[實用新型]一種小功率多級電磁線圈炮電路

有效

• 申請號: 202120233256.2
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN214256139U
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 魯夢昆;易祥烈;羅迪
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02J7/00;F41B6/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

本實用新型提供一種小功率多級電磁線圈炮電路，包括電池、ZVS升壓逆變電路、整流電路、多級儲能發射電路、高壓直流電限壓電路；ZVS升壓逆變電路用于將電池提供的直流電逆變升壓為高頻交流電，多級儲能發射電路包括儲能電容和發射線圈；整流電路用于將高頻交流電整流為高壓直流電給多級儲能發射電路中的儲能電容充電，儲能電容中儲存的高壓電用于給發射線圈放電以產生對彈丸加速的磁場；高壓直流電限壓電路用于檢測到儲能電容的電壓達到設定值時，切斷電池向ZVS升壓逆變電路的供電。本實用新型可減小多級電磁線圈炮電子元件的體積和提高電路運行效率，電路開關損耗極低，變壓效率遠高于硬開關電路，具有體積小、效率高的特點。

技術領域

本實用新型涉及一種小功率多級電磁線圈炮電路。

背景技術

目前由于小功率電磁線圈炮的發射能級低，難以廣泛應用于軍用民用領域，為了使小型電磁炮更具有實用意義，需要在保證其體積和質量不增加的前提下，提升電磁炮的發射能級。零電壓開關(Zero Voltage Switch，ZVS)電路是電磁加熱領域常用的逆變升壓電路模型，基本原理是利用LC并聯諧振，讓帶抽頭的變壓器獲得正弦波變化的交流電壓，ZVS電路具有零開關損耗性能，具有較高的效率。體積相較比同類升壓電路更小，非常適合小型電磁炮的電源電路。

實用新型內容

本實用新型提供一種小功率多級電磁線圈炮電路，其是利用ZVS電路作為發射系統變壓裝置的小功率多級電磁線圈炮電路模型，旨在減小多級電磁線圈炮電子元件的體積和提高電路運行效率，其軟開關特性使電路開關損耗極低，變壓效率遠高于硬開關電路，具有體積小、效率高的特點。

一種小功率多級電磁線圈炮電路，包括電池、ZVS升壓逆變電路、整流電路、多級儲能發射電路、高壓直流電限壓電路；所述ZVS升壓逆變電路用于將電池提供的直流電逆變升壓為高頻交流電，所述多級儲能發射電路包括儲能電容和發射線圈；所述整流電路用于將所述高頻交流電整流為高壓直流電給多級儲能發射電路中的儲能電容充電，所述儲能電容中儲存的高壓電用于給發射線圈放電以產生對彈丸加速的磁場；所述高壓直流電限壓電路用于檢測到儲能電容的電壓達到設定值時，切斷電池向ZVS升壓逆變電路的供電。

進一步的，所述ZVS升壓逆變電路包括充電按鈕SW1、限流電阻R5、充電指示燈D5、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、NMOS管Q1、NMOS管Q2、扼流電感L1、諧振電容C1、穩壓管D1、穩壓管D2、二極管D3、二極管D4、變壓器TR1；電池的正極與充電按鈕SW1、限流電阻R5串接后接地，充電按鈕SW1與限流電阻R5的節點經電阻R1與NMOS管Q1的柵極連接、經電阻R2與NMOS管Q2的柵極連接，NMOS管Q1和NMOS管Q2的柵極之間串接電阻R3和電阻R4，電阻R3和電阻R4的兩端分別并聯連接穩壓管D1和穩壓管D2，穩壓管D1和穩壓管D2的正極、電阻R3和電阻R4的節點以及NMOS管Q1和NMOS管Q2的源極接地；NMOS管Q2的柵極與NMOS管Q1的漏極之間接入二極管D3，NMOS管Q1的柵極與NMOS管Q2的漏極之間接入二極管D4；NMOS管Q1和NMOS管Q2的漏極之間與諧振電容C1和變壓器TR1初級線圈并聯，扼流電感L1的一端與充電按鈕SW1和限流電阻R5的節點連接，另一端與變壓器TR1初級線圈中間的抽頭連接。

進一步的，還包括與充電按鈕SW1、限流電阻R5串接的充電指示燈D5。

進一步的，所述整流電路包括濾波電容C2、整流H橋BR1，整流H橋BR1的一個輸入端與變壓器TR1次級線圈的一端連接，整流H橋BR1的另一個輸入端與濾波電容C2連接后接入變壓器TR1次級線圈的另一端。

進一步的，所述多級儲能發射電路包括相互并聯的第一級儲能發射電路、以及至少一個第二級儲能發射電路；