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一种CQB训练使用电击装置

2019-04-10言勐杨悟宇马良葛运龙

科学与技术 2019年7期
关键词:电击

言勐 杨悟宇 马良 葛运龙

摘要:由于传统的CQB模拟对抗系统中缺乏实时有效的惩罚措施,导致在组织进行对抗训练过程中,参训人员重视程度不够,本文以LM2596开关电压调节器为主要元器件的电击装置。该电击装置能够有效控制电压电流的输出。为惩罚措施提供了一种思路。

关键词:CQB;LM2596;电击

1  设计背景

由于真人CS所提供的模拟对抗环境能增加团队人员的有效沟通,形成积极协调的组织氛围,树立互相配合,互相支持的团队精神和意识,各国军警均将其应用于CQB战术训练中。但从实际运用效果来看,此类模拟设备与真实战场环境贴合效果并不好。在模拟对抗训练组织过程中,参训人员“受伤”后没有实时惩罚措施,导致其思想重视程度不够,使对抗过程流于形式,训练效果大打折扣。电击是较为简单能够产生痛觉的方式之一,但其难以控制的特性,使得鲜少有人对其进行研究。本文利用新型LM2596开关电压调节器设计了一款可有效利用电击的装置,通过控制电路得到稳定的输出电压和输出电流,使其达到预计输出设想。

2  整体设计方案

本文以LM2596-ADJ开关电压调节器作为稳压电路的主要元器件,利用精密稳压可调电阻,调节输出电压,可通过STC15W408AS单片机配合IRF3205 N型场效应管进行控制。LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路,能够输出3A的驱动电流,同时具有很好的线性和负载调节特性。固定输出版本有3.3V、5V、12V,可调版本可以输出小于37V的各种电压。该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器,开关频率为150KHz,与低频开关调节器相比较,可以使用更小规格的滤波原件。由于该器件只需4个外接元件,可以使用通用的标准电感,这更优化了LM2596的使用,极大地简化了开关电源电路的设计。该器件还有其他一些特点:在特定的输入电压和输出负载的条件下,输出电压的误差可以保证在±4%的范围内,振荡频率误差在±15%的范围内;可以用仅80μA的待机电流,实现外部断电;具有自我保护电路。

3  具体电路设计

根于设计思路和设计要求,本设计对输出电压要做到较为精确的控制,因此选用LM2596开关电压调节器作为供电电路的核心芯片。LM2596具有3.3V、5V、12V的固定电压输出和可调电压输出,根据设计要求,选择可调电压输出,其测试电路及其布线方案如图1所示:

根据图2,由E·T值和最大的负载电流值的交叉处确定一个电感区域,每个区域都有一个电感值表征。由图可得11.22(V·μS)的水平线和1A的垂直线的交叉处所确定的电感为47μH。

3.3输出输入电容的选择(COUT和CIN)。输出电容使用82μF~820μF低等效电阻的电解电容或固态钽电容效果最好。该电容可用来对输出滤波以及提高环路的稳定性。根据上述设计要求选取330μF电解电容作为输出電容。输入电容是一个位于输入端与地之间的铝或钽电容。作为旁路电容,其作用是防止在输出端出现大的暂态电压。该电容在设计时需要靠近LM2596调节器。另外,输入电容电路的均方根值至少要为直流负载电流的一半。在本设计中负载电流为3A。那么,输入电容的电流均方根至少为1.5A。利用图3所示的曲线图可以选择合适的电容。在曲线图中,注意到50V的电压线所对应的电流均方根值大于1500mA的电容。所以选出一个680μF/50V或470μF/50V的电容。在此,选择470μF的电解电容作为此设计的输出电容

结语:

本设计涉及光电技术领域,为CQB模拟对抗系统的实时惩罚装置提供了一种行之有效的思路。

参考文献

[1].马聪.基于CPLD的红外激光模拟射击训练系统的设计与开发[D].天津理工大学,2016

[2].王善彤.触电危害程度的影响及其预防[J].科技与企业.2015(23).248

[3].刘鑫.电击武器的非致命效应研究[J].工业设计.2016

[4].席义安.人体电阻等值电路的分析[J].有色冶金节能.2012

(作者单位:武警警官学院)

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