понедельник, 18 мая 2015 г.

Простой ключ для страйкбольного привода

Сразу проясню момент - простой не значит простенький. То есть описываемая штука будет легко работать как на пистолете пулемёте, так и на серьезной оттюненой по самое пикачу марксманке или пулемёте. Простой значит простой по конструкции и принципу работы, но не по мощи и силище.


Итак, вся схема - 5 деталей, из них две защитные и в приводе типа автомата могут отсутствовать.



Зачем?

Очень часто слышу этот вопрос от пуристов и практиков. Да, в самом деле, контактная группа сама по себе вполне неплохо справляется со своей работой. И при условии грамотного обслуживания эта штука способна вполне неплохо справляться с работой. Но вот беда - контакты подгорают.

Это контакты базового привода. Спуск стал работать только если выжать крючок полностью. Это не самый "красивый" вариант, но зато видно нагар на контактах. Нагар = больше сопротивление, хуже контакт. Больше сопротивление = нагрев; хуже контакт = искры. Искры = нагар. Порочный круг. Кроме того, нагрев и искрение приводят к выработке самого материала контактов.

Короче, неизвестно когда этот элемент глюканёт, но глюканёт гарантированно. Хорошо, если не на игре. Поэтому я всегда ставлю ключ, полностью снимающий токовую нагрузку с контактной группы.

Детали.

Детали максимально простые и водятся во всяких платанах, чиподипах или вообще у китайцев на алиэкспрессе. По обозначениям на схеме:

TR - Собственно ключ - N-канальный мощный MOSFET транзистор. В порядке убывания "мощи и силы": IRF1324, IRF2804 или если хочется миниатюрнее IRLR8743. Это из тех, что паяются без проблем, плат и микроскопа.

 TVS1, TVS2 - Защитные диоды. Их роль - сожрать скачки наведённого напряжения при отключении мотора. Во многих случаях могут отсутствовать, но ввиду небольшой стоимости будет крайне полезен. Собственно, два их это перебор, вполне хватит одного в параллель мотору - именно он генерирует всплески напряжений при отключении. На схеме нарисован однополярный, но ставить надо биполярный (то есть открывается и при положительном, и при отрицательном выбросе) - так сложнее накосячить. Должет уметь открываться при напряжении меньше максимального для применённого транзистора, но больше, чем умеет батарея без нагрузки и с полной зарядкой. Поэтому идеальное напряжение - открывания около 20 в (18в вообще шик). По нагрузочной способности -  чем более навороченный мотор, тем больше надо допустимой мощности. От 800 до 2000 Вт. Среднестатистический вариант - 1.5KE20CA. или SMCJ20A, оба на 1500Вт, 20В.

R1 - Резистор ограничения тока зарядки затвора ключа. Нужен, чтобы не спалить транзистор при включении (то есть ставить его в любом случае надо). Тут особых требований не будет, смело выбираем в диапазоне 30-100 Ом (но свериться с даташитом по поводу максимального тока заряда затвора не помешает).

R2 - Резистор сброса заряда затвора ключа. После отпускания спускового крючка должен разрядить затвор полевика, что вызовет его запирание и привод прекратит стрелять. С одной стороны чем меньше - тем быстрее прекратит стрелять, но это и так будет измеряться миллисекундами, так что этот праметр здесь не критичен. С другой стороны, слишком маленький номинал тоже не очень хорошо. Поэтому выбираем из промежутка 2-15 кОм.

Монтаж. 


Тут никаких особенных требований тоже нет. Главное - надёжный подвод энергии к выводам силового транзистора и защитного диода. Остальное - не критично.

Один из вариантов - взять пластинку фольгированного стеклотекстолита и просто процарапать или профрезеровать бормашиной (дремелем) разделительные полосы между частями платы.

Или как на буржуйских форумах паяться прямо на выводы транзистора навесным монтажем.

Также для экономии размеров можно размещать элементы на двух стронах платы, соединив переходными отверстиями. Например, данный ключ без защитных элементов и с другим размещением деталей может быть размещен зацело с разъемом питания. очень, должен сказать, удобно получилось. Подробно почитать про него можно здесь.


Недостатки.

Разумеется, у данного ключа есть некоторые недостатки, которые можно устранить:

1. Большой размер транзистора, ограничивающий размещение в некоторых моделях AEG приводов - можно вместо одного транзистора поставить несколько маленьких, запараллелив истоки и стоки и подключив каждый затвор через индивидуальные резисторы 20-100 Ом:



2. Транзистор во время нажатия спуска открывается не мгновенно, в том числе на это влияет просадка напряжения на батарее во время пуска двигателя, поэтому выделение тепла выше, чем со специализированной схемой запуска. Влиять будет только на транзисторы с большой емкостью затвора и высоким напряжением открывания. Эту проблему можно решить добавив в схему лишний диод (обязательно диод Шоттки, вроде 1n5819, хотя с транзисторами работающими от логических уровней подойдет любой, хотя бы банальный 1n4148), пропускающий ток в затвор только от батареи к затвору, но не обратно и конденсатор для накопления заряда для "заливки" в затвор, а также конденсатор, емкостью много больше емкости затвора (защитные диоды не показаны):


3. Этот ключ не делает ничего сверх того, что делает контактная группа. Это скучно и уныло, хотя и работает. Решается применением других схем с полезными свойствами, но об этом в следующих постах.
Преимущества
1. Отсутствие износа контактной группы;
2. Более низкое сопротивление, чем у контактной группы (при описанных выше транзисторах) - как результат выше КПД всей системы и чуть выше скорострельность (незначительно, но все же);
3. Можно экспериментировать с контактной группой, заменяя её на что-то экзотическое (но это нужно для более навороченных ключей с мозгом).

Как бы там ни было, ключи аналогичной простой конструкции с успехом применялись мной на всех моих приводах (ключи были разными, из разных деталей), полёт абсолютно нормальный. 

На обычных приводах, с тюном до 135 и в некоторых случаях 145 отсутствовали даже защитные TVS диоды.