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沖縄電気鐵道〜支線〜

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2009/07/19

ノッチ付きパワーパックの回路図 その2


部品が揃ったので、まずは試験的にブレッドボード上で再現してみました。

で、結論としては、
トランジスタでは、C1のコンデンサの容量遺憾に関わらず、電力低下(速度の減速)が起きる。
トランジスタをMOS-FETに換えたところ、スムーズな加減速および一定の慣行速度が得られた。

ので、一部手直しした回路図を上げておきます。(詳しくはHPにて)


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コメント(4件)

FET化で走りにリアリティが持てたようで、よかったですね。

FETとTRでは、制御入力(ゲート・ベース)の考え方が異なります。

FETは電圧でD-SのOFF/ON制御するもので、Igは殆ど流れません。ゲート電圧の有無が全てといっても間違いない程です。

TRは電流で制御するので、Ibは「吸い込まれるもの」と捉えるべきものです。動作で言うと、コンデンサの電荷がIbとして吸収されてしまった、という状態ですね。

念の為、2SK703と2SD560のデータシートを観てみました。
2SK703で惰行が緩慢になったのは、ひとえにゲート電流の少なさ、±0.1μAによるものです。

FETの場合、コンデンサに蓄積された電荷は回路動作的に、
C1(+極)-> 1kΩ ->0.1uF
のルートで放電されることになります。

放電に要する時間(秒)=C1(+極)の電圧×1kΩ
で概算できます。0.1uFの存在は、C1に対して0.1%の容量であること、1kΩで電流制限を受けることから影響を無視できると考えられます。
さて、惰行中の時間とマッチするでしょうか。

なお、トランジスタで同様のことを成し遂げるには、2SD560の前段にHfeが小さい2SC1815等の小電力TRを、ダーリントン接続にすることが有効だと思います。
しかしながら、MOS-FET程の劇的効果は得られない気がしますし、なによりシンプルさを失ってしまいますね。
私としては、製作ポリシーを優先するべきだと思います。
作り手の満足が一番重要だと思いますから。

>ゴーン辻さん

早速のコメントそして丁寧な解説ありがとうございます。
「何で?」は判らなかったのですが、丁寧な説明で、何となく(すみません)ですが、判った気がします。

トランジスタでの作成の件は、出典の「鉄道模型のエレクトロニクス工作」にも2SC1815+2SC2120+2SC2535の三段で増幅してある事もその理由なのですね。判った様な気がします。
→最初に「何で三段も増幅するんだろう?」の疑問から、今回の作成が始まっています。巡り巡って答えが得られた様です。ありがとうございます。

本書内でも、このパワーパックは発展して、「自動停車発車」回路まで付いているで、私も最終的にはそこまでいく予定です。

k-otaniさん、私の拙い解説でも幾分お役に立てたようで、良かったです。

元々の回路図が3段ダーリントンとのことですが、そのまま真似せずご自身の工夫を入れてみたところに技術力の種が落ちていた、という感じですかねぇ。
失敗しないと判らないというのは、仕事だと許されない事ですが、勉強に於いては必須な事です。失敗パターンを踏まない為の勉強、失敗したときに解決を探すための勉強と言っても過言ではありません。

私も日記には書いておりませんが、PIC PWMパワーパックで何度も壁に突き当たってます。
でも、仕事ではないので最適解で壁を攻めなくても良いわけで、アマチュアイズムを満喫しつつやってます。

世の中、失敗を恐れる風潮が強すぎますが、我々はアマチュアイズムでやっていきたいものですね。
いろいろ試行錯誤しながら。

こんにちは。
成功おめでとうございます。

ベース側の100μFは足りませんでしたか・・・
たしかにゴーン辻さんの言うとおりなんですよね。
TRの性質上出力が大きいほどIBを吸われるので、
スイッチを減速に入れてるようなものですから
ね・・・・・・・ちょっとダーリントンを
過信してました。

ではでは、完成を祈ってますノシ


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