鉄道模型パワーパックの自作(その3)・検証運転

2010年06月28日 02時36分 正午の月齢:16.0  月名:立待月  潮汐:大潮 月齢:16.0[立待月] 潮汐:大潮
(最終更新日:2019年09月15日)
15年前に投稿 | 鉄道模型 | コメントはありません

1分ぐらいで読めます。

テスターの針を追いかけているだけでは本当の性能は見えてこないので、とりあえず試運転してみましょ。

フィーダーもなかったので、手頃なレールに直接ハンダ付けして給電レールを作ります。そして…

徐々に負荷を増やしていきましたが、びくともしません。5重連でもスイスイ走ります。ただ、当初の放熱板では役立たずなので、3端子レギュレータのときと同じサイズのものに換装しました。状況によってはかなりの熱を持つので、今回の試運転では水冷式(ヒートシンクの半分を水に漬けただけ)にしています。

停止目標に向かって減速してピタリと止めるというのが、なかなか上手くいかなくて本物みたいで楽しいです。とはいうものの減速1段なので、減速と惰行の切り替えを行うだけなんですけどね。ツマミなしでロータリースイッチの軸をぐりぐりしていたので、左手の親指が妙に痛い…

低速運転も綺麗にできます。やはり課題は「低加速度の実現」です。

鉄道模型パワーパックの自作(その2)・回路試作

2010年06月27日 06時35分 正午の月齢:15.0  月名:満月  潮汐:大潮 月齢:15.0[満月] 潮汐:大潮
(最終更新日:2019年09月15日)
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2分ぐらいで読めます。

さて、日本橋のシリコンハウスで買った部品で、実際に回路を組んでみます。

トランジスタの端子の並び順

まずは、トランジスタの端子の順番に気をつけましょう。2SC3572だけエミッタとベースが逆です。

抵抗は、

  • 100Ω(茶黒茶金)
  • 1kΩ(茶黒赤金)
  • 100kΩ(茶黒黄金)

を使います。1/4Wでいいと思うのですが、このあたりは自信がないです。

トランジスタの足とか、抵抗のカラーコードとか、ボンヤリとは覚えているものの、非常に怪しかったです。20年近くこんな作業してなかったので…

なんか部品の配置もスマートではないですが、どうにか完成しました。間違って組んだところは、10kΩ可変抵抗の右と左の端子の接続程度でした。

パワーパック回路完成 パワーパック回路完成

よく見ると2SC2120が曲がっていますが、これは基板を裏向けて導通チェックをぐりぐりとやっているときにたまたま捻挫しただけです。ラジオペンチできゅっきゅっと直して問題ナシ。

パワートランジスタ

現段階では動作の検証だけなので、パワートランジスタはこのように放熱板を適当に付けてぶら下げています。

回路全体

回路全体はこんな感じ。主電源スイッチもパイロットランプもない、実に色気のない回路でございます。それでは、動かしてみます。

ノーマルモード(可変抵抗を手で回して電圧を変える)では、ツマミをまわすことによって電圧上昇。最大で13V程度出力。ちょっと高いかなー。加減速モード(ロータリースイッチによる制御)では、最大で12V程度。ほぼ狙い通り。この差はどうやらダイオードを通るか通らないかによる0.7Vの電圧降下の分と考えられます。

加減速モードの電圧の変動を検証してみます。加速度可変抵抗、減速度可変抵抗ともに一番絞っても案外電圧の変化が早い! 客車列車のじんわりとした加速を実現するためには、100μFの電解コンデンサをもう少し大きなものにしたほうが良いようです。可変抵抗を200kΩにしてみようと考えています。

加速段、減速段それぞれ1段ずつしかないですが、それでも加速→惰行→加速→減速などと切り替えると電圧の変化が面白く、停止位置にピッタリ止める楽しみができるパワーパックです。いくつかの固定抵抗値を用意しておいて、加速と減速のロータリースイッチを2つに分けると、2ハンドルタイプも作れそうです。それは今後のネタということにしましょ。

というわけで、回路の試作は終了ですー。

鉄道模型パワーパックの自作(その1)・回路設計

2010年06月23日 18時29分 正午の月齢:11.0  月名:十二日月  潮汐:中潮 月齢:11.0[十二日月] 潮汐:中潮
(最終更新日:2024年04月19日)
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3分ぐらいで読めます。

さて、大型レイアウトや重連室内灯付き編成でもモリモリと動かせる、マッスル! パワフル! ビューティフル!(?)なパワーパックを作ってみます。

とはいうものの、1から回路図を起こす技量なんて持ち合わせていないので、他人様の知恵を拝借することとします。

その結果気に入ったのが、カーサロンモリの「ノッチにより加減速をするコントローラー」。

ただし1つ問題があって、最終段のパワートランジスタ2SC2535がどこを探しても手に入りません。いろいろなウェブサイトで製作記があるので拝見したところ、昭和の鉄道模型、つくれるのかな? 「トランジスタコントローラー製作 その2」の2SC2335のほか、Modélisme hebdomadaire「ノッチ式自動加減速トランジスタコントローラ」では2SD1828を代替トランジスタとしています。

せっかくなので、できるだけ2SC2535に近くて、2SC2335と2SD1828以外のトランジスタを使いたい。と、いろいろ探した結果、2SC3572が使えそうな気がします。

2SC2535 2SC2335 2SC3572
VCBO 500 500 500
VCEO 400 400 400
VEBO 6 7 4
IC 5 7 10
IB 1 3.5 5
PC Ta=25 1.5 1.5
PC Tc=25 40 40 30
Tj 150 150 150
Tstg -55to+150 -55to+150 -55to+150
V(BR)CEO 400 400 400
V(BR)CBO 500
VCEX(SUS)1 450 450
VCEX(SUS)2 400 400
VCEsat 1 1 1
VBEsat 1.5 1.2 1.5
ICBO 100 10 100
IEBO 1 10 10
hFE 10 10 10
tr 1 1 1
tstg 2.5 2.5 2.5
tf 1 1 0.7

数値的な比較では問題ないと思うのですが、素人なのでよくわかりません。

パワーパック回路図

とりあえず、オリジナルの回路図の最終段だけ変更して組んでみることとします。3Aくらいの大容量を流したいので、進行方向スイッチの手前に3Aのポリスイッチを入れてあります。15Vを入力していますが、ダーリントン接続の電圧降下等で上手い具合に12Vくらいになってくれたらいいのですが。

うまくいくかなー。

WordPress3.0日本語版にアップグレードしました。


(最終更新日:2014年03月26日)
15年前に投稿 | WordPress | コメントはありません

1分ぐらいで読めます。

先日実験用サイトに導入したWordPress 3.0ですが、日本語版が出たので本ウェブサイトも早速アップグレードしてみました。

データベースのバックアップを取ってから、自動アップグレードするだけですが、その後いつものようにformatting.phpのカスタマイズを施します。(WordPress における文字表示(置換)のカスタマイズ。,WordPress における文字表示(置換)の再カスタマイズ。)

ということで、閲覧者から見れば今までどおりです。新機能については順次試していくことにしましょう。

「けいおん!」な「飛び出し坊や」

2010年06月21日 22時00分 正午の月齢:9.0  月名:十日月  潮汐:長潮 月齢:9.0[十日月] 潮汐:長潮
(最終更新日:2019年09月02日)
15年前に投稿 | 分類無用 | 3件のコメント

1分ぐらいで読めます。

「けいおん!」は、たまにしか見ないのですが、こんなものができてしまったようです。

人気アニメ「けいおん!」(TBS系)でまちおこしを目指す滋賀県豊郷町(とよさとちょう)の実行委が、主人公の女子高生らをモデルにした交通事故防止看板「飛び出し坊や」を作った。

女子高軽音楽部の生徒らの日常を描くコメディーで、町立豊郷小の旧校舎が舞台のモデルとされる。主人公らの歌う曲がCD売り上げ1位になるなど社会現象化し、交通安全にも役立てようと考えた。

毎日jp けいおん! : "舞台"の地で「飛び出し坊や」に 交通安全+まちおこしも

「飛び出し坊や」といえば、以前「飛び出し坊や」4種詰め合わせを作ったのですが、ぜひ豊郷町へ行って「けいおん!」な「飛び出し坊や」(坊やじゃないケド)のデータ取りをしたいものです。

3端子レギュレータによる定電圧電源の製作


(最終更新日:2019年09月15日)
15年前に投稿 | できるかな | 1件のコメント

2分ぐらいで読めます。

次回の文化展にも鉄道模型レイアウトを出展しようと企んでいるわけですが、前回以上の規模になることを考えて、パワーパックの自作を考えています。市販品は高いし…

さて、そうは言うものの、電子工作なんて20年くらいご無沙汰だったので、リハビリとして3端子レギュレータを使った定電圧電源の製作をしてみました。

これは20年近く前に作ったLM380Nを使ったアンプです。

LM380Nを使ったアンプ

見た目はたいしたことないですが、かなりいい音です。ミニコンポのスピーカーをしっかりと鳴らしてくれました。

電源はパソコン用のACアダプタ15Vのものを使い、3端子レギュレータ7805を使って5Vを出力させてPC空冷ファン(ジャンク品1個100円)を回してみます。

3端子レギュレータ7805回路図

回路はいたってシンプル。元々かなり安定した電源を使うため、入力側の電解コンデンサは省略します。(回路図では「+12V」となっていますが、今回は15Vを入力します。)

3端子レギュレータ回路とファン2基

と、こんな感じに作ってみましたー。回路自体はサクサクとでき、空冷ファン2基並列も問題なく回ってくれました。テスターで計測すると電圧も問題なし。ところで、今回の製作におけるポイントは熱処理。15Vを5Vにするので、電圧の差分はすべて熱になってしまいます。上手く放熱できるだろうか…

最初は、手前に転がっている小さな放熱フィンを使ってみたのですが、「うっわ、熱っ!」というレベルになってしまったので、急遽ひと回り大きなものに換装しました。0.3Aのファンが2個ということは0.6A。(15V-5V)*0.6A=6W。6Wの放熱でもこれくらいの放熱板が必要なのかー。

果たしてパワーパックは無事に完成するのか?

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