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鉄道模型(コントローラー製作)

2026年5月 6日 (水)

スイッチング・レギュレータ式パワー・パック その2

コントローラーの話

前回のスイッチング・レギュレータ式パワー・パックの記事を見ていて、
そういえば、あちらはどうなのかと気になりましたので、確認してみました。

*ちなみに、「沖縄電気鐵道-浦添線-」は、
鉄道模型のバイブルとも言える「鉄道模型のエレクトロニクス工作」に刺激を受けた作者が、
パワーパックなどを製作している記事が多く掲載されています。
私自身も、このサイトに刺激を受けて、あれこれパワーパックを作りました。


この記事内に以下の項目があります。

4.IC4584(C-MOSシュミット・インバータ)を利用したPWMパワーパック

なお、その下に、改良版の記事もありました。

5.IC4584を利用したPWMパワーパック 〜リベンジ〜

こちらの記事で紹介されている回路図と、
「鉄道模型と電子工作」スイッチング・レギュレータ式パワー・パックの回路図を比較してみました。

大きな違いは、2点です。

1点目は、
「鉄道模型と電子工作」は、回路構成が
発振回路→緩衝段→駆動回路

「沖縄電気鐵道-浦添線-」は、回路構成が
発振回路→駆動回路 

となっています。

なお、「鉄道模型と電子工作」によると、
緩衝段がないと、発振が不安定になるとのことです。

そして、2点目は、
「沖縄電気鐵道-浦添線-」の回路図には、
FETの手前にスピードアップコンデンサを追加していることです。
これは、パルス波の立ち上がりをよくする様です。


で、考えたのが、
この両方の回路の「いいとこ取り」をすれば、
PWMパワーパックとして良いものができるのではないかと

ただし、コンデンサの容量や抵抗値などに相違があるので、
どちらの値を採用すべきなのかが、
基本的な理論がわかっていない私には「判断できないなあ」と思っています。


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2026年4月30日 (木)

スイッチング・レギュレータ式パワー・パック

コントローラーの話

以前、購入した書籍「鉄道模型と電子工作」に
スイッチング・レギュレータ式パワー・パックの記事が掲載されています。

製作例では、ロジックIC4584を発振およびMOSFETの駆動回路に使用しています

この回路図を確認したところ、
この製作例に載っている基板実態図と相違していることがわかりました。

*なお、著作物のため、該当部分のみを掲載しています。
 実物を確認したい場合は、書籍をご購入ください。
*手書きの数字等は、当方で判断して記入したものです。

20260428-17-34-23

20260428-17-34-54

具体的には、3箇所の相違があります。

1点目は、
図2−19 基板実体図には、「R2 1KΩ」が右上と左下の2箇所にありますが、
左下のVR1のセンタへ接続する抵抗は、正しくは、「R1 2.2KΩ」ですね

2点目は、
図2−19 基板実体図には、「C2」が中央下と左中央の2箇所にありますが、
左中央の「C2」は、回路図を確認したところ、「C7」が正しい様です。

さらに、3点目は
図2−17 の回路図には、
ICのピン番号が記入されていませんが、
データシートと図2−19 基板実体図、回路図を見比べると、
ピン番号が判明します。

図2−17 の回路図には、
駆動回路として、NOT回路を4個並列(3→4、5→6、11→10、9→8)
に接続されていますが、
図2−19 基板実体図では、NOT回路は、2個(3→4、5→6)しか接続されていません
11→10、9→8の部分は、どこにも接続されておらず、浮いています。

おそらく、IC4584の駆動回路としてのNOT回路は、
2個並列でも、問題ないのかもしれませんので、
あくまでも、回路図と基板実体図には相違があるということだけです。

なお、念のために、作者の書籍サポートページを確認してみたところ、
残念ながら、現在は、作者の書籍サポートページ自体が見当たりませんでしたので、
この記事の内容が現在は訂正されているかまではわかりませんでした。

まあ、この製作記事を実際に工作される方は気付いて、
何らかの対策をしているとは思います


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2026年4月17日 (金)

Arduinoを使ったPWM方式のパワーパック

パワーパックの話

何気に他の方のブログを見ていて、気になる記事を発見

「Arduinoを使ったPWM方式のパワーパック」というもの

どうやら、元記事は、しろくまさんという方が発表した様ですが、
現在は当時の記事を見ることはできません。

その後、Arduinoを使ったパワーパックの製作 という記事がありました

こちらでも、シロクマさんの記事を参考に製作されている様です。
なお、以下の2点を変更されている様です。
・押しボタンスイッチ3個追加
・7セグメントLEDの代わりに、I2C接続のLCDを接続

こちらは、回路図や基板パターン図やスケッチも公開されています。

恐らく、一番難しいのは、基板を製作することではないでしょうか?

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2026年3月 5日 (木)

TOMIX DU-1 2台目を修理する 

TOMIXのコントローラーの話

手元に、TOMIXのDU-1があります。
前回、修理したものとは別に、DU-1が2台あります。
そのうちの1台が、やはり調子悪くなりました。

「非常」に切り替えると、時々、MAXパワーが出力される様になりました。

20260303-094231

このDU-1は、以前、ハードオフで見つけたもので、
手に入れた時には、DU-1のみだったので、
手に入れた時に、DC入力でも対応できる様に、DCジャックを追加しておきました。

20260303-113943

というのは、もともと、DU-1はAC17V入力なのですが、
内部でACからDCへ変換しているため、
直接DCを入力しても稼働するからです。

実際に、基板上には、ACからDCへ変換するパーツがついています。

こちらがそのパーツです。
「BB5D」と記載されているパーツです。
おそらく、ダイオードブリッジだと思います。
左側の端子から、ACを入力すると、右側の端子からDCが出力されます。
なお、左側の端子から、DCを入力しても、右側の端子からはDCが出力されます。

20260303-113436

ちなみに、このパーツに、AC17Vを入力すると、DC14Vが出力されます。

参考のために、このパーツに、DC12Vを入力すると、DC10Vが出力されました。
このパーツにより、2〜3V程度の電圧降下があることがわかりました。

ここで、分解に入りました。
まずは、スライドスイッチのつまみを外します。

20260303-100421


その後、ヒートガンで、パネルを暖め、粘着力を低下させます。
その後、パネルを引き剥がします。
20260303-100431

今回は、前回よりも綺麗に剥がせました。
20260303-101642

さらに、基板を外します。
20260303-102107
裏側からは2本のネジを外します。


その後、パネル側にあった、スライドスイッチ、ディレクションスイッチのネジを外します。
このネジを外すために、パネルを剥がす必要があります。

20260303-102228_20260303141101


その後、スライドスイッチを基板から取り外して、分解しました。

このスライドスイッチの分解画像は、上下が逆です。
スライドスイッチの基板の向かって
右側は、LED点灯用の回路に接続されています。
左側は、電圧コントロール用の回路に接続されています。

今回、端子が破損していたのは、左側の電圧コントロール用の回路に接続される部分です。
その結果、LEDは正しく点灯するのに、「非常」にセットしても、MAXの電圧が流れていたのです。

20260303-104022

分解してみると、やはり、端子がスイッチ本体から外れていました。
かろうじて、右側のLED点灯用の端子は、無事なようです。

それにしても、端子の固定方法が貧弱すぎます。
これでは壊れるのは、当然ですね。

恐らく、このスライドスイッチの故障は、経年劣化で頻発していたのだと思います。
基板が簡単には、取り外せないので、
修理できずに、多くのDU-1は廃棄したり、ジャンクとして処分されていたのだと想像できます。

まあ、いずれにしても、メーカー側は、すでに生産中止なので、修理もしてくれないでしょうが。

でも、私は修理します。
今回も前回同様にスイッチ本体に固定用の穴を彫りました。

20260303-104812

その穴に金属線を押し込んで固定します。

20260303-105157

端子をセットして、固定します。
20260303-105328

金属線の先端は折り曲げて
20260303-105510

スイッチ本体に折り込んで固定
20260303-105646

元通りに組み立てました。
20260303-110203

なお、組み立てる際には、テスタで各端子の導通を確認しています。
20260303-112259

今回は、少し手こずりました。
スイッチ本体に取り付けた端子の曲げ具合を再調整して、なんとか無事に動くようになりました。

また、前回同様に、ロック用の金属ボールを飛ばしてしまいました。
しかし、今回は、幸いなことに、すぐに発見できました。

分解する際には、属ボールを飛ばさないように注意しましょう。
って、分解する人はあまりいないと思いますが。

取り外したスライドスイッチは、再度基板へはんだ付けします。
20260303-112512


その後、基板の状態で稼働確認を実施
20260303-113002_20260303142101


AC17Vを入力して、ずっと加速していたら、MAXで13.4V出ました。
しかし、こんな電圧で走らせたら、その前に脱線していますね。

20260303-113317

「非常」に切り替えると、0.71Vになります。
これで、一気に電圧が低下して、緊急停車します。

20260303-113349

このコントロラーは、AC17V入力なので、HOゲージでも使えそうです。

その後、実際に、HOゲージで使えるかをHOの車両を使って確認してみました。

20260303-115716

HOでの運転結果としては、
DC12V入力では、走ることは走りますが、加速も悪く、あまりスピードが出ませんでした。
DC15V入力にすると、それなりに走ります。12Vに比べると明らかに加速の性能が違います。

やはり、15Vi以上の入力電圧がないと、この回路の想定通りには動かないようです。

結論としては、このコントローラーは、AC17V、または、DC15Vでの運転が適しているようです。

20260303-120257

元通りに組み立てて、修理完了です。
ちなみにフロントパネルは、6箇所を両面テープで止めただけです。
20260303-133126

また、DCジャックには、間違えない様に「DC15V」の表示をしておきました。
過去には、DC5V入力の機器にDC12Vを接続して、回路を焼いた経験があります。
手元には、出力電圧が20V以上のACアダプタがありますので、間違えないようにしないと。

20260303-133145

こちらのコントローラーは、アダプターユニットと一緒に、
今後、メルカリで販売を予定しております。

送料や手数料がかかるために、販売価格は1500円〜2000円にはなってしまうと思います。
特にこれで利益を得るつもりはありません。
使っていただけるのであれば、実費(送料+販売手数料)+お気持ち程度(発送の手間賃)でお譲りします。

なお、メルカリを利用する理由としては、
直接、金銭のやりとりをするつもりはありません。
その為、匿名でのメルカリでの販売を予定しています。

もしも、ブログをご覧の方でメルカリを使わずに欲しい方がおりましたら、
事前に連絡先を記入の上で、コメント欄でお知らせください。
その際には、個別に対応させていただきます。
送料のみでお送りする予定です。
ただし、当方との金銭の受け渡しの発生しない、「着払い」で送付させていただきます。
よろしくお願いいたします。

なお、当ブログへご記入いただいたコメントは、
ブログの主催者(私)が承認しない限り、表示されない設定になっています。
まずは、連絡先をお知らせください。
個別にご相談させていただきます。

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2026年3月 4日 (水)

TOMIX DU-1を修理する

TOMIXのコントローラーの話

手元に、TOMIXのDU-1があります。
ひさしぶりに出して、稼働確認したら、
途中で、LEDが点灯しなくなりました。

電圧を測ると、出力電圧に問題はなさそうです。

どうやら、LEDを点灯させる部分が壊れた様です。

早速、分解を始めましたが、基板を取り外すことができません。

ググってみると、分解をしている方がいた様で、助かりました。

TOMIX DU1を直す

表の金属の板をヒートガンで温めながら外しました。

とにかく、めちゃくちゃくっついているので、苦労しました。
20260302-170121

20260302-170127

その後、スライドスイッチを基板から取り外して分解してみました。
分解をしている方の記事によると、
どうやら、使っていると、
スライドスイッチの端子を固定してる部分が破損してしまう様です。

実際に現物を見てみると、びっくりするくらい貧弱な固定方法です。
これじゃあ、壊れるのが当たり前ですね。

実際に、スライドスイッチ開いてみると、
まさにこの状態で、LEDを点灯させる部分の端子が脱落していました。

しかも、無理矢理スライドさせたためか、端子がメチャクチャになっていました。

20260302-171809

そこで、修理するためには、端子をスライドスイッチの本体に固定する必要がありますが、
その前に、スライドスイッチを分解した際に、
パーツを飛ばしてしまいました。

スライドスイッチの本体には、
スライドさせた際に、カチッと固定するために、
小さな金属のボールと小さなバネが付いています。

この大事な、小さな金属のボールが分解した際に、
勢いよく、どこかへ飛んで行ってしまいました。

分解された方の記事にも飛ばさないように記載されていましたが、
うっかりスライドさせたら、見事に飛んでいってしまいました。

あっと思った瞬間、時すでに遅しで、
パーツがどこかに当たる音がして、消えていました。

当然、1mmもない、金属製のボールは探しても見つかりません。

代わりのパーツを見つけるしかありませんが、
そんなに都合よく、代わりのパーツが見つかるわけはありません。

最悪の場合、修理を諦めるしかありません。

あれこれ、考えを巡らせていると、
もしかしたら、塗料の撹拌用の金属製のボールが使えるのでは?と思いましたが、
残念ながら、塗料の撹拌用の金属製のボールは持っていません。
こんなことなら買っておけばよかったかも?

次に、ベアリングのボールも考えましたが、
ベアリング自体を分解できるかもわかりません。

あれこれ探しているうちに、
ガチャガチャについている
ボールチェーンが使えそうなことに気づきました。

試しに、1個カットして、
ボールチェーンを穴にはめてみると、
ボールチェーンの方が少し大きい様ですが、使えそうな気がしました。

そこで、スライドスイッチ側の穴の方をヤスリで広げました。
何度かリトライして、ボールチェーンが入る穴になりました。

これで、なんとかなりそうな感じです。
  
  
  
  
その後、端子をスライドスイッチの本体に固定するのですが、
そのまま接着したのでは、また剥がれてしまいそうだったので、
端子固定用に、ピンバイスで穴を掘って、金属線を埋め込み、接着剤で固定しました。
4箇所中1箇所は、端子固定用のパーツが無事だったんで、
そちらは、接着剤で固定しました。

残りの3箇所は、金属線を接着剤で固定し、
さらに端子も接着剤で固定しました

20260302-182014

20260302-182022

なお、金属線の反対側は、その後短くカットして、
基板に触れない様に折り曲げ加工しました。

その後、スライドスイッチを元通りに組み立てて、基板へ固定し、確認を行いました。

加速中 
加速の速度は3段階から選択できます
20260302-190252

惰行運転中
20260302-190258

ブレーキ中
ブレーキも緊急を含めて、3段階から選択できます
20260302-190304


最後に、ケースに戻して、再度、出力電圧を確認。

20260302-235449

以上で、DU-1の修理が完了しました。

でも、いまさら、DU-1を使うことはないと思うので、そのうち処分しようかな?
メルカリで売れるかな?


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2025年3月22日 (土)

自作コントローラーの話 その13

自作コントローラーの話
第13回です。

次に製作したのは、秋月のPWM(スイッチング方式)DCモーター速度可変キットを改造したものです。

改造内容は2点。
1.発振周波数の変更
 こちらは、FAQの記事を参考に、コンデンサ容量を変更しました。
 今回、選択したのは、220P+270P=490P です。
 元々のコンデンサ容量は、1000Pだったので、約半分を目安にしました。
 今回、コンデンサを490Pに変更したことにより、発振周波数は、19KHz付近になりました。

2.常点灯調整用VOLUMEの追加
 このキットは、出力調整用に100KΩのVOLUMEがついていますが、
 車両によっては、微妙な調整が必要になりますので、調整用のVOLUMEを追加しました。
 いくつか候補を選んで実験した結果、20KΩのVOLUMEを追加しました。

今回ケースは、100均の弁当箱を使用

Photo_20250316145401


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2025年3月20日 (木)

自作コントローラーの話 その12

自作コントローラーの話

第12回です。

今回制作したのは、ノッチとブレーキで運転するコントローラーです。

こちらの回路は、ネットで公開されているものを利用しました。

こちらの画像は、完成時のもので、
現在は、もう少しだけましになっています。

202202142251

左側が、ノッチ、右側がブレーキになります。

運転時は、ノッチを左に回し、ある程度のスピードが出たら、
ノッチをOFFにします。

ノッチをオフにしても、減速せずに、そのまま走行します。

停止する際には、右側のブレーキを左に回すと、車両は減速し、
最後は、停止します。

なお、このコントローラーは、ノッチ、ブレー共に、VRを使用しているため、
実際の運転台とは違います。

そのため、実際の車両と同様に、
VRの代わりに、ロータリーSWを使用したコントローラーを作ろうとしていますが、
現在は、着手した状態で中断しており、まだ完成していません。

いずれは、完成させたいとは思っています。

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2025年3月18日 (火)

自作コントローラーの話 その11

自作コントローラーの話

第11回です。
既にどこまで紹介したかも忘れていて、
過去のブログで製作順を確認しました。

製作したのは、
秋月電子のPWM(スイッチング方式)DCモーター速度可変キット
を使用したコントローラーです。

ケースは、以前使用してものの流用です。
元々、電源SWがありましたので、そのまま電源SWを再利用しました。
電源を入れると、赤いパイロットランプが点灯します。

前進、後退、停止用のトグルSWを追加しただけで、
他の部分は、オリジナルのままです。

が、使っているうちに
FETはショートさせて壊してしまったので、
オリジナルは取り外して、2SK2232に交換してあります。
また、ショート時の保護用に、PTCも追加してあります。

2021122315481

現在このコントローラーは、16番やNゲージの車両運転台での試運転用に使用しています。

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2025年1月26日 (日)

自作コントローラーの話 その10

自作コントローラーの話。

第10回になります。

その後、製作したのは、こちらのコントローラーです。

20230929-09472

コンパレータを使用したPWM制御のコントローラーです。

PWM信号の発振は、555で行っており、
その後、コンパレータ393でDuty比を可変するタイプのパワーパックです。
出力用には、2SK2232を使用しています。

これまで、PWM制御のコントローラーを作ってきましたが、
こちらが自分自身で初めて設計したPWM制御コントローラーです。

初めて設計したと言いながら、完全なオリジナルではなく、
他の回路図を参考にパーツを選定したというのが、正しい言い方かもしれません。

20250124-011741

なお、こちらのコントローラーには、
これまでのコントローラーにはなかった、発振周波数の変更SWを設置しています。
左上の2個のSWの切り替えにより、4種類の発進周波数が選択できる様になっています。

20230929-09472

仕組みとしては、SWのON-OFFにより、発振回路の抵抗値を変更することで、発進周波数を変更しています。
HOゲージのEH500をターゲットとして、低速走行時には、起動音っぽい音が出ます。
また、低速での走行も安定しています。

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2025年1月25日 (土)

自作コントローラーの話 その9

自作コントローラーの話。

第9回になります。

現在製作するコントローラーは、PMW制御方式のみです。
そんななかで、ちょっと変わり種のコントローラーがあります。

20230929-09473

こちらのコントローラーは、PWM制御方式のコントローラーですが、
通常のコントローラにはない、追加の機能があります。

こちらのコントローラーは、JAMへの出展を目的として製作しました。
追加の機能とは、自動往復運転制御の機能です。

JAM出展時に製作したモジュールには、通常の本線以外に、追加で往復専用線を設置しました。
JAM出展の際に、600+600+900のモジュールを製作し、この3つのモジュール間で自動往復運転を行いました。
その為に、通常のコントローラーにはない機能として、往復運転の機能を追加しました。


20250123-142033


向かって右側が、PWMのコントローラーです。
向かって左側は、自動往復運転用の制御基板です。

自動往復運転用の制御基板は、タイマーICを使って、進行方向を逆転させています。
一定時間が経過すると、リレーが動作し、進行方向が変わります。
なお、タイマーの時間調整は、VRで行える様にしてあります。

20250123-142122

回路図は、沖縄電気鐵道-浦添線-を参考していますが、
自動往復運転回路のみを参考にしており、
PWMコントローラ部分は、IC555を使った別回路を使用しています。

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