PWM式コントローラーの改良

先日製作した、PWMコントローラーですが、
１６番の試運転をしてみて、感じたことがありました。

それは、「起動音が違う」
私の持っているのは、電車よりも機関車が多いのですが、
機関車の起動音って、こんなに低くないよね。ということです。

というのは、元々の設計思想が違いますので当然です。
参考にしているコントーラーのスイッチング周波数は300Hzとなっています。
これは、201系のスイッチング周波数に合わせているからです。

ということで、スッチング周波数を追加することにします。

どれくらいがいいかと思い、計算しようかとも思いましたが、
まずは、理想的な周波数を決めるしかないかなということで、
まだ分解していなかった、ブレッドボードを使って、確認しました。

その結果、２２０KΩを交換して、１５０KΩにすると、
私の希望する音になるようだということがわかりました。

でも、元々の300Hzも残しておきたいということで、
SWを追加して、合成抵抗で１５０KΩを実現しようと思います。

１５０KΩを合成抵抗で実現するためには、５００KΩを追加する必要があることがわかりました。

ということで、以前、作成したコントローラーを改造しました。

その後、試運転して確認しました。

その結果を動画にしました。

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PWMコントローラー 完成

タイマーICとコンパレータを組み合わせたコントローラーが完成しました。

運転の様子を動画にしてみました。

後半では、モーターのスイッチング音がします。

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PWMコントローラー 回路図

一応、問題なさそうなので、回路図を公開しておきます。

回路図は、Fritzingで作成してみました。
しかし、ブレッドボードへの展開は、イマイチですので、公開は控えます。

もしもご要望があれば、手書きの配線図を公開しますが・・・。

基本的な回路は、iruchan さんのこちらの記事を参考にしています。

その為、発振周波数は、２種類選択できます。
SWオフでは、３００Hz 、SWオンでは、２０kHzとなります。

その為、SWオフでは、モーターからスイッチング音がします。
今回、どうしても、モーターのスイッチング音を再現してみたくて、
このコントローラーを作成しました。

そして、ドライブ部分は、沖縄電気鐵道-浦添線-さんのこちらの記事を参考にスピードアップコンデンサを入れています。
本記事では、容量は２５０pFですが、手元に２２０pFしかなく、こちらを採用しています。

また、FETは、秋月電子で手に入りやすい、2SK2232を使用しています。
ちなみに、2SK703は、最近では秋月電子でも取り扱いを始めたようです。
こちらの方が、安価ですので、2SK703が手に入ればそちらでも問題ないと思いますが、
まだ私は、2SK703は試しておりません。

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試運転完了

作成した基板で試運転を行いました。

が、全くコントロールができません。
いきなりフルスピードで爆走しました。
しかも、速度調節が全くできません。

ブレッドボードでは、問題なく動いたので、まずは、ICの５５５を疑って、交換してみました。

が、改善しない。

さらに、コンパレータも交換してみました。

それでも、全くコントロールできません。

ここで、もう一度、回路図を見ながら、パーツの接続状態を確認しました。

すると、何ということでしょう。

コンパレータに電気が供給されていませんでした。
これでは、コントロール出来るはずがありません。

どうやら、回路図からパーツのレイアウト図を作成した際に、コンパレータへの配線を忘れてしまったようです。

ということで、コンパレータへの配線を追加すると、問題なく動きました。

ということで、こちらが、修正後の基板です。

ちなみに、前回の間違い探しの答えは、「コンパレータの８ピンへの配線が漏れていた」ということでした。

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基板完成

ブレッドボードで試作したコントローラーの基板を作成しました。

今回もブレッドボードと同じ配線の基板を使用しました。

とりあえず、必要なパーツはすべて取り付けてみました。

あとは再確認して、電源を繋ぐだけで試運転ができるはずです。

ちなみに、裏側では、1か所のみ配線しています。

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コントローラーテスト

本日は、エンドレスを使って、試運転してみました。

試運転の動画を作成しました。
まだ、ブレッドボードの状態で、一部回路を変更したところ、操作がやりやすくなりました。

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新コントローラーの試作

回路図を作成したコントローラーをブレッドボードで組んでみました。

今回は、タイマーICとコンパレータを組み合わせたコントローラーです。

まだ、試作段階なので、もう少し検証が必要ですが、
とりあえず、試した限りでは、常点灯もできました。

電圧計で確認した限りでは、２V位でヘッドライトが点灯しました。

確認できた範囲では、VRを半分くらい回さないと、電圧が上がらず、常点灯しないということです。

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自作コントローラーのプチ改造

以前、制作したコントローラーをプチ改造しました。

完成画像は、こちら。

以前のものとの違いは、パイロットランプです。

スイッチを入れると、パイロットランプが点灯します。

ちなみにスイッチは、VRと一体型です。
上の画像と比較して、VRの位置が違っています。
SWを入れた状態です。

さらに、こちらは、修理しました。

一部断線しているようで、時々、通電しなくなりますので、修理しました。
こちらは、KATOのコントローラーからTOMIXの線路に給電するために作ったものです。
当時は、KATOのコントローラーしか持っていなかったので、これだけで十分でした。

こちらは、TOMIX,KATO両方に対応するように、２本を合体して、さらに、鰐口も追加したものです。

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自作コントローラーのご紹介 ２０１６年５月版

いつの間にか、１年経っていました。

自作コントローラーのご紹介　２０１５年５月版
http://oomori-1006.cocolog-nifty.com/blog/2015/05/post-48e8.html

というわけで、自作コントローラーのご紹介　２０１６年５月版です。

１４号機
電車でGO!コントローラーを使用した、加減速コントローラーです。

以前から、「電車でGO！」のコントローラーを使用した、
加減速式のコントローラーを作りたかったのですが、ようやく完成できました。

コントローラーは、「電車でGO！」のコントローラーのノッチとブレーキの部分は、
無加工で使用しています。

ディレクションSWは、２個取り付けました。

１５号機
スイッチング・レギュレータ式パワー・パックです。

「鉄道模型と電子工作」の記事を参考に製作しました。
一部回路の変更を行っています。

常点灯調整用のVRを追加しています。
ケースは、１００均のハガキケースを使用しています。
今回も、ディレクションSWを２個付けています。

昨年から１年間で２個と、今年は少なかったようです。

今後の予定ですが、
別のコントローラーの回路も検討していますが、まだ製作に入っていません。

さらに、IchigoJamを使った自動運転やArduinoを使った自動運転もやってみたいところです。

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