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2009年02月の記事

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2009年2月28日(土) 21:54

SUW電源セット

 コンデンサー充電器の充電停止端子にパーツをまだ取り付けていなかった。
 まずはいつも通り、停止端子にツェナを取り付ける。入力側は2系統いずれかがHIGHになればHIGHとなる。ダイオードと電流制限抵抗を付けた二股配線を用意。

 配線を取り付け、引き回しを考える。

 仕上げは、ホットボンドで固める。

 SUWのプラスマイナス12V電源を車体最後部に取り付ける。
 GND配線の銅短冊を車体後部にも設け、そこに筐体をハンダ付け。筐体は上に向けておき、コンデンサー充電器からの電磁ノイズに少しでも対抗出来るようにする。

 排気管LEDのGNDも筐体にハンダ付け。

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2009年2月27日(金) 17:25

排気管LED

 コンデンサー充電器は車体の最後部に設置する。実装するには先に後部装甲板を仕上げねばならない。尾灯LEDは後から設置するのが簡単なので、排気管LEDの仕込みを済ませる。不可欠なLEDではないが、35分の1で仕込んだ以上省略し難い。

 プラモデルだった35分の1と異なり、バトルタンクは完成組み立て品なのでそのままではLEDを突っ込めない。ドリルで長い穴を開け、そこから斜めにドリルを差し込んで排気管に穴を開ける。カバーの柱が1本折れたが、外見上は殆ど分からない。

 35分の1では3ミリLEDでないと無理だったが、24分の1なら5ミリLEDが使える。超高輝度の赤だ。

 例によって電流制限抵抗とツェナダイオードのセット。5V安定化電源で動作するPICから直接駆動を想定している。

 LEDは点灯確認後にエポキシで固める。

 それを後部装甲板に差し込み、排気管から外側に向け固定。ホットボンドを流し込んで、製作完了。

 尾灯はバトルタンク購入当時にクリアパーツ換装済み。
考えてみれば4年前からの買い置きなのか(汗)

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2009年2月26日(木) 17:29

充電器の仕上げ

 製作を先に進める上で、問題なのが試験環境。できるだけラジコン戦車本体で試験を行いたいが、平均電流や電圧測定には外部で試験する方が便利。ところが、24V電源が1つしかない。戦車本体にはハンダ固定の予定なので、そうなると外部の試験に使えない。
 そこで、コンデンサー充電器の試験を全部終わらせることにする。

 コンデンサー電荷抜き抵抗を常時接続にしておくと、52V前後で平衡する。抵抗が510Ωであるなら、充電器は5ワット以上の出力が出ている。だが、11ジュール充電完了には3秒掛かる。つまり、330Vに向けてコンデンサーの電圧が上がると出力が低下しているのだ。
 チョッパー方式では効率は大して落ちないはずだ。

 チョッパー型コンデンサー充電器の性能を大きく左右するのが、出力ダイオードの逆回復時間。これが遅いと、コンデンサーに押し出した電荷が逆流してしまい、なかなか充電が進まなくなる。安いからと1N4007とか使ってしまうと、とんでもないことになる。
 現在は高速ダイオードでその心配はないはずだが、念のため代わりに超高速ダイオードを付けてみた。耐圧600V耐電流10アンペアで、逆回復時間が25ナノ秒というシロモノだ。もっと容量もサイズも小さなダイオードで足りるのだが、同等以上の速さのものが見つからなかった。

 動作させると、4〜5V低い電圧で終了。しかも期待ほど充電も早くなっていない。平衡後の間歇充電も振れが大き目。
 しかしすぐに気付いた。実装の都合からK3132の放熱板にダイオードをハンダ付けしたが、熱容量が大きいため相当に強力に熱さねばならなかった。周辺パーツも温度が上昇している。それで平衡電圧低下&不安定になったのだ。

 このコンデンサー充電器は実用性能こそ出ているものの、温度依存が激し過ぎるのが困った問題だ。

 330V充電完了までの時間は殆ど変化していないように感じるが、試験を繰り返すたびに空に近付くエネループを考慮すると少なくとも劣化はしていない。しかもタイミングコンデンサーに33000pFなんて使わなくても12000pFでも性能が出ている。
 劇的な性能向上はないが、損はなさそうなので正式採用し足を短くハンダ付けし直す。これでは基板から出っ張ってしまうが、戦車に実装する際にはこの方向に空間が確保出来るので構わない。

 充電完了を知らせる左上の配線が外れていたので、付け直す。

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2009年2月25日(水) 17:28

付けまくり

 Bポートにも同様にツェナを張り巡らす。

 三端子の入力側配線を、側面出しに付け直す。

 三端子は大きく突出しているが、この方向に実装の余裕があることは確認してある。空間が使えるのであれば、安定化された5VとPICの距離が最短となり都合が良い。

 反対側の状態。

 GND側は放熱板に取り付けまくり。大した電流は食わないので三端子の放熱に不安はないが、ここまで密集していると銅の配線が放熱器としても働くと期待出来る。

 外部配線の取り付け。
 右側の白2本は排気管LEDの駆動。左上の2本はラジコン受信機からの出力を受ける。左下の2本は尾灯LEDの駆動とコンデンサー充電器の停止信号。

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2009年2月24日(火) 17:42

走行系PIC

 走行制御PICの組み立てに掛かる。35分の1用に製作したプログラムを少し書き換えて使う。

RA2 IN ELEV入力 充電器停止 OUT RA1
RA3 IN RUDD入力 尾灯LED OUT RA0
RA4 IN GND セラロック
20MHz
CLK
リセット 10KΩプルアップ CLK
GND VDD
RB0 OUT 右ブリッジ1 NC OUT RB7
RB1 OUT 右ブリッジ2 NC OUT RB6
RB2 OUT 左ブリッジ1 排気管LED1 OUT RB5
RB3 OUT 左ブリッジ2 排気管LED2 OUT RB4

 このピン配置表はICを真上から見下ろした場合である。ICソケットを腹から見た場合は左右逆になるので要注意。

 まずは普通に0.1μFのパスコンを取り付ける。三端子レギュレーターの出力側に10μFが付いているので、わざわざPICには付けない。
 ソケットの隙間に押し込んで、実装空間を節約。

 リセット端子を10KΩでプルアップ。

 三端子レギュレーターをギリギリまで接近させてVccとGNDに接続。最短距離でサージの影響を減らす。

 20MHzのセラロックを取り付ける。中央足はGNDにジャンパーを飛ばす。三端子の放熱板がGNDなので配線に便利。

 FETやIGBTもソースを放熱板にしてくれると非常に助かるのだが、ドレインが放熱板のことが多く閉口する。

 未使用のA4端子をGNDに直結しておく。

 残るAポートの足には5.6Vのツェナダイオードを配置。いつも通りガチガチのサージ保護を行う。

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