Darkside(リンクエラー修正しました)

<< 前のページ

2019年12月14日(土) 22:34

本番合体

 いよいよ、DC-DC コンバーターを2つ合体させる。本番用の、組み立てだ。
 更に大型の DC-DC コンバーターで同様のことを行えば、レーザー銃だって作れる。この前照灯では10ワット品を2つ使うが、レーザー銃は350ワット品を3つである。

 リモート端子にトランジスターを取り付け、PICから ON/OFF できるようにする。さもないと、前照灯の ON/OFF に別のスイッチが必要になる。
 配線は、緑だ。

 外付けコンデンサーは必須ではないが、安定性向上のために付加。

 リモート端子の操作用に、C4ピンを新規に割り当てる。
 名称は、DCDC としておく。

 これによりXC8上では、DCDC_SetHigh() を実行すると DC-DC コンバーターが動作する。DCDC_SetLow() を実行すれば、前照灯が消える。
 ピンアサインを変えても、同じ名称を割り当てればXC8のプログラムは変更不用。これが、MCCの便利なところ。

 アセンブラーだと、ピンアサインの確認が煩雑でミスも多かった。

 入出力の電源線をハンダ付けし、更に出力側にはTRIM用の灰色線をハンダ付け。

 調整可能にするのは、ローサイド側コンバーターだけである。
 ハイサイドを調整可能にしようとすれば、DAコンバーターのSPI入力がPICとGNDを共有できず途中にフォトカプラを挟むことになる。調整幅が不足すれば、そうせざるを得ない。今回は、そこまでする必要はないと思われる。

 ここから先の配線は、2つのコンバーターを合体させた状態で行わねばならない。

 合体方法を悩んだが、向かい合わせにしてハンダ付けするのが Simple is Best と判断。厚さ0.3ミリの銅板をフリーハンドで切り出し、両面ハンダメッキ。
 筐体に、ハンダ付けしてやる。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2019年12月13日(金) 23:59

予告

 レーザー銃の製作は、完全に行き詰って放置案件となっていた。
 あれこれ頑張ったが、袋小路に入り込んだ可能性が高く、完成させようとすれば土台に近い場所からやり直すしかない。それには、膨大な資金が必要となる。
 そこで考えた。そんなカネを使うぐらいなら、ファイバーレーザーのジャンクを新たに入手した方が良いのでは?

 とはいえ、中古ではなくジャンクのファイバーレーザーは殆ど出回っていない。ファイバーレーザーは信頼性が高い上に性能劣化も小さいので、中古でも大して安くないしジャンク品なるものが発生しない。
 そんな訳で実は、裏では年単位を覚悟してずっとジャンクのファイバーレーザーを探していたのだ。

 このたび、遂に2台目のジャンクを入手した(1台目はレーザー銃製作のために改造し、失敗して壊した)。

 サイズは50センチ強×50センチ弱で、厚み13センチ。ちょっと大型のパソコンという雰囲気である。横置きのサーバーマシンみたいに見える。ただし、重さが30キロもある。余り机上に置きたいシロモノではない。

 1台目のジャンクは空冷だったが、こいつは水冷である。外部に冷却水供給システムが存在する前提で稼動させるものなので、これが新品だったとしても短時間しか稼動させられない。
 実際にはジャンクであり、電源線無し、キースイッチ付属せず、更にはレーザーヘッド無し。一般人が入手しても、粗大ゴミでしかない。役立てるには少なくとも、レーザーマニアである必要がある。

 空冷と水冷の違いは大きく、1台目とは内部パーツが全く異なる。それは不利な要素ではあるが、面白さは上だ。壊したからもう1台、なんて場合に同じことを繰り返したい者は少ないだろう。つい別の道を通ってみたくなるものだ。仕事ではなく趣味、であるならば。
 それに、挫折と苦闘で溜め込んだノウハウを活かす機会は充分多いと考えている。

 素性は、2010年3月製造のIPGフォトニクス製。発振波長1070nmで、シングルモード。光出力200ワット。稼動品は、ステンレス板を撃ち抜く威力がある。風船を割るとか、マッチを点火するとか、そんなオモチャではない。

 それはともかく、ジャンク品を入手した場合真っ先にやるのは、使える部品がどれだけ存在するかの確認である。要するに、励起用レーザーダイオードに通電し、何が起きるかを調べる。
 しかし、LDに通電できるようであれば、ジャンク品として流れて来る訳がない。それに、電源を修理するつもりもない。

 自分はグリーンレーザーの輝きも好きだが、実用性では赤外線レーザーの方が遥かに上である。つまり、可視光にはこだわらない。可視光レーザーは、またまだ充分な威力を充分な価格では実現できない。赤外線レーザーを扱いながら、技術進歩を待つつもりだ。
 こだわるのは、ポータブル。バッテリーで動作し、徒歩で持ち運び可能なレーザーであること。これだけは、譲れない。だから、ポータブル改造ができないようなレーザーには、最初から手を出さない。
 このファイバーレーザーが光出力200ワットなのは、偶然ではない。現在のレーザー技術において、ポータブル化改造可能なのは300ワットが限度だと考えている。しかし200ワットあれば、レーザー銃気分は味わえる。だから、ジャンク品は光出力200〜300ワット品に絞って探していたのである。

 つまり、オリジナルの電源など、最初から全く使用しないのだ。だから、電源系が死んでいても、全く問題がない。使えるものは取っておくが、大半は燃えないゴミとなる。
 アメリカは、ファイバーレーザーを武器扱いしている。軍艦や戦闘機にレーザー兵器を搭載する話題が出るが、その場合使用されるのは、間違いなくファイバーレーザーだ。一昔前は化学レーザーだったが、今やトレンドは完全にファイバーレーザー。だから、そう簡単に日本には持ち出せない。
 ところが、電源の機能しないレーザー装置は、アメリカでも規制ユルユルだ。元からレーザー電源など無視している自分にとっては、絶好。

(明らかに水冷なのに、光ファイバーの出入りがない用途不明の重量物)

 では、バッテリーでどうやって超大出力のレーザーダイオードを発振させるのか?
 やり方は、パワーLEDを光らせるのと同じだ。出力電圧可変化改造した DC-DC コンバーターを使い、電流センサーに基づいてフィードバックを掛ける。制御はPICを使い、柔軟に行う。そう、ラジコンSタンクの前照灯と同じだ。レーザー銃では電流ではなく光出力をモニターしてフィードバックを掛けるが、基本的には同類。

 Sタンクの前照灯は、実はレーザー銃電源のリハーサルを兼ねている。
 Sタンクは車体傾斜と走行が可能になり、主砲の第2回試射を行った時点でいったん休止する。そして、このジャンク品の動作確認を行う予定だ。動作確認の結果が良ければレーザー銃を再開し、悪ければSタンクの製作を再開する。
 なお、レーザー銃を優先してもSタンクは中止ではない。レーザー銃の方が高い優先順位を与えられる、というだけだ。

written by higashino [ファイバーレーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2019年12月12日(木) 21:24

電圧可変出力化

 正しく配線すると、ちゃんと1.25Vが出力されるようになった。

 送信機のスティックを動かすと、出力電圧は0Vから2.5Vまでスムーズに変化した。成功だ。

 これを DC-DC コンバーターのTRIM端子に接続する訳だが、与える電圧が高いほど出力電圧は低くなる。いきなりLEDに過電流を与えないよう、初期出力電圧は低くしておきたい。つまり、LTC2630 の初期出力は高い方が安全である。
 だから、初期0V出力ではなく中央電圧(2.5Vの半分)出力のタイプを選択したのだ。残念ながら、初期2.5V出力というタイプは、無い。

 電圧スケールが2.5Vより大きな機種もあるが、出力電圧の分解能を損なうので本末転倒。

 続いて、LTC2630 の出力を、DC-DC コンバーターのTRIM端子に接続。

 ここでも悩ましい問題がある。それは、LTC2630 のGNDをどこに接続するか?である。
 LTC2630 は制御系に属し、DC-DC コンバーターはパワー系に属する。よって、GNDは共用したくない。だから現状は LTC2630 のGNDを制御用PICと共用している。だがこの場合、DC-DC コンバーターのGNDとは厳密には一致しないので、TRIM端子に与える電圧も DC-DC コンバーターから見るとズレている。

 いっぽう LTC2630 のGNDを DC-DC コンバーターと共用した場合、このズレは無くなる。
 だが LTC2630 から見るとVcc電圧がズレることになる。これが出力の安定性に影響を与えるかもしれない。

 などと迷いつつ動作させるが、DC-DC コンバーターからは0Vしか出て来ない。

 幾ら何でも、0Vは無いだろ!

 そこで改めてデーターシートを確認すると、出力+線がNCに接続されていた(をい)。

 確かに図面と現物の照合は非常に紛らわしいのだが、LTC2630 で馬鹿かました直後だというのに連続で酷過ぎる。まるで徹夜しながら作業したかのような、信じられないミスである。
 出力側の向きを、逆に見誤っている。

 正しく配線すると、期待通りの電圧が出て来るようになった。

 TRIMに1.25Vが入っていると、12V強。DC-DC コンバーターのデフォルトが12Vなので、良い感じ。TRIMに0Vを入れると、15V強に上がる。いっぽう2.5Vを入れると、9V強まで下がる。TRIMに与える電圧と DC-DC コンバーターの出力電圧は、ほぼリニアに相関していて外付け抵抗を使うより遥かに分かり易い。
 LEDドライブに際しては、9〜12.5V出力あたりを使用する。

 これにより、PICからのデジタル値送信で、DC-DC コンバーターの出力電圧を自在に操れるようになった。DC-DC コンバーター本体を改造せずに済む、のがポイントだ。以前は本体改造したこともあるが、最近の DC-DC コンバーターは実装密度が高く、そもそも改造困難である。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

<< 前のページ

Darkside(リンクエラー修正しました)

Generated by MySketch GE 1.4.1

Remodelling origin is MySketch 2.7.4