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ワンコインデコーダ5(その7)

 モータードライバの選定にいろいろと試行錯誤をしておりますが、今日は、ディスクリートで、MOS-FETやトランジスタを使用して回路を組んで実験です。


 回路は、前から試してみたかった、某D社製、デコーダのHブリッジ回路です。

 あやのすけさんや、名古屋電鉄さんの記事を参考にさせていただいております。

 PWM信号と、方向制御信号を以下のように入力する回路になっています。


 実験風景、南武線の103系(非DCC車)を走行させています。

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 実験用基板です。測定などを考慮し、大きめに作っています。

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 抵抗ではなくモータを負荷にした際の波形です。特性はBD6231に似ている挙動です。起動するスロットル位置はBD6231よりも低いです。

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 初段のトランジスタをFETにする実験と、一般的なHブリッジをディスクリートで組んだ場合の実験もやりたいと思っています。



ワンコインデコーダ5(その6)


 鉄道模型のDCC制御で使用する自作デコーダのICを各種比較実験しました。


 先日、ワンコインデコーダ5(その5) の記事でモータードライバの選定を検討したIX4427,4426ですが、注文していたチップワンストップから届いたので実験しました。


 ブレッドボード上でサクッと組んで実験です。

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 比較検討するモータードライバ用のIC達。。

左上から、BD6231E2A4653ELJTR、左下から、IX4427N、IX4426N、MCP1403です。

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 実験に使用するモーターの抵抗値は約16Ωです。

約0.75A程度の消費電流での検証という算段です。

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まず、現行ワンコインデコーダ4で使用の「BD6231」の波形です。OFF時に多少ダレがあります。

6231.png


 続いて、コストが下がって性能は上がると期待していた「A4953ELJTR」です。

 やあさんの出力波形検証同様、OFF時に負の電圧が発生し、力行とブレーキを煩雑に繰り返すような動作で、動き出しが遅いといった問題があります。

4935.png


 続いて、ワンコインデコーダ2で使用していた、MCP1403です。

今回はコストの関係で見送っていますが、素直な矩形波となっています。

1403.png


 最後に、今回、ワンコインデコーダ5で使用を検討している、IXYS製の「IX4427N」です。

こちらも、きれいな矩形波となっています。モーターもスロットルが低い位置から起動し、A4953とは明らかに異なる挙動で、いい感じです。

4427.png


 最後は同じくIXYS製の「IX4426N」です。「IX4426」は dual inverting driver、「IX4427」は dual non-inverting driverになっており、入力に対する出力極性が反転しているだけです。同じくきれいな矩形波を出力しています。

4426.png


 という訳で、安価で特性の良いIXYS製のドライバを採用することを前提に、ワンコインデコーダ5の検討を進めようかと考えています。





KATO 3灯式自動信号機S の分解


 今回は、KATO製 3灯式自動信号機S を取り上げます。


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 この信号機はアナログ、DCC両対応しており、スイッチで切り替えができます。

 ただ、両対応というのは、あくまで通過検知のタイマー式としての切り替えで、DCC設定時は線路電圧を無視した点灯条件になるようになっています。(逆方向時に赤にならない)


 フルDCC制御のため、この信号機の制御基板ごとフレンドリーなアクセサリデコーダができないかの検討のため、分解してみました。


 裏返すと、ビス2本で留まっているので、コレを外します。

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 基板が出てきました。どうやら片面実装基板のようです。

 基板厚さの測定を忘れました。また今度分解したときに測定します。

 基板をよく見るために、さらに、ビス2本を外します。

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 基板が全貌を表しました。78M05やPIC12F629が見えます。信号機との接続はコネクタと思い込んでいたのですが、はんだ付けで意外でした。

 PICから信号機のLEDに行っている回路はコモンがVCCのようなのでアノードコモンであり、各色の抵抗値も赤LEDは470Ω、黄色は220Ω、緑は150Ωと使い分けているようです。おそらくこれで各色の輝度を調整していると思われます。

 基板の右側には、フォトカプラによる、進行方向の判別回路があります。

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 写真のバネは線路電圧の測定のため、基板に接続するためのものです。

 信号機制御用のアクセサリデコーダは30x30程度の写真の中央位置にビスで固定できるようにすればよいようです。今後詳細を検討したいと思います。

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ワンコインデコーダ5(その5)

 久々に「ワンコインデコーダ5」の検討をちょっとづつ進めました。


 停滞している原因のモータドライバをなんとかしようと模索しています。


 ワンコインデコーダ4で使用しているモータードライバ「RohmのBD6231」は、秋月では容易に入手できるもののちょっと高いです。

 Elecrowにて実装まで含めて依頼する際には、部品を中国まで送るか、DigikeyMouserで調達してもらう必要があります。


 コストが下がって性能は上がると期待していた「A4953ELJTR」ですが、動き出しがちょっと変だなと感じていたのは前にも書いた通りです。

 やあさんの出力波形検証では、ちょっとモーター制御には向かない感じです。(Dutyが高い状態で使用するポイントデコーダでは問題ないのですが。。。)


 あやのすけさんのブログで解析されているDigitraxのデコーダのように、ディスクリートFETによるHブリッジ回路も考えたのですが、SOT6のパッケージは小さいものの3つ基板に載せる必要もあり、結局はSop8パッケージを1個搭載するほうがよさそうです。


 Digikeyでいろいろと検索して見つけたのが、IXYSの「IX4426/7/8」です。

 SOP8のほか、3x3mmのDFNパッケージもあり小型化も期待できます。


 デュアルローサイドゲートドライバで2つの出力はそれぞれ1.5Aをソースおよびシンクすることができるので、これでHドライバを構成できないか、検証したいと思っています。


 Hブリッジにした場合の貫通電流の防止制御などはないみたい(当然か)なので、マイコン側でうまく制御しないといけなそうです。


 とりあえず、チップワンストップに発注をかけました。10日弱で入手できそうなので、入手次第検証したいと思います。



S88 Mascon 基板を製作


 ずいぶんと前に、DCC電子工作連動の仲間であるfujigayaさんからお分けいただいた「S88 Mascon」ですが、秋月から部品が届いたので、いまさらながら製作しました。


 fujigayaさんのwikiを見ながらの組み立てで1時間もかからずサクっと完成します。


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 プレステのマスコンを繋いで動作確認です。


 ノッチに応じて液晶表示が変化します。。。。。が、

ブレーキ投入しても液晶に反映されるまで時間がかかります。。。

自分のマスコンはシミュレータゲームでも反応が悪いときがあるので、個体差の影響でしょうか。。。?


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 マスコンで運転しよう!と思って、気が付きました。


 DSoneを所有していないことに・・・


 DSmainR5での対応を首を長く待ちたいと思います。