KR20160047443A - 코일의 자체유도기전력을 이용한 코일건 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

코일의 자체유도기전력을 이용한 코일건 제어 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라, 축적된 전압을 인가하기 위한 축전부 및 스위치 연결되어 탄체에 자기장을 인가하는 제1 자계인가부; 및 제1 자계인가부와 병렬로 연결되고 제1 자계인가부에서 발생하는 자체유도기전력에 기초하여 제1 자계인가부로부터 흘러 나오는 전류가 흐르는 완충부를 포함하는 코일건 보호회로가 개시된다. 또한 축전기에서 전압을 축적하는 단계; 스위치가 온(ON)상태일 때 축적된 전압에 기초하여 축전기 및 스위치에 연결된 제1 자계인가부에 전류가 흐르는 단계; 탄체가 제1 자계인가부으로부터 인가되는 자기장에 의해 제1 자계인가부를 통과하는 단계; 제1 자계인가부에서 발생하는 자체유도기전력에 기초하여 제1 자계인가부와 병렬 연결된 완충부에 전류가 흐르는 단계를 포함하는 코일건 제어 방법이 개시된다.

Description

코일의 자체유도기전력을 이용한 코일건 제어 방법 및 그 장치{THE METHOD OF PROTECTING A COIL GUN BY USING SELF INDUCTANCE ELECTROMOTIVE FORCE OF COIL AND APPARATUS THEREOF}
코일건에서 사용하는 스위치를 보호하기 위해 탄체에 자계를 인가하는 코일의 자체유도기전력을 이용하는 방법 및 그 장치에 대한 발명이다.
코일건은 전원부에서 인가되는 전압을 승압하여 용량성 소자인 컨덕터(conductor)에 전압을 축전한 후, 스위칭(switching)에 의해 순간적으로 펄스 전류가 유도성 소자인 인덕터(inductor)에서 흐른다. 이러한 순간적으로 발생하는 전류로 인해 발생하는 자기장을 이용하여 탄체가 움직이게 된다.
코일건의 파괴력은 탄체가 빠를수록 증가하게 되고 탄체가 발사되는 속도는 스위칭에 의해 인덕터에 흐르는 단위 시간당 전류의 변화량에 의해 결정된다. 따라서 코일건의 파괴력을 높이기 위해 단위 시간당 전류 변화량을 크게 하면 스위치를 포함한 코일건의 내부 소자가 고장날 수 있다.
본 발명은 코일건에서 단위 시간당 전류 변화량이 커짐에 따라 코일건에 포함되는 소자를 과전류로부터 보호하기 위한 발명이다.
과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 해당하는 코일건 보호회로는 축적된 전압을 인가하기 위한 축전부 및 스위치 연결되어 탄체에 자기장을 인가하는 제1 자계인가부; 및 제1 자계인가부와 병렬로 연결되고 제1 자계인가부에서 발생하는 자체유도기전력에 기초하여 제1 자계인가부로부터 흘러 나오는 전류가 흐르는 완충부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코일건 보호회로는 탄체에 자기장을 인가하는 제2 자계인가부; 및 제2 자계인가부와 직렬로 연결된 정류회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 완충부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코일건 보호회로는 제1 자계인가부에서 발생하는 자체유도기전력에 의해 정류 소자가 순바이어스(forward biased) 되어 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 완충부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코일건 보호회로는 탄체가 제1 자계인가부 및 제2 자계인가부에서 인가되는 자기장에 의해 통과하는 것을 특징으로 할 수 있다.
과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예에 해당하는 코일건 제어 방법은, 축전기에서 전압을 축적하는 단계; 스위치가 온(ON)상태일 때 축적된 전압에 기초하여 축전기 및 스위치에 연결된 제1 자계인가부에 전류가 흐르는 단계; 탄체가 제1 자계인가부으로부터 인가되는 자기장에 의해 제1 자계인가부를 통과하는 단계; 제1 자계인가부에서 발생하는 자체유도기전력에 기초하여 제1 자계인가부와 병렬 연결된 완충부에 전류가 흐르는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 코일건 보호 방법에서 완충부는 제2 자계인가부; 및 제2 자계인가부와 직렬로 연결된 정류회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 코일건 보호 방법에서 완충부에 전류가 흐르는 단계는 제1 자계인가부에서 발생하는 자체유도기전력에 의해 정류 소자가 순바이어스 되어 전류가 흐르는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 코일건 보호 방법은 탄체가 제2 자계인가부로부터 발생하는 자기장에 의해 제2 자계인가부를 통과하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 코일건에서 발생하는 펄스 전류에 의해 스위치 소자가 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 해당하는 코일건 보호 회로의 블록도이다.
도 2는 코일건 보호 회로와 연결된 다른 소자와의 관계를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 해당하는 코일건 보호 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 코일건 보호 회로가 적용된 일 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 탄체가 제1 자계인가부 및 제2 자계인가부를 통과하는 코일건 보호 방법에 대한 흐름도이다.
도 6은 코일건에 코일건 보호 회로가 결합된 일 실시예를 도시한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 해당하는 코일건 보호 회로(100)의 블록도이다. 구체적으로, 코일건 보호 회로(100)는 탄체에 자계를 인가하는 제1 자계인가부와 연결된 스위치에 과전류가 흐르지 않도록 하여 스위치가 파괴되는 것을 방지하기 위한 회로이다.
축전부(미도시)는 축전부(미도시)에 연결된 다른 소자에 전압을 인가하여 전류가 흐르게 할 수 있다. 축전부(미도시)에 인가되는 전압에 기초하여 전하를 축적하는 축전 기능을 수행할 수 있는 용량성 소자(예를 들면 커패시터(capacitor))가 될 수 있다. 축전부(미도시)는 축전 기능을 이용하여 제1 자계인가부(120)에 전류가 흐르게 할 수 있다.
제1 자계인가부(120)는 코일건에서 발사될 수 있는 탄체에 자기장을 인가할 수 있다. 제1 자계인가부(120)는 탄체에 자기장을 인가하고, 탄체는 자기장 변화에 기초하여 힘을 받아 움직일 수 있다. 여기에서 탄체는 자기장에 의해 이동할 수 있는 강자성체가 될 수 있다. 제1 자계인가부(120)는 유도성 소자(예를 들면, 솔레노이드(solenoid) 등)가 될 수 있다. 제1 자계인가부(120)에서 인가되는 자기장은 제1 자계인가부(120)에 흐르는 전류의 단위 시간당 변화량에 기초하여 발생할 수 있다. 구체적으로. 제1 자계인가부(120)에 변화하는 전류가 흐르게 되는 경우, 제1 자계인가부(120)에서 단위 시간당 전류 변화량에 기초하여 발생하는 자기장의 세기가 결정될 수 있다. 이러한 제1 자계인가부(120)로부터 발생되는 자기장의 세기 및 방향은 앙페르 법칙(Ampere's Law)에 의해 결정될 수 있다. 앙페르 법칙에 의해 결정된 자기장은 강자성체인 탄체에 인가되어 탄체의 움직임에 영향을 줄 수 있다.
완충부(130)는 제1 자계인가부(120)에 연결되어 제1 자계인가부(120)로부터 흘러나오는 들어가는 전류를 분배함으로써 제1 자기인계부(120)와 연결되는 스위치(미도시)에 흐르는 전류의 세기를 감소시킴으로써 스위치(미도시)가 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 완충부(130)는 제1 자계인가부(120)와 병렬로 연결될 수 있고, 제1 자계인가부(120)에 흐르는 전류의 단위 시간당 변화량에 의해 발생하는 자체유도기전력의 영향을 받을 수 있다. 제1 자계인가부(120)의 자체유도기전력에 기초하여 완충부(130)는 전류가 흐를 수 있는 상태가 될 수 있고, 이에 따라 완충부(130)는 스위치(미도시)에 흐르는 전류의 크기를 감소시킬 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 이하의 실시예를 통해 설명하도록 한다.
도 2는 코일건 보호회로(200)와 연결된 소자와의 관계를 나타낸 블록도이다. 도 2의 코일건 보호회로(200)는 도 1의 코일건 보호회로(100)에 대응하는 것일 수 있다. 구체적으로, 코일건 보호회로(200)에 포함되는 완충부(230)는 정류회로(232) 및 제2 자계인가부(234)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 자계인가부(220)와 완충부(230)는 스위치(240)와 병렬 연결될 수 있다. 병렬 연결된 완충부(230)에 제1 자계인가부(220)로부터 흘러나오는 전류가 흐르게 됨에 따라 스위치(240)에 흐르는 전류의 크기를 감소시킬 수 있다. 코일건 보호회로(200)와 주변 소자인 축전부(210) 및 스위치(240)와의 관계는 이하 구체적인 실시예인 도 3에서 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일건 보호 방법에 대한 흐름도를 도시한 것이다.
S310단계에서 축전기(210)는 축전기(210)에 인가되는 전압에 기초하여 전하를 축적함으로써 축전 기능을 수행할 수 있다. 외부 전원이 회로상에 인가되지 않은 상태에서 회로가 과도(transient) 상태일 경우 축전기(210)에 축전된 전하들의 흐름에 기초하여 회로상에 전류가 흐르게 된다.
S320단계에서 스위치(240)가 온(ON)상태일 경우, 축전기(210)에 축적된 전하에 기초하여 축전기(210) 및 스위치(240)에 연결된 제1 자계인가부(220)에 전류가 흐를 수 있다. 구체적으로, 축전기(210)는 축전기(210)에 인가되는 전압에 기초하여 전하를 축적할 수 있다. 스위치(240)가 온(ON) 상태가 되면 스위치(240)는 도통 상태가 되고, 축전기(210)에 축적된 전하에 기초하여 스위치(240)와 연결된 제1 자계인가부(220)에 인가되는 전압이 결정될 수 있다. 제1 자계인가부(220)에 인가되는 전압에 의해 제1 자계인가부(220)에 흐르는 전류에 대한 단위시간당 전류변화량이 결정될 수 있다. 제1 자계인가부(220)에서의 전류가 흐르게 되면 유도성 소자인 제1 자계인가부(220)는 자기장을 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 자계인가부(220)가 솔레노이드인 경우 전류의 흐름이 기초하여 솔레노이드 내부에서 특정 방향으로 자기장이 생성될 수 있다.
S330 단계에서 제1 자계인가부(220)가 S320 단계에서 발생시킨 자기장이 탄체에 영향을 미침으로써 제1 자계인가부(220)를 통과하게 된다. 구체적으로 강자성체인 탄체는 자기장에 의해 힘을 받아 제1 자계인가부(220)를 통과할 수 있다. 제1 자계인가부(220)에서 발생하는 자기장의 세기는 전류의 세기에 비례할 수 있다. 제1 자계인가부(220)에 전류가 흐르는지 여부는 제1 자계인가부(220)에 연결된 스위치(240)의 온/오프 동작에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들면 제1 자계인가부(220)에 흐르는 전류의 세기는 제1 자계인가부(220)에 인가되는 전압에 기초하여 결정될 수 있고, 제1 자계인가부(220)에 인가되는 전압은 S320 단계에서 스위치(240)가 온 상태가 됨으로써 축전기(210)에 축적된 전하에 의해 결정될 수 있다.
S340 단계에서 제1 자계인가부(220)에서 발생하는 자체유도기전력에 기초하여 제1 자계인가부(220)와 병렬로 연결된 완충부에 전류가 흐를 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스위치(240)가 오프 상태일 경우에는 제1 자계인가부(220)에 전류가 흐르지 않고 있던 상태이고 제1 자계인가부(220) 양단에는 전압차가 존재하지 않고 있는 상태이다. 스위치(240)가 온 상태가 되는 경우 제1 자계인가부(220)에는 축전기(210)에 의해 전압이 인가된다. 즉, 스위치(240)의 온/오프 동작에 의해 제1 자계인가부(220)의 전압의 불연속성이 생기게 됨으로써 제1 자계인가부(220)에는 매우 큰 단위 시간당 전류 변화량을 발생하게 된다. 매우 큰 단위 시간당 전류 변화량에 기초하여 제1 자계인가부(220)에 흐르는 전류의 크기가 매우 큰 상태까지 증가하였다가 다시 감소하는 경우에도 매우 큰 단위 시간당 전류 변화량을 가지게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 제1 자계인가부(220)에 흐르는 전류 변화가 감소하는 방향으로 바뀌는 경우, 제1 자계인가부(220)에서는 자체유도기전력의 방향이 바뀌게 된다. 제1 자계인가부(220)에서 발생하는 자체유도기전력의 크기는 매우 크기 때문에 제1 자계인가부(220)에서 발생하는 자체유도기전력과 축전부(210)의 전압이 더해지는 경우 스위치(240)에는 매우 큰 전압이 인가되게 되어 스위치(240)가 파괴될 수 있다. 완충부(230)는 제1 자계인가부(220)와 병렬로 연결됨으로써 제1 자계인가부(220) 양단에 인가되는 전압의 영향을 받게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따라 완충부(230)는 정류회로(232) 및 제2 자계인가부(234)를 포함할 수 있다. 정류회로(232)는 정류회로를 흐르는 전류가 임의의 한 방향으로만 흐를 수 있도록 하는 소자이며, 다이오드(diode)가 될 수 있다. 정류회로(232)는 제1 자계인가부(220) 및 스위치(240)와 연결된 회로로부터 흘러 들어오는 전류를 흐르게 하고, 축전부(210) 및 제1 자계인가부(220)와 연결된 회로로부터 흘러 들어오는 전류는 흐르지 않도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 자계인가부(220) 및 스위치(240)가 연결된 부분의 전압이 축전부(210) 및 제1 자계인가부(220)가 연결된 부분의 전압보다 큰 경우에 정류회로(232)가 도통 상태가 되어 전류가 흐를 수 있다. 정류회로(232)가 도통 상태가 되어 전류가 흐르는 경우 정류회로(232)와 직렬로 연결된 제2 자계인가부(234)에도 전류가 흐르게 되고 전압이 인가된다. 본 발명의 일 실시예에 따라 정류회로(232)가 도통 상태라면 제1 자계인가부(220) 및 제2 자계인가부(234)에 인가되는 전압의 크기는 같을 수 있다. 따라서 완충부(230)가 제1 자계인가부(220)와 병렬로 연결된 경우, 흐르는 전류 방향을 축전부(210)와 연결된 부분으로부터 스위치(240)에 연결된 부분으로 향하는 방향을 기준으로, 제1 자계인가부(220)에 흐르는 전류가 그와 반대 방향으로 향하는 힘을 받을 수 있다. 이는 제1 자계인가부(220)의 양단에서 발생하는 자체유도기전력은 제1 자계인가부(220) 및 스위치(240)가 연결된 부분의 전압이 축전부(210) 및 제1 자계인가부(220)가 연결된 부분의 전압보다 큰 경우에 해당한다. 이 경우, 제1 자계인가부(220)에서의 자체유도기전력에 의해 정류회로(232)가 도통됨에 따라 완충부(230)에 전류가 흐르게 됨으로써 스위치(240)의 애노드(Anode)부분의 전압의 크기가 캐소드(Cathode) 부분의 전압의 크기보다 작아짐으로써 전류가 흐르지 않는 경우, 축전부(210)의 전압이 전부 스위치(240)에 인가되는 것이 아니라 완충부(230) 및 제1 자계인가부(220)에도 인가되도록 함으로써 스위치(240)에 인가되는 전압의 크기가 감소시켜 스위치(240)를 보호할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 코일건 보호 회로(100)가 적용된 일 실시예를 도시한 것이다. 도 4의 제1 자계인가부(420)는 도 2의 제1 자계인가부(220)에 대응할 수 있고, 도 4의 정류회로(432)는 도 2의 정류회로(232)에 대응할 수 있고, 도 4의 제2 자계인가부(434)는 도 2의 제2 자계인가부(234)에 대응할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 자계인가부(420) 및 제2 자계인가부(434)는 유도성 소자인 솔레노이드인 것을 특징으로 할 수 있고, 정류회로(432)는 다이오드(diode)인 것을 특징으로 할 수 있다. 도 4는 본 발명의 실시예로서, 코일건 보호회로(100)는 축전부(410) 및 스위치(440)와 결합되어 있을 수 있다. 축전부(410)는 축전부(410)의 양단에 인가되는 전원, 예를 들면 축전부(410)의 양단에 스위칭 되는 전원(402)을 연결하여 전하를 축적할 수 있다. 전원(402)에 연결된 스위치가 축전부(410)와 연결된 상태라면 축전부(410)는 전하를 축적하고, 축적된 전하는 전원(402)에 연결된 스위치가 축전부(410)와 연결이 끊긴 후에 방전된다. 축전부(410)에 연결된 전하가 방출됨으로써 축전부(410)와 연결된 제1 자계인가부(420)로 전류가 흐를 수 있다. 이 경우 제1 자계인가부(420)에 연결된 스위치(440)가 온(ON) 상태일 수 있으며 스위치(440)는 사이리스터(thyristor)가 사용될 수 있다. 제1 자계인가부(420)에 전류가 흐르지 않다가 축전부(410)가 방전되기 시작하면서 전류가 흐르기 시작하면서 매우 큰 단위시간당 전류 변화량을 가지게 된다. 도 4를 참조하면, 축전부(410)가 방전되기 시작하면서 제1 자계인가부(420)는 축전부(410)와 연결된 부분으로 전류가 흘러 들어올 수 있다. 는 축전부(410)와 연결된 부분을 통해 제1 자계인가부(420)로 흘러 들어오는 전류가 증가하는 경우 제1 자계인가부(420) 및 축전부(410)가 연결된 부분의 전압이 제1 자계인가부(420) 및 스위치(440)가 연결된 부분의 전압보다 높은 자체유도기전력(이하, 양의 자체유도기전력)이 발생한다. 이후에 축전부(410)와 연결된 부분을 통해 제1 자계인가부(420)로 흘러 들어오는 전류가 감소하는 경우, 제1 자계인가부(420) 및 축전부(410)가 연결된 부분의 전압이 제1 자계인가부(420) 및 스위치(440)가 연결된 부분의 전압보다 낮은 자체유도기전력(이하, 음의 자체유도기전력)이 발생한다. 이 경우에는 정류회로(432)가 도통됨에 따라 제2 자계인가부(434)에도 전류가 흐를 수 있다. 스위치(440)가 오프(OFF)상태인 경우 제1 자계인가부(420) 양단에서 발생하는 자체유도기전력에 의해 스위치(440) 양단에 매우 큰 전압이 인가될 수 있고, 이는 사이리스터로 구성된 스위치(440)가 파괴될 수 있는 요인이 된다. 본 발명의 일 실시예는 제1 자계인가부(420)로 흘러 들어오는 전류가 감소하는 경우, 음의 자체유도기전력이 발생하는 경우에 도통되는 정류회로(432)를 포함하는 완충부(430)를 제1 자계인가부(420)에 병렬로 연결함으로써 음의 자체유도기전력이 발생하더라도 스위치(440)에 전류가 흐르지 않고 완충부(430)에 포함된 정류회로(434)를 통하여 전류가 흐르도록 하여 스위치(440)가 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 완충부(430)에 포함되는 제2 자계인가부(420)에서 탄체에 자기장을 인가하여 탄체를 움직일 수 있다. 이와 관련하여 도 5는 본 발명의 일 실시예로서 탄체가 제1 자계인가부(420) 및 제2 자계인가부(434)를 통과하는 코일건 보호 방법에 대한 흐름도이다.
S510 단계에서 축전기(410)는 축전기(410)에 인가되는 전압에 기초하여 전하를 축적함으로써 축전 기능을 수행할 수 있다. 외부 전원이 회로상에 인가되지 않은 상태에서 회로가 과도(transient) 상태일 경우 축전기(410)에 축전된 전하들의 흐름에 기초하여 회로상에 전류가 흐르게 된다.
S520 단계에서 스위치(440)가 온(ON)상태일 경우, 축전기(410)에 축적된 전하에 기초하여 축전기(410) 및 스위치(440)에 연결된 제1 자계인가부(220)에 전류가 흐를 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 도 3의 S320 단계에 대응될 수 있으므로 생략한다.
S530 단계에서 제1 자계인가부(420)는 탄체로 자기장을 인가할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 탄체는 강자성체에 해당할 수 있으며, 자기장이 인가된 탄체는 자기력에 의해 움직일 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 도 3의 S330 단계에 대응될 수 있으므로 생략한다.
S540 단계에서 제1 자계인가부(420)에서 발생하는 자체유도기전력에 기초하여 제1 자계인가부(420)와 병렬 연결된 완충부(430)에 전류가 흐를 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 완충부(430)는 정류회로(432) 및 제2 자계인가부(434)를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 완충부(430)의 양단에 제1 자계인가부(420)에 의해 음의 자체유도기전력이 인가되는 경우 정류회로(432)가 도통상태가 되어 제2 자계인가부(434)에 전류가 흐를 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 도 3의 S340 단계에 대응될 수 있으므로 생략한다.
S550 단계에서 탄체는 S540 단계에서 제2 자계인가부(434)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자기장의 영향을 받아 움직일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 제1 자계인가부(420) 및 제2 자계인가부(434)는 중앙이 비어있는 솔레노이드에 해당할 수 있다. 제1 자계인가부(420)로부터 인가되는 자기장에 의해 제1 자계인가부(420)를 통과한 탄체는 제2 자계인가부(434)에 의해 인가되는 자기장에 의해 제2 자계인가부(434)를 통과할 수도 있다. 구체적으로, 완충부(430)는 직렬로 연결된 정류회로(432) 및 제2 자계인가부(434)를 포함할 수 있고, 정류회로(432)를 통과한 전류를 제2 자계인가부(434)에도 흐를 수 있으며, 제2 자계인가부(434)에 흐르는 전류에 의해 자기장이 생성될 수 있다. 이렇게 생성되는 자기장이 탄체에 인가되어 탄체가 움직일 수 있다. 바람직하게는 제1 자계인가부(420)와 제2 자계인가부(434)가 일직선상에 위치하고, 제1 자계인가부(420)를 통과한 탄체는, 제2 자계인가부(434)로부터 자기장이 인가되는 시기에 제2 자계인가부(434)를 통과하기 전의 위치로 이동할 수 있고 이후에 제2 자계인가부(434)로부터 인가되는 자기장에 의해 제2 자계인가부(434)를 통과할 수 있다. 코일건에 본 발명의 일 실시예와 같은 제1 자계인가부(420) 및 완충부(430)를 이용함으로써, 스위치(440)가 파괴되는 것을 보호함과 동시에 탄체의 발사속도 향상의 효과를 달성할 수 있다.

Claims (8)

  1. 축적된 전압을 인가하기 위한 축전부 및 스위치와 연결되어 탄체에 자기장을 인가하는 제1 자계인가부;
    상기 제1 자계인가부와 병렬로 연결되고 상기 제1 자계인가부에서 발생하는 자체유도기전력에 기초하여 상기 제1 자계인가부로부터 흘러 나오는 전류가 흐르는 완충부를 포함하는, 코일건 보호회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 완충부는
    상기 탄체에 자기장을 인가하는 제2 자계인가부; 및
    상기 제2 자계인가부와 직렬로 연결된 정류회로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코일건 보호회로.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 완충부는
    상기 제1 자계인가부에서 발생하는 자체유도기전력에 의해 상기 정류 소자가 순바이어스(forward biased) 되어 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는, 코일건 보호회로.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄체는 상기 제1 자계인가부 및 제2 자계인가부에서 인가되는 자기장에 의해 통과하는 것을 특징으로 하는, 코일건 보호회로.
  5. 코일건 제어 방법에 있어서,
    축전기에서 전압을 축적하는 단계;
    스위치가 온(ON)상태일 때 상기 축적된 전압에 기초하여 상기 축전기 및 상기 스위치에 연결된 제1 자계인가부에 전류가 흐르는 단계;
    탄체가 상기 제1 자계인가부으로부터 인가되는 자기장에 의해 상기 제1 자계인가부를 통과하는 단계;
    상기 제1 자계인가부에서 발생하는 자체유도기전력에 기초하여 상기 제1 자계인가부와 병렬 연결된 완충부에 전류가 흐르는 단계를 포함하는 코일건 보호 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 완충부는
    제2 자계인가부; 및
    상기 제2 자계인가부와 직렬로 연결된 정류회로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코일건 보호 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 완충부에 전류가 흐르는 단계는,
    상기 제1 자계인가부에서 발생하는 자체유도기전력에 의해 상기 정류 소자가 순바이어스 되어 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는, 코일건 보호 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 코일건 제어 방법은,
    상기 탄체가 상기 제2 자계인가부로부터 발생하는 자기장에 의해 상기 제2 자계인가부를 통과하는 단계를 더 포함하는, 코일건 보호 방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06101994A (ja) * 1992-09-22 1994-04-12 Japan Steel Works Ltd:The コイルガン

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06101994A (ja) * 1992-09-22 1994-04-12 Japan Steel Works Ltd:The コイルガン

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112504002A (zh) * 2020-10-22 2021-03-16 浙江工业大学 一种炮弹加速距离可控的磁阻式电磁炮及控制方法

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