полный, напишу кратко здесь.
Основные технические характеристики:
Схема: обратноходовой преобразователь, работающий в граничном режиме.
Напряжение питания: 9…12В (литий полимерный аккумулятор 320мАч, 11 В),
Выходное напряжение: 400В.
КПД (при работе на емкостную нагрузку): 80%.
Мощность преобразователя минимальна при работе на КЗ. Pкз=12,3Вт, максимальная мощность в конце заряда 53Вт, средняя 35,5 Вт.

Структура силовой части показана на рисунке ниже (рис).
Применён двухобмоточный дроссель. Если отношение витков обмоток дросселя равно n=w2/w1 ,то напряжение на транзисторе уменьшается в n раз, а ток через диод, на втором такте работы(передача накопленной энергии из индуктивности в выходную емкость) тоже уменьшается в n раз. Для такой схемы можно применить относительно низковольтные ( < 100В) полевые транзисторы, имеющие в открытом состоянии сопротивление < 10 мОм.
Был сделан свой контроллер на микроконтроллере ATtiny45, и реализован в нем алгоритм работы обратноходового преобразователя в граничном режиме. Применение программируемого контроллера позволяет реализовать дополнительные функции индикации режимов работы и диагностики состояния аккумуляторной батареи.
Особенностью работы преобразователя в таком режиме будет то, что длительность второго такта (такт передачи энергии в нагрузку) будет меняться в зависимости от величины нагрузки. То есть с точки зрения вида модуляции это частотно импульсная модуляция, и частота работы преобразователя при зарядке конденсатора будет непрерывно меняться от минимальной частоты (единицы килогерц) в начале до максимальной частоты (десятки килогерц) в конце. Именно по этому, использование стандартных микросхем ШИМ контроллеров, с фиксированной частотой следования импульсов, в таком режиме затруднительно.
Схема принципиальная (рисунок).
Она включает следующие основные части:
-Силовые элементы транзистор VT1, диод VD1, дроссель L1 и конденсаторы C12, C1. Это элементы, которые непосредственно участвуют в преобразовании энергии (все остальные элементы это система управления);
-Блок питания на микросхеме микромощного стабилизатора U3, который формирует напряжение +5В для питания микроконтроллера;
-Драйвер управления полевым транзистором на микросхеме U1;
-Компараторы контроля напряжения заряда конденсаторов U2:B и контроля окончания тока в дросселе U2:A;
-Собственно микроконтроллер ATtiny45 микросхема U4, которая и управляет всем выше перечисленным, а кроме того обеспечивает индикацию режимов работы преобразователя.

Отличительная особенность этой схемы это отсутствие датчиков тока и контроля тока в прямом виде. Применение трансформатора тока для измерения добавляет еще одно моточное изделие и усложняет конструкцию, а применение шунта снижает общий кпд, т.к. на нем рассеивается дополнительная мощность.

Схема работает следующим образом. При подаче на схему напряжения питания микроконтроллер используя внутренний АЦП через делитель R14, R15, C11 измеряет напряжение батареи и если оно превышает 9 вольт начинает работу. В первом такте микропроцессор формирует импульс фиксированной длительности (35мксек) и через драйвер на микросхеме U1 включает на это время силовой транзистор VT1, а при заданном максимальном напряжении питания и известной индуктивности первой полуобмотки дросселя L1 максимальная величина тока тоже будет известна и в первом приближении неизменна. Во втором такте, после отключения транзистора VT1, схема, собранная на резисторах R5…R10 и компараторе U2:A, определяет момент прекращения протекания тока в дросселе и дает разрешение микропроцессору формировать следующий импульс управления.
Контроль уровня выходного напряжения выполняет компаратор U2:B на один вход которого поступает опорное напряжение 2,56 В от микроконтроллера, а на второй через делитель на резисторах R2, R3, R4 напряжение с выходного конденсатора. При достижении порогового значения компаратор формирует сигнал в микроконтроллер запрещающий работу преобразователя.
Логика работы индикатора на светодиоде следующая:
- погашен – нет питания на схеме;
- горит – идет заряд конденсатора;
- мигает (1 короткая вспышка, период 2 сек) – конденсатор заряжен, батарея норма;
- мигает (2 короткие вспышки, период 2 сек) – конденсатор заряжен, батарею пора заряжать;
- мигает (4 короткие вспышки, период 2 сек) – отказываюсь работать, замени(заряди) батарею.

Очень важный элемент конструкции это дроссель. Он намотан на сердечнике из сендаста, тип DS270125. Вторая полуобмотка намотана первой, проводом ПЭЛШО 0,44мм и содержит 120 витков. Первая полуобмотка намотана поверх её проводом ПЭВ-2 диаметром 1,2 мм. 13 витков этой обмотки равномерно распределены по сердечнику.
Расположение элементов на обратной стороне платы
Габаритные размеры и вес: (фото).
В проекте DB6L на один выстрел тратиться всего 49 Дж. Поэтому такой преобразователь заряжает конденсаторы после выстрела за 1 сек.
PS. Преобразователь подключен к конденсаторной батарее напрямую и на время выстрела не отключается.

Отчет №11 (финальный)
Собрал все вместе с новыми катушками, закрепил, наконец, контроллер управления и батарею на каркасе.
Вот что получилось в итоге (фото).

Фото с клавиатурой.
Нашел стандартную клаву, с размерами как на фото у Дмитрия в его 20-ти ступе. Теперь, при желании, можно оценить прогресс в кухонном гаусостроении за прошедшие 6 лет.
Вес вложился в желаемые 1000 грамм (фото).
Габариты 260х150х55 мм.
По быстрому настроил. Как и ожидал, снижение числа витков катушек заставило увеличить ток в них, но снижение активного сопротивления дало уменьшение потерь, и результирующий кпд увеличился до 13,4%!!!!.

Результаты в таблице.
Попытался снять на видео но качество УГ.http://www.youtube.com/watch?v=Py8MXJBHgyI
Для эстетов те же картинки но с лучшим качеством:




Проект закончен. Результаты, что получено:
1. Реально работающие ключи на IGBT транзисторах.
2. Магнитопроводы на катушках работают, как и предсказывалось в ФЕММе.
3. Схема косого моста трансформированная в матричный коммутатор работает (экономит ключи) и позволяет рекуперировать энергию катушек.
4. Управление без датчиков на микроконтроллере работает (по крайней мере на столе).
5. Обратноходовой преобразователь в граничном режиме на ATtiny45 работает успешно.
6. И самое главное. Впервые в мире применена стабилизация тока в катушках. Именно это позволило достичь такого высокого КПД.

Выкладываю в Арсенал.

PS. Осталось принести цифровой осциллограф и снять ток в катушках и напряжение на конденсаторах в момент выстрела. Добавлю позже. Как только сниму видео с хорошим качеством, выложу сюда.

Сегодня утром снял осцилограммы. Результаты:
Напряжение измерял на конденсаторах измерял при помощи делителя из двух 100кОм резисторов.


Все как и положено быть.
При постоянном токе в катушках напряжение спадает линейно.
При наличии снаряда спадает сильней.

Токи. Токи мерялись на выходе усилителя сигнала шунта.
Общий ток - ничего не видно.
растянутые осцилограммы: Коряво, но в принципе все понятно.
А вот более интересное.
Влияние уменьшения напряжения на конденсаторах на скорость нарастания тока в катушках при их включении:
1 ступень(напряжение 400 В) ток нарастает за 40 мксек.
на 7 ступени время значительно больше.
на 8 (напряжение 340 В) еще больше и уже 65 мксек.
Именно поэтому в следующем проекте я хочу поднять напряжение до 600 В. Это уменьшит фронты.
И одновременно нужно брать конденсаторы с запасом для уменьшения спада напряжения питания.

ничего не видно
слишком маленькие осциллограммы 320*234
невозможно интерпретировать показания по току так как не указан коэффициент пропорциональности тока