一种电磁炮实验模型的制作方法

本实用新型属于电磁炮模型技术领域，涉及一种电磁炮实验模型。

背景技术：

电磁发射技术是机械能发射、化学能发射之后的一次发射方式的革命，是利用电磁力推进物体到高速或超高速的发射技术。通过将电磁能变换为发射载荷所需的瞬时动能，可在短距离内实现将克级至几十吨的负载加速至高速，突破了传统发射方式的速度和能量极限，是未来发射方式的必然途径。弹丸初速不受限制，存储使用安全，使用成本低，电磁炮还具有隐蔽发射、可改变输入电能灵活控制初速和射程、工作稳定、炮管和弹丸形状不受限制、弹丸过载较小、理论射速高、射弹质量范围大等优点。

磁阻型电磁炮实验模型科普展品，对普及电磁发射技术基础知识、强化人们节能环保意识、增强学生的创新精神和工程实践能力将起到积极的促进作用，现有磁阻型电磁炮实验模型存在高压电路与低压电路隔离不良，如果高压开关管击穿，高压容易泄漏到低压电路中，造成人身伤害，且多级电磁炮在弹丸意外滑过光电对管时容易发生误触发。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供了一种电磁炮实验模型，解决了现有磁阻型电磁炮实验模型存在高压电路与低压电路隔离不良，如果高压开关管击穿，高压容易泄漏到低压电路中，造成人身伤害，且多级电磁炮在弹丸意外滑过光电对管时容易发生误触发的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种电磁炮实验模型，所述电磁炮实验模型上设置有电池电路、升压电路、触发电源电路、一级触发电路、二级触发电路和低压电源电路，所述电池电路分别给所述升压电路和低压电源电路供电，所述升压电路对电压进行升压并传输给触发电源电路、一级触发电路和二级触发电路，所述触发电源电路对电压进行降压后为一级触发电路和二级触发电路提供触发电压，所述低压电源电路依次通过扳机、隔离电路与一级触发电路连接，所述低压电源电路依次通过扳机、隔离电路与二级触发电路连接，所述扳机导通时触发一级触发电路启动，控制弹丸经过设定位置触发二级触发电路启动。

进一步地，还包括高压指示电路，所述高压指示电路包括电阻r10和发光二极管d3，所述电阻r10的一端与触发电源电路连接、另一端与发光二极管d3的正极连接，所述发光二极管d3的负极接地。

进一步地，还包括低压指示电路，所述低压指示电路包括电阻r29和发光二极管d10，所述电阻r29的一端与低压电源电路连接、另一端与发光二极管d10的正极连接，所述发光二极管d10的负极接地。

进一步地，还包括降压电路，所述低压电源电路依次通过扳机、降压电路与升压电路连接，所述扳机导通时触发降压电路启动，控制升压电路停止。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种电磁炮实验模型，电池电路输出电压到升压电路进行升压处理后，一方面为一级触发电路和二级触发电路的电容充电，另一方面为触发电源电路提供通过电压，触发电源电路对接收的电压进行降压处理为一级触发电路和二级触发电路提供触发电压，即使一级触发电路和二级触发电路出现故障，一级触发电路和二级触发电路的电容的高压也不会泄漏到包括扳机的低压部分，安全性、可靠性较高；另外通过扳机控制低压电源电路通过隔离电路与一级触发电路和二级触发电路连通，一级触发电路动作控制弹丸经过设定位置，在一级触发电路动作和弹丸经过设定位置两个条件都满足的情况下二级触发电路才会进行动作，防止弹丸意外滑过光电对管时容易发生误触发。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是本实用新型的框架示意图；

图2是本实用新型的电池电路图；

图3是本实用新型的低压电源电路图；

图4是本实用新型的升压电路；

图5是本实用新型的一级触发电路、二级触发电路、隔离电路和降压电路图；

图6是本实用新型的二级触发电路局部示意图；

图7是本实用新型的高压指示电路图；

图8是本实用新型的低压指示电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例1

如图1所示，本实用新型较佳实施例提供的一种电磁炮实验模型，所述电磁炮实验模型上设置有电池电路、升压电路、触发电源电路、一级触发电路、二级触发电路和低压电源电路，所述电池电路分别给所述升压电路和低压电源电路供电，所述升压电路对电压进行升压并传输给触发电源电路、一级触发电路和二级触发电路，所述触发电源电路对电压进行降压后为一级触发电路和二级触发电路提供触发电压，所述低压电源电路依次通过扳机、隔离电路与一级触发电路连接，所述低压电源电路依次通过扳机、隔离电路与二级触发电路连接，所述扳机导通时触发一级触发电路启动，控制弹丸经过设定位置触发二级触发电路启动。

本实用新型工作时：电池电路分别给升压电路和低压电源电路供电，电池电路输出电压到升压电路进行升压处理后，一方面为一级触发电路和二级触发电路的电容充电，另一方面为触发电源电路提供通过电压，触发电源电路对接收的电压进行降压处理为一级触发电路和二级触发电路提供触发电压，即使一级触发电路和二级触发电路出现故障，一级触发电路和二级触发电路的电容的高压也不会泄漏到包括扳机的低压部分，安全性、可靠性较高；另外通过扳机控制低压电源电路通过隔离电路与一级触发电路和二级触发电路连通，一级触发电路动作控制弹丸经过设定位置，在一级触发电路动作和弹丸经过设定位置两个条件都满足的情况下二级触发电路才会进行动作，防止弹丸意外滑过光电对管时容易发生误触发。

优选地，还包括高压指示电路，所述高压指示电路包括电阻r10和发光二极管d3，所述电阻r10的一端与触发电源电路连接、另一端与发光二极管d3的正极连接，所述发光二极管d3的负极接地。实施时，便于通过高压指示电路来显示触发电源电路的触发电压，便于判断是否产生了触发电压。

优选地，还包括低压指示电路，所述低压指示电路包括电阻r29和发光二极管d10，所述电阻r29的一端与低压电源电路连接、另一端与发光二极管d10的正极连接，所述发光二极管d10的负极接地。实施时，便于通过低压指示电路显示低压电源电路发出的电压，便于判断是否产生点电压。

优选地，还包括降压电路，所述低压电源电路依次通过扳机、降压电路与升压电路连接，所述扳机导通时触发降压电路启动，控制升压电路停止。实施时，扳机被按下时低压电源电路通过降压电路对升压电路进行降压，从而使得升压电路停止。

实施例2

本实施例提供一种具体的电路。

如图2所示，电池电路包括电池组bt1、电池组bt2、电池组bt3、电池组bt4、开关s1、保险丝f1和二极管d11构成。具体地，电池组bt1、电池组bt2、电池组bt3、电池组bt4串联，电池组bt4接地，电池组bt2与输入电源power_in连接，电池组bt2串联保险丝f1后与开关s1连接，同时与二极管d11的负极连接，二极管d11的正极接地。

如图3所示，低压电源电路包括型号为ht7533-2的芯片u4、电容c10和电容c11构成。具体地，芯片u4的引脚gnd接地，且串联电容c10后与引脚vin连接，且串联电容c11与引脚vout连接，芯片u4的引脚vin与电池电路连接，芯片u4的引脚vout与扳机连接。

如图4所示，升压电路包括型号为rt9594a/b的芯片u2、变压器t1、电容c1、电容c2、电容c3、电容c5、电容c15、电容c16、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r11、电阻r15、二极管d1和二极管d2构成。具体地，电容c1和c2并联后一端接地、另一端与电池电路连接，同时与芯片u2的引脚vbat、变压器t1的引脚1连接，变压器t1的引脚4与芯片u2的引脚sw连接，同时串联电容c16与芯片u2引脚pgnd后接地，变压器t1的引脚8与二极管d1的正极连接，二极管d1的负极与触发电源电路、一级触发电路和二级触发电路连接，同时二极管d1的负极依次串联电阻r8、电阻r6、电阻r5、电阻r1后接地，变压器t1的引脚5接地，同时依次串联电阻r2、电阻r3、电阻r4后与二极管d1的正极连接，芯片u2的引脚fb同时与电阻r2和电阻r3连接，芯片u2的引脚vdout与二极管d2的负极连接，二极管d2的正极连接电阻r7后与低压电源电路连接，芯片u2的引脚cs串联电阻r15后与接地，芯片u2的引脚agnd接地，芯片u2的引脚vdd与低压电源电路连接，同时依次串联电阻r11、电容c15后接地，同时串联电容c5后接地，芯片u2的引脚stat和引脚charge均与电阻r11和电容c15连接，芯片u2的引脚fbvd连接电容c3后接地，同时分别与电阻r5和电阻r6连接。

如图5所示，触发电源电路包括型号为bp8519的芯片u3、发光二极管d3、二极管d5、电阻r9、电阻r12、电容c7、电容c8、电感l1构成。具体地，芯片u3的引脚drain与二极管d5的负极连接，二极管d5的正极与升压电路连接，芯片u3的引脚vcc依次串联电容c7、电阻r12、电阻r9后与一级触发电路和二触发电路连接，芯片u3的引脚gnd分别与电阻r12和电容c7连接，同时与二极管d4的负极连接，二极管d4的正极接地，二极管d4的正极串联电容c8后与电感l1的一端连接，电感l1的另一端与二极管d4的负极连接，电容c8和电感l1均与电阻r9连接，芯片u3的引脚fb与电阻r12和电阻r9连接。

如图5所示，一级触发电路包括电容c13、三极管q3、二极管d9和电感l3构成。一级触发电路对应的隔离电路包括光耦j2、电阻r24和电阻r25构成。具体地，二极管d9与电感l3并联，二极管d9的负极与电容c13的一端连接且与升压电路连接，二极管d9的正极与三极管q3的阳极连接，三极管q3的阴极与电容c13的另一端连接并接地，三极管q3的门极与光耦j2的引脚3连接，光耦j2的引脚4串联电阻r24后与触发电源电路连接，光耦j2的引脚2接地，光耦j2的引脚1串联电阻r25后与扳机s2连接。

如图5、图6所示，二级触发电路包括三极管q1、三极管q2、三极管q4、二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8、电容c4、电容c6、电容c9、电容c12、电阻r13、电阻r14、电阻r16构成。二级触发电路对应的隔离电路包括光耦j1、电阻r17和电阻r18构成。具体地，二极管d8与电感l2并联，二极管d8的负极与二极管d5的负极连接，二极管d5的正极与升压电路连接，二极管d8的正极与三极管q1的阳极连接，三极管q1的阴极与电容c12的一端连接并接地，电容c12的另一端与二极管d5的负极连接，同时与出发点源电路连接，三极管q1的门极与三极管q2的发射极连接，三极管q2的基极与三极管q4的集电极连接，三极管q4的基极串联电阻r18后与光耦j1的引脚4连接，光耦j1的引脚2和引脚3均接地，光耦j1的引脚1串联电阻r17后与扳机s2连接，电阻r14和电容c4并联后一端与三极管q1的集电极连接、另一端串联电阻r13后与三极管q4的发射极连接，电容c6和电容c9并联后一端接地、另一端串联电阻r13后与三极管q4的发射极连接、同时候另一端串联电阻r16后与三极管q4的基极连接、同时另一端与触发电源电路连接、同时与二极管d6的负极连接，二极管d6的正极与三极管q4的基极连接。

如图7所示，高压指示电路包括电阻r10和发光二极管d3，所述电阻r10的一端与触发电源电路连接、另一端与发光二极管d3的正极连接，所述发光二极管d3的负极接地。实施时，v_trg电压驱动发光二极管d3来进行高压指示，如果有高压，发光二极管d3就会被点亮。

如图8所示，低压指示电路包括电阻r29和发光二极管d10，所述电阻r29的一端与低压电源电路连接、另一端与发光二极管d10的正极连接，所述发光二极管d10的负极接地。实施时，3.3v电压驱动发光二极管d10来进行低压指示，如果有低压，发光二极管d10就会被点亮。

如图5所示，降压电路包括电阻r30、电阻r31和三极管q5构成。具体地，电阻r30的一端与扳机s2连接、另一端串联r31后接地、另一端与三极管q5的基极连接，三极管q5的发射极接地，三极管q5的集电极与升压电路连接。实施时，扳机s2被按下时，低压电源电路也被接入q5的基极，使得引脚charge_en被拉低，从而关闭升压电路。

本实用新型的工作过程为：蓄电池组通过电池组bt1、电池组bt2、电池组bt3混合电池组bt4构成，蓄电池组通过输入电源power_in进行充电，通过蓄电池组经过开关s1给升压电路和低压电源电路供电，升压电路通过变压器t1进行升压处理后输出vcap电压，vcap电压给触发电源电路供电、给一级触发电路中的电容c13充电、给二级触发电路中电容c12充电。触发电源电路通过bp8519c的芯片u3进行降压处理后输出v_trg电压作用到一级触发电路和第二触发电路。闭合扳机s2，低压电源电路通过对应的隔离电路分别与一级触发电路和二级触发电路连通，扳机s2除了控制一触发电路之外，也通过光耦器件控制二级触发电路。一级触发电路工作，三极管q3直接被触发，驱动弹丸在电磁炮实验模型的炮管中移动，当弹丸经过二级触发电路中的二极管d6时形成遮挡，二极管d6关断，二级触发电路中三极管q4驱动三极管q2开通打开三极管q1，从而通过三极管q1动作驱动弹丸再次加速。二级触发电路中的三极管q4基极受光耦j1控制，当扳机s2未接通时，光耦j1输出端呈现高阻状态，q4的基极受触发电源电路偏置，处于截止状态，从而使得三极管q2截止。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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