安泰ATA-2161高压放大器在电磁炮实验系统中的具体应用

电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标所需的动能，与传统的火药推动的大炮，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。在电磁炮实验系统中功率放大器也发挥着重要作用，今天Aigtek安泰电子就带大家了解一下。

关于电磁炮的分类

电磁炮按其结构的不同可分为四种：线圈炮，轨道炮，电热炮，重接炮。

1、线圈炮

线圈炮又称交流同轴线圈炮。它是电磁炮的最早形式，由加速线圈和弹丸线圈构成。根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的。

加速线圈固定在炮管中，当它通入交变电流时，产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用，产生电磁场力，使弹丸加速运动并发射出去。

2、轨道炮

轨道炮（RailGun）或译磁轨炮、导轨炮由法国人维勒鲁伯于1920年发明，是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去。它由两条平行的长直导轨组成，导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸。

当两轨接入电源时，强大的电流从一导轨流入，经滑块从另一导轨流回时，在两导轨平面间产生强磁场，通电流的滑块在安培力的作用下，弹丸会以很大的速度（理论上可以到达亚光速)射出，这就是轨道炮的发射原理，轨道炮是电磁炮最常见的式样。

3、电热炮

电热炮的原理完全不同于上述两种电磁炮，其结构也有多种形式。最简单的一种是采用一般的炮管，管内设置有接到等离子体燃烧器上的电极，燃烧器安装在炮后膛的末端。

当等离子体燃烧器两极间加上高压时，会产生一道电弧，使放在两极间的等离子体生成材料蒸发。蒸发后的材料变成过热的高压等离子体，从而使弹丸加速。

4、重接炮

重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置，没有炮管，但要求弹丸在进入重接炮之前应有一定的初速度。

其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置，之间有间隙，长方形的“炮弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用，穿过间隙在其中加速前进。重接炮是电磁炮的最新发展形式。

功率放大器在电磁炮中的应用

功率放大器是一种用于将微弱电信号进行有效放大，从而驱动各种不同负载的电子仪器仪表，它主要在线圈型电磁炮实验平台中有着较多应用，负责为线圈提供合适的交流电，帮助产生交变磁场并在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用，产生电磁场力，使弹丸加速运动并发射出去。

ATA-2161高压放大器

在我们自制的线圈电磁炮实验平台中，选用的是ATA-2161高压放大器作为驱动源，它是一款理想的可放大交直流信号的单通道高压放大器。最大差分输出1600Vp-p(±800Vp)高压，可以驱动高压型负载。电压增益数控可调，一键保存常用设置，提供了方便简洁的操作选择，可与主流的信号发生器配套使用，实现信号的放大。

审核编辑 黄宇