PyroTime

[iEugene0x7CA]

Что-то я плотно подсел на пиротехнику в последний месяц — весьма занимательная штука.

Естественно, для безопасного обращения с пиросоставами понадобится т.н. "взрыватель" — приборчик с кнопкой, к которому подсоединяется кабель с электроподжигом.
Примерчик типичного промышленного взрывателя:

Он же на сайте производителя: http://www.codetel.fr/en/neutralization ... s-350.html

Функционал у прибора весьма straight forward — имеет аж 3 кнопки. При нажатии на первую заряжается конденсатор от батарейки, и удерживая эту кнопку вторая его разряжает на нагрузку.
При этом если нажать 2 кнопки одновременно, или до момента когда конденсатор зарядится — это защитается за ошибку, и всю процедуру придется делать заново.
Таким образом требуется 2 руки для поджига, выдержка времени и координация действий — что исключает случайную активацию если например кто-то сядет на аппарат.
Типичный заряд промышленного прибора — 450 вольт, 220 мкФ... Или около 22 джоуля.

Прибор не сложный, но роблема в том что их классифицируют как "специального назначения", и в открытую такой никто не продаст.
Нх нет на Ebay, а те кто его производит обычно не указывают стоимость, и даже не имеют функцию корзины на сайте...
Oh well, похоже тем кому он нужен — должны сделать его самостоятельно.

Я всё равно потихоньку кручу эту штуку — так что здесь будут отписываться о прогрессе.
Хотелки у меня примерно следующие:

1. Стандартный ручной режим с двумя кнопками;
2. Автоматический режим с таймером — это на случай если нет возможности тащить с собой 50-метровую бобину с проводом.
3. Экранчик HD44780 8X2 для отображения менюшки;
4. Работа от одной Li-Ion батарейки в формате 18650;
5. Абсолютное энергосбережение по всем направлениям — работа должна быть реализована на прерываниях и таймерах, а 99.99% простоя аппарат должен спать, потребляя не больше 30 мкА.
6. Выходной конденсатор 400V 220 мкФ или около того;
7. Ориентировка на использование резистоов вместо электроспичек — они стоят копейки(буквально), но работают весьма эффективно.
8. Должна быть обеспечена абсолютная надёжность прибора, вплоть до проработки сценариев с выходом физических компонентов из строя, глюков контроллера и т.д.

Вчера собрал простенький прототип — чисто проверить насколько всё это реализуемо.
Конденсатор 13600 мкФ, 22В, или около 3.3 джоуля. Зажигающий резистор — аксиальный 18 Ом, 0.125 Вт. Пиросостав — нитроцеллюлоза, 3 грамма.
Видео так себе, но это потому что снималось посреди ночи.



Чуть позже отпишу дополнительную инфу, и кстати — в мини-проектике так же участвует Super_Bum с форумчика.

P.S. Девайсу дал название "PyroTime", т.к. "PiroTimer" не влезло в 8-знаковый экранчик...
Но вроде и так звучит.

[BSVi]

Главное, чтобы не поотрывало ничего, как некоторым... Кстати, а как преобразователь для зарядки конденсатора делать будешь?

Название звучит даже лучше, чем просто пиротаймер

[iEugene0x7CA]

Кстати, а как преобразователь для зарядки конденсатора делать будешь?

Угадай, кто сейчас почти доделал повышалку для гаусс-пушки. Ггг.

[Nurflex]

Тема интересная, тоже всякие штуки люблю "бахать")))
Чем такой копеечный вариант не нравится? ТУТ

У них, кстати, нитробумагу и нитровату покупал, их прикольно с теслами использовать, привязывая к терминалу или газоразрядным лампам))

[iEugene0x7CA]

Тема интересная, тоже всякие штуки люблю "бахать")))
Чем такой копеечный вариант не нравится? ТУТ

Хм, таки взрыватели продаются — видимо нужно искать не по терминам, которые используются в армии или горном деле.
Кстати, интересно что внутри у этой конструкции — насколько надёжно реализована электроника.

В любом случае, взрыватель хочу свой — т.к. с некоторыми из запланированных мероприятий можно будет остаться без головы, если внезапно что-то сломается.
И если оно таки сломается — то хотя бы буду сам виноват.

Да, обещал рассказать подробней о конструкции.
На её примере можно будет увидеть как реализуется электроника например в военке или аэрокосмосе — где целью есть любой ценой сделать как лучше и надёжней, а не как дешевле.
Основной же практический подход в такой электронике — это считать заранее, что...
Любые неблагоприятные условия, неисправности, физические повреждения, палёные компоненты, саботаж, дурак-пользователь, и т.д. — есть нормальный режим работы.

Для примера, как был бы собран выходной каскад в типичном коммерческом продукте:

В принципе, дёшево и сердито! Резистор 1k защищает порт МК по току, от чего можно использовать дешевый NPN транзистор на выходе.
В случае, если закоротить выход — так же присутствуют два резистора по 2R, которые сократят ток до 1.25A, что лежит в даташитных пределах биполярника BD139(он держит до 1.5А).
Эти же 2 резистора должны защитить шину питания и транзистор от наводок на длинном проводе, в случае чего. Знаете, описывая схему она мне самому уже начала нравится.

Но увы, в военке или аэрокосмосе её бы забраковали — т.к. люди бы отказались доверить ей свою жизнь.
С ней много что не так, например:
1. Многие из нас уже покупали транзисторы с AliExpress. Думаю понятно к чему я клоню.
И хорошо если он сразу пробитый, тогда его можно выкинуть и найти новый рабочий...
Но если тот сам выйдет из строя, уже в готовом приборе — на выходе взрывтеля появятся постоянные 5В, и как только будет подключен пирозапал — бабах.
2. Достаточно заглючить микроконтроллеру, и результат тот же — крики ужаса, скорая, распросы дяди следователя, и отличная история для внуков в будущем.
Думаю многие уже знают что палёные МК вполне существуют, и красочней всего их описал Di Halt в одной из статеек: http://easyelectronics.ru/mikrosxemy-iz-kitaya.html
Мне тоже попадалась ПЛИС и МК, которые разве что перекреститься и выбросить. http://tqfp.org/simple-tesla/stoit-li-z ... tatya.html
3. В целом, к такому выходу нельзя подключить кабедь длиннее 10-ти метров, т.к. дальше начнет влиять сопротивление этого самого кабеля.
Тем временем, проф. взрыватель должен зажигать пирозапалы в множественном количестве, и находясь порой за 500+ метров от цели — именно для этого нужно напряжение под 400В.

Теперь примерчик более удачной схемки — она же была на видео и расчитана уже до 24-х вольт.
Специально собрал в симуле, чтобы нигде не слажать.

Схема стостоит из двух частей — разрядника, а так же "боевой" части с конденсатором и выходным MOSFET'ом.
Не показан на схеме boost-преобразователь на MC34063, который отдельно активируется сигналом микроконтроллера.
Итого, функционал:

1. Схема железно закорачивает "боевой" конденсатор на резистор 100 Ом когда преобразователь 24В отключен, достаточно всего пары секунд для разрядки.
Итого, ни при каких условиях конденсатор не окажется заряженным, если его зарядили, а затем прибор выключили.
Когда же конденсатор всегда разряжен — схема просто физически не может выдать зажигающий импульс на нагрузку, она инертна.
2. Когда же 24В присутствуют — они идут напрямую к затвору P-канальника, и он закрывается, прекращая разрядку. После 24В текут через "зарядный резистор" в "боевой конденсатор".
При данных условиях требуется 1 минута зарядки дабы накопить нужный заряд для зажигания. Это при условиях если используются сжигаемый резистор, в случае пирозапалов конденсатор можно значительно уменьшить.
3. "Боевой" выходной N-канальник сливает заряд электролита на нагрузку по команде с МК.

Хитрость этой схемы в том, что в ней могут выйти из строя 1 или даже больше компонентов, и она по прежнему останется безопасной. Симулируем условия:
1. Закоротило выходной N-канальник — чере "зарядный резистор" будет течь всего 5 мА, чего мало для поджига цели, особенно сжигаемого резистора;
2. Закоротило разрядный P-канальник — "боевой" кап всегда разряжается, зарядить его невозможно;
3. Заглючил микроконтроллер, выдал 1 на 24В, и 1 на выходном ключе — через нагрузку течёт 5 мА, это безопасно.
Подать опасный импульс МК может только отработав правильно — дёргая ножками GPIO с разницей во времени.

Как-то так, уже не плохо — но можно и ещё доработать, уже есть несколько идей.
Так же, советую продублировать резисторы: последовательно те которые не должно пробить(зарядный), и параллельно те которые должны работать(подтяжки затворов).
Таки я сталкивался и с резисторами которые уходили в мегаомный диапазон, и теми которые закорачивались(особенно любят SMD'шные).

Ну, думаю на пока хватит, а то уже получилась статейка, и вообще поздно.
Планы на будущее — разработать миниатюрную повышалку до 400В, а так же придумать как совсместить её с затвором разрядного P-канальника(они обычно до 30 вольт).