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KITBOY店長による、 エアガンのFETスイッチ講座です。

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 FETスイッチの組込み時、誤作動や無反応といった
トラブルが発生するといった報告をよく聞きます。
このような場合以下のような原因が考えられます。

1.FETスイッチの不良
2.組み込み時の配線ミスなど人為的ミス
3.組み込む電動ガンの不良


このうち最も多いのが2番の人為的ミスです。
配線ミスなどで、電動ガンが誤動作している場合
FETスイッチの破損にもつながります。

こうしたトラブルも、組み込み時に注意さえすれば
事前に防ぐことができ、FETの故障でなければ多くの問題は解決するでしょう。

FETスイッチ組み込み時に
以下のような現象が発生したら
早期に解決しましょう。



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 キットボーイでは、2000年頃からFETスイッチの制作を手がけ2003年頃に一般販売を始めた。
当時の市販品やWEB上で公表されていたFETスイッチは
故障率が高く、あまり信頼のおけるものではなかった。

FETスイッチ故障の主な原因として

熱暴走
 ⇒150~170℃によってシリコンが破損する。
耐電圧超越
 ⇒FET素子規定耐圧以上の電圧がかかると破損する。

FET使用に際しこれらを対処する為の回路構成が要求される。
しかし、従来のFETスイッチは

>発射した瞬間にバッテリ電圧が低下し、それに伴い発熱が起きる。
>熱を逃がすための放熱板がついていないので熱が蓄積する。
>モータの逆起電力キャンセラーが付いていないため耐電圧をオーバーする。


など、様々な問題を抱えたまま世に出回っていた。
上記の課題をすべてクリアした回路構成がキットボーイFETスイッチにとっての理想形であった。

電動ガンにおいて バッテリとモータ の使用はどうしても避けることはできない。
また使用を続けると電圧が低下するのはバッテリの宿命であり、
バッテリの電圧変動を防ぐことはどうしてもできない。

まずは発熱の問題である。
発射時、FETのゲート電圧の低下により内部抵抗値が増加し、結果、発熱する。
つまり発熱を防止するためにはゲート電圧の安定が必要である。
・電気を一時的に蓄える電解コンデンサ
・電流を一方通行に流すダイオード

上記二つを組み合わせた安定化回路を内蔵することによって発熱の問題は劇的に改善される。
これに加え、2mm厚放熱板を設置することによって熱についてはほぼ問題ない。

次に逆起電力の問題だ。
モータが高速回転している状態から急激にスイッチをオフにすると
回転の惰性によってモータが発電機の役割を果たしてしまう。
さらにコイルの特性により高い電圧が発生してしまう。このことを逆起電力という。
これが約50~60V(実測)の電圧を生じさせ、FETの耐電圧をオーバーし故障に至る。

対策のひとつとして発生した高電圧を直接FETに加えさせないように環流ダイオード抵抗器を回路に内蔵する方法がある。

さて、これらの対策を踏まえた上、もっともシンプルな型をしたのが
オンリーG(現在のハイサイクルS)である。

つづく...

前回、FETスイッチは
”トリガースイッチで微弱な電流を流し
モータへ流れる大電流を制御する”

と説明しました。

この、微弱な電流モータを制御できるという点を応用し、
電動ガンを制御する電気回路などを搭載すれば、
エアガンのポテンシャルを最大限まで高める事ができます。


これこそがFETスイッチの真髄であり、
スイッチを取り付けて得られる、最大のメリットになります。

一般的には、次のようなメリットがあります。

1.セミオート時のレスポンスの向上

2.フルオート時のサイクルが速くなる

3.燃費が良くなる

4.スイッチが溶解しない

ノーマル銃では、トリガースイッチによりモーターの電源を直接入り切りしています。

この場合、トリガースイッチには瞬間的に30~60A程の大電流が流れるなど、
トリガースイッチに過度な負担が生じ、スイッチの接点が溶解してしまいます。

こうした問題を解決するものが、FETスイッチです。

FETスイッチは、FET素子(電界効果トランジスタ)を使用しています。
このFET素子は、微弱な電圧で大電流を制御するという働きがあります。

FETスイッチではこの機能を使い、トリガースイッチで微弱な電流を流し
バッテリー~モータ間の大電流を制御しています。

このトリガースイッチ側の微弱な電流は、従来の電流の1/100000程度のものなので、スイッチの溶解が発生することがありません。

つまりFETスイッチを付ける主な目的は、
トリガースイッチの金属片が融解し消耗することを防ぐ事にあります

また、このFETスイッチを工夫することにより、さまざまなメリットを得ることができます。
次回はそのFETスイッチのメリットについてつぶやいていこうとおもいます。
・・・・・つづく

マルイからハイサイクルの電動ガン"G3SAS""MP5A5"が発売になり話題になってますね。
◆これからFETスイッチを使ってみようという方
◆「FETスイッチって何?」という方
のためにFETの解説、ウンチクをつぶやいていこうかと思ってます

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