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2019年11月の記事

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2019年11月30日(土) 21:07

モーター電源コード

 オートウエルドの保持能力は期待通りで、プルダウン抵抗を4隅に無事ハンダ付けできた。

 リポバッテリー用電源コード+側を、ハンダ付け。取り付け穴を使用しないため、旧版では使用できなかった部分を活用可能。
 サーボユニットとの干渉を回避するため、見た目よりも使用可能な空間が狭い。ネジは、著しく邪魔になる。

 更に、システム主電源用FETも、ハンダ付け。熱容量が大きく、これもハンダ付け至難物件。

 今後の組み立て構想をイメージすると、システム主電源FETは位置が悪い。というより、ゲート端子の位置を勘違いしていた。そこで、電極の逆側にハンダ付けし直す。少し斜めになってしまったが、大勢に影響ないので放置。これハンダ付けし直すのが、凄く面倒臭い。

 いよいよモーター用電源コードをハンダ付けしようとしたが、狙った位置にくっつかない。ハンダ付け自体が困難。熱容量が大きいので板金用ハンダゴテを投入したら、コテ先が大き過ぎて作業できないのだ。
 ハンダ付け前には、配線が邪魔にならないよう仮止めせねばならない。あれやこれやで、作業はほんと全く進行しない。

 通常のハンダゴテで、何とかモーター用電源コードをハンダ付けできた。これも、オートウエルドの助け無しでは成功しなかったと思われる。
 プルダウン抵抗も、溶かし込んだ。

 プルダウン抵抗を下に敷いた奴はハンダ付けし難く、後から上にくっつけた奴は綺麗にハンダ付けできた。

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2019年11月29日(金) 21:19

リスクを犯す

 ハイサイドFETゲートにも、配線をハンダ付け。
 引き回しには、細心の注意が必要だ。見えている底面は放熱を行うため、平面をキープせねばならないし配線ハンダ付け部分が突出してはならない。配線も、突出してはならない。

 ハイサイドFETソースをプルダウンするため、両端GND電極に51KΩをハンダ付けしようとしたところ、FETとのハンダ付け部分が加熱で溶け落ちてしまった。

 組み立て順に反するため、これ単独でハンダ付けし直す難易度は高い。更に、復活させたとしても同じことが繰り返されるだろう。
 銅板の熱伝導は良く、抵抗をハンダ付けできるだけの加熱を行いつつFETとのハンダは溶けないようにするなど、至難だ。

 頭の中でイメージした完成予想図は、実行至難だった。

 こうなると、選択の余地はない。

 何とか頑張って(根性論)GND電極を復活させたあと、オートウエルドで固める。
 これをやると、ゲート電極が短絡していた場合など作り直しできなくなり、致命傷を負う。だから手順としては最悪なのだが、どうしようもない。リスクを負ってでも固定しなければ、続くハンダ付け作業が不可能だ。

 耐熱300度のオートウエルドは、固化後にハンダ付け作業可能。ハンダが溶けてもパーツは固定されるため、作業可能となる。
 ハミ出している部分は、後から削り取れる。

 当然だが、ゲート配線が短絡していないことぐらいは、テスターでチェック済み。

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2019年11月28日(木) 21:10

パーツ加工進行

 ハイサイドFETゲートドライブ用のTLP250を用意し、パーツを取り付ける。
 まずは、パスコンと内蔵LED電流制限抵抗。

 DC-DC コンバーターは5V入力15V出力。入力に、三端子レギュレーターを取り付ける。これで、以前大量生産した三端子レギュレーターは、使い果たした。今後必要になったら、また追加生産だ。
 経験として、組み上がった三端子レギュレーターの端子が使い辛い、という事態が多発。必要になるごとに、状況に合わせて組み立てるべきだと思われる。

 今回使用する DC-DC コンバーターは、0.25ワットという極小品。絶縁型では、発見できた最小の市販品である。ただし残念ながら、ゼロ負荷時の待機電流は20ミリアンペアある。これが小さな DC-DC コンバーターは、発見できていない。

 GND電極に穴を開け、それとは別に温度センサーを組み立てる。
 温度センサーは LM35DZ だ。精度1度で安価手軽に温度検出したい場合に、使い易い。増幅なしで使う場合は、配線をツイストして頑張る。
 放熱板の中央に設置し、異常過熱をモニターするだけ。それには、この程度で充分。

 うまく機能すれば、走行用モーターにも取り付けたい。

 欠点として氷点下を計測できないということがあるが、これが障害になる状況は多くない。少なくとも、過熱監視では無問題。

 GND電極の中央穴を大きくし、オモテ面にハンダメッキを施す。
 システム主電源のターンオフサージ対策に、今回も大型ショットキーバリアダイオードを取り付ける。

 モーター配線は、先端を広げてハンダメッキ。

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2019年11月27日(水) 21:22

GND電極

 まず、ローサイドFETのゲートに、配線をハンダ付け。
 ここでも、ハンダブリッジには細心の注意が必要。

 表面実装タイプのFETは、FETに近接してプルダウン抵抗等を実装するのが困難なのが玉に瑕。

 余りの銅板で、GND電極を試作。

 この手の折り曲げは、適切な長さで行うのが難しい。板金時に、正確な位置ではなかなか折れてくれない。
 更に、幅も広過ぎる。このユニットはサーボが隣接するため、幅が広いと干渉する。

 適切な幅で銅板を新しく切り出し、板金し直す。

 これなら、許容範囲だ。

 穴を開ける位置を、大雑把に確認しておく。モーター配線その他が通る穴が、必須。だから旧ユニットは、このような一体型のGND電極ではなかった。

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2019年11月26日(火) 21:21

電極合体

 GND電極との合体を、2セット作成。

 単純作業のようだが、平面を出すのが意外に厄介。シャーシ床面から放熱するので、平面が出ていないとマズい。

 FETを更にハンダ付けするが、ここでもポイントは平面を確保すること。

 パーツの仮固定も重要で、ハンダ付けは作業開始前の仕込みの方が遥かに大変。ハンダ付け箇所は少なくても、適切な準備ができなければマトモに仕上がらない。

 形状が少々不揃いでも、支障はない。平面さえ出ていれば良い。

 あとは、ゲート端子が独立しているかどうか。独立させ過ぎて、ソース端子が電極からハミ出していないかどうか(性能低下の原因)。

 最後に、旧ユニットから流用の+電極にハンダ付け。
 この位置決めを容易に行うには、GND側から順に組み立てねばならない。それは、ゲート端子の位置合わせが厄介だから。

 最大の銅板に4つのFETを同時にハンダ付けするため、例によって板金用ハンダゴテを恒温槽的に活用した。

 単純な組み立てに見えるが、平面出しとゲート端子の処理は相当に厄介。

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