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鉄道模型(コントローラー製作)

2018年3月22日 (木)

KATO KC−1改造(外部電源を接続する)

カテゴリーとしては、正確には、コントーラー製造ではなく、コントローラーの改造です。

先日入手した、KATOのKC−1に外部電源から電源を供給できるように改造しました。
改造自体は、難しいものではありません。

まずは、DCジャックの取り付け位置を決めます。
今回、使用するDCジャックはこちらです。

20180322_092654

こちらを選んだ理由は、取り付け穴が丸穴で加工が簡単という理由です。

背面には、結構余裕があるように見えますが、実は、右端と左端には、ケース固定用の柱が立っていて、ちょうど良さそうな位置には、DCジャックを取り付けることができません。

それでもなんとか、向かって左端の箇所に、ケースに干渉しない場所を見つけました。

まずは、DCジャック固定用の穴を開けます。
サイズを確認しながら、穴を広げました。

20180322_092630

そして、右側の電源供給用の端子を分解して、邪魔にならない様にリード線を半田付けします。

20180322_094154

その後、端子を元どおりに組み立てます。


20180322_095627

そして、もう片側をDCジャックに接続します。


20180322_101447

一応、ショートを警戒して、リード線にカバーをしています。
また右側の端子が横に広がっているには、真下に見えるビス穴を避けている為で、このリード線の間にケース固定用の柱が入ります。

なお、よく見ると、ハンダが変になっていたり、リード線のカバーが皺くちゃなのは、
DCジャックの取り付けに失敗したからです。

本当は、ケースの外側からDCジャックを入れて半田付けしなければならないのに、それを忘れて、そのまま半田付けしてしまい、「さて、ケースに入れるぞ」と思ったら、「あれ?ケースにどうやって入れるの?」となってしまい、半田付けをやり直した為です。

それでもなんとか、完成しました。

20180322_101509

早速、ACアダプタを接続してみました。
無事に、パイロットランプが点灯しました。

20180322_101925

ついでなので、出力電圧を計測してみました。

なお、今回使用しているACアダプタは、定格出力12V1.5Aのものです。
電圧の計測は、無負荷状態で行っています。

まず、つまみゼロの状態で、ディレクションSWを入れると、いきなり、3.2Vでした。

20180322_101933

これには、理由があります。
KC-1には、背面に出力調整用のつまみがあり、このつまみを調整することにより、常点灯できるのです。
前回、自作のテープLED室内灯で常点灯できる状態で調整していましたので、つまみゼロの状態でもこの位の出力があるのだと思います。

つまみ1の状態では、4.63V

20180322_101942

つまみ2の状態 6.07V

20180322_101948

つまみ3の状態 7.64V


20180322_101957

つまみ4の状態 8.94V

20180322_102003

つまみ5の状態 9.82V

20180322_102010

つまみ6の状態 10.43V

20180322_102016

つまみ7の状態 11.17V

20180322_102024

つまみ8の状態 11.87V

20180322_102030

つまみ9の状態 12.02V

20180322_102036

つまみ10の状態 12.02V

20180322_102044

ということで、つまみ9でほぼMAXの出力になったようです。

なお、ACアダプタの出力は、コントローラーの端子で測った限りは、12.9Vでした。


これで、ACアダプタがあれば、KC-1が使えるようになりました。

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2017年5月19日 (金)

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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2017年4月 4日 (火)

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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2017年3月16日 (木)

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・・・。


20170316_230506


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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2017年3月15日 (水)

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。

20170315_011936


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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2017年3月14日 (火)

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。

Img_0369jpg

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。

Img_0367jpg


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2017年3月11日 (土)

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。

20170311_214300

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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2017年3月10日 (金)

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。

20170310_005332

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。

20170310_005458


20170310_005528

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。

20170310_005537

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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2016年11月 3日 (木)

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。

20161103_174309

以前のものとの違いは、パイロットランプです。


20161103_174318

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。

20161103_174446

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。

20161103_174524

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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2016年6月12日 (日)

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。

20151108_204534


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。


20160403_150238

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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