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2019年7月3日(水) 21:19

前照灯始動

 フラックス除去用のペイント薄め液(油性用)を塗りまくり、その後シャーシを水洗いする。そのような最強のハンダ付け後始末は、電子パーツを取り付けた後ではできない。
 だから、主要なハンダ付けは、電子パーツを取り付ける前に済ませねばならない。

 ここで大問題となっているのが、前照灯だ。

 前照灯として無駄に強力なLEDを使用するという出来心を満たそうとすると、放熱が悩ましい。前照灯は車体先端ギリギリに設置されており、Sタンクの車体先端は極端に薄い。LED実装位置では、1センチ以下の厚みしか使用できない。
 そうなると、車体上面最先端の装甲をハンダ着け後、前照灯をどうやって取り付ければ良いのか分からない。

 問題を厄介にしている理由の1つは、LEDの放熱と電流供給を同一の銅線で行わねばならないこと。ワット単位のLEDは、星型基板に取り付けて売られていることが覆い。しかし、星型基板は大き過ぎて、ここには実装できない。
 そこで、基板抜きのLED本体だけを入手し、銅板を切り出した太い柱にハンダ付けする。これが、放熱と給電を兼ねる。

 しかし放熱と給電を兼ねると、ヒートシンクと絶縁せねばならない。
 配線とヒートシンクを、熱は伝えるが電気は伝えないというレア素材で結合せねばならない。そういうものは普通に手に入るが、しっかり密着させないと放熱性能が落ちる。
 この狭い空間に、LEDと配線を後から取り付けて、配線とヒートシンクを強く熱結合させられるだろうか?
 非常に難しい組み立てになりそうだ。

 ヒートシンクは例によって銅板を使うが、どこに銅板を設置してどう熱結合するか?
 ヒートパイプを使いたいが、ヒートパイプはハンダ付けできないので組み立てがまた複雑化する。泥避け部分は車体内空間が厚さ2〜3ミリしかなく、ほとんど何も通すことはできないし・・・

 更に、車体上部を容易に着脱できるように考えておかねばならない。
 散々考えを巡らせるが、どうしても解が見つからない。

 かくしてパワーLEDを無理に搭載するのは諦め、大人しく砲弾型LEDを使う案に傾いた。直径5ミリで照射角15度のタイプなら、60カンデラぐらい出る。前照灯として使うなら、本来それぐらいで充分だ。消費電力も少なくて済むし。
 だが、ここで閃いた。そうだ、車体上面最先端の装甲を銅板にして、そこに放熱すりゃいい。戦車の最先端部分に強靭なステンレスではなく軟い銅を使うという考えが無かったので、気付かなかった。しかし、車体下面最先端はステンレスだし、銅だって厚くすれば剛性は確保できる。主砲を固定する中央部だけ特に対策すれば、剛性で不利になることも殆ど無いだろう。

 車体上面最先端は、放熱という点では最も有利である。それを放熱に使うのは、理にかなっている。

 ただし、LEDと配線部をどうやって後から実装すれば良いのか?という問題は解決しない。
 これも、逆転の発想でクリア。すなわち、実装後でも水洗いできるようにしておけば、ハンダ付け前に実装を済ませておける。そもそも、雨中でも走行可能なように作る方針だ。前照灯が水洗いできないようでは、どうやって雨中を走行できるのだ?
 実装したら、隙間をオートウエルドで密封すれば良い。オートウエルドは、実用上は絶縁体である。そして耐熱300度あるので、固化後にハンダ付け作業しても平気。実績あり。

 しょうじき妄想レベルだったハイパワー前照灯が、一気に現実味を帯びた。これは成功させられると判断したので、関連パーツをまとめて発注。
 その中には、DAコンバーターもある。

 使用するパワーLEDは日亜の8ワット級で、定格0.7A。スペックからすると、恐らく2ワットLEDが内部で4直列になっている。前照灯は左右に1つずつあるので、合計16ワット級だ。ラジコン戦車にそんなもの積むか?というレベル(汗)。
 当然に直列し、DC-DC コンバーターを改造した定電流電源で駆動させる。手口は、レーザー銃の電源と同じ。出力電圧を可変できるTDKラムダの製品を使う。これはTRM端子に抵抗を取り付けることで出力電圧を変えるのだが、実はTRM端子に与える電圧を変えることで出力電圧が変わる。
 DAコンバーターでTRM端子に電圧を与えるようにすれば、PICからデジタル出力で自由に操作できる。

 あとは、電流をモニターし、PICでフィードバックを掛ける。
 前照灯という性質上、一瞬で点灯しない方がリアルである。少しずつ電流をアップさせ、半秒ぐらいでフルになる。それで充分だから、制御は容易だ。

 確認しておかねばならないのは、TRM端子に与える電圧の範囲。どうやら、1.15〜1.6Vあたりまで可変できればOKだ。となると、これまたレーザー銃と同じだな。当時使用した実績ある、LTC2630(L)を使うことにしよう。何と、8年ぶりだ。

 なおLEDの絶対最大定格は1.5Aで、この DC-DC コンバーターは定格0.8A。過電流保護が1.1Aあたりで効くという、まさにLEDにピッタリのスペックとなっている。

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)]

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