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2019年8月1日(木) 23:13

5V系電源

 これが何だか分かるだろうか?

 TDKラムダの、IBH12020A007V-007-R。

 ラジコンバッテリーから5V安定化電源を作り出すための、DC-DC コンバーターである。Sタンクの5V系すべてを、これ1個で供給したい。
 入力電圧は最大14Vで、実は出力電圧0.7〜5.5V可変。出力電圧より1.5Vぐらい高い入力電圧が必要となる。つまり、5V出力で使うなら6.5V入力ぐらい必要。しょうじき余裕が無いが、リポバッテリー使用を前提にした場合、電圧が6.5V以下なら使用を止めるのが安全なのでギリギリ実運用可能だ。

 そこまでスペックがギリギリのこのコンバーターを使いたいのは、それ以外の性能が凄まじいから。何と、このサイズで20A出力可能。しかも、出力電流が4〜10Aあたりでは、効率96%以上なのだ。
 て言うか、効率が思い切り高くないと排熱がネックとなり小型化できない。

 Sタンクでは Jetson Nano を搭載する。その消費電流が、最大4Aである。だから、何でもかんでも5Vをコイツから取るようにすれば、最も効率の高い負荷領域を使える。そして最大20Aと絶大な余裕があるので、各種登載機器のピーク電流も殆ど気にする必要がない。USB普及以降急速に「面白そうなセンサーや機器」の5V電源化が進行しており、将来の拡張にも余裕を持って対応できる。

 しかも、この性能で価格は2000円ぐらいだ。
 5V20A出力の DC-DC コンバーターが、2000円。秋葉原店頭で DC-DC コンバーターを探すと、これがいかに法外が分かるだろう。
 残念ながら秋葉原では、この手の「最先端」機種は手に入らない。

 ただし、それなりの外付けコンデンサーは必要。

 更に、出力電圧調整も面倒臭いと判明。

 調整ピンをオープンにするとデフォルト5V出力になる、なんてことはなく最低電圧が出る。事実上、どの電圧で使用する場合も外付け抵抗が必須となる。
 しかも、抵抗値が変われば出力電圧が変わるわけで、定数の温度依存性が強いカーボン抵抗は避けたい。

 5V出力のためには、1.6KΩという半端な抵抗が必要になる。試しにカーボン1KΩを組み合わせて1.5KΩを作ったところ、5.36Vぐらいになった。やや高過ぎだ。これは金属被覆抵抗を幾つか買い込んで、現物合わせで調整せねばならないパターンだ。
 いちおうソレっぽい電圧は出力できているので、本格投入は近未来の課題としておこう。主砲エアガン制御PIC用の電源として、早々に登場させようと思ったが調整めんどい。

 当面の実験には、三端子レギュレーターで5V作っても良かろう。

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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2019年7月23日(火) 21:27

一時保管

 レンズをハメて、慎重に縁の隙間を埋める。

 マスキングテープしてあっても、テープの上にオートウエルドがハミ出してしまうと、テープが包み込まれて後から剥がせなくなる。
 だから、完全に硬化する前にテープを剥がさねばならないし、隙間を完全に埋めるのは困難。

 後部をどのように閉鎖するかも、また悩ましい。

 薄い銅板かステンレス板をあてがって、オートウエルドで接着するのが有力案である。雨中走行を想定すると、完全に防水したい。
 しかし厄介なのは、内部に空気が残ること。このレンズは全反射によるミラー化も活用しているため、レンズの外側に空気が存在せねばならない。中身を完全にオートウエルドで充填したのでは、反射機能がスポイルされる。

 空気が残ってしまうと、密閉すれば温度変化で圧力が生じる。それぐらいなら力ずくで抑え込める強度があるはずだが、湿気まで閉じ込めるのは欝だ。
 後部の閉鎖板に2〜3ミリの穴を開けておき、ゴム栓でもするのも有力案である。しかしこれも、実体化は相当に面倒。使える空間は、案外狭い。

 悩んだ末に、取り敢えずマスキングテープで埃の侵入だけ防ぐことにした。
 どうせコイツを実装するのは、何ヶ月も後だろう。湿度が下がる頃に、改めて作業を進めよう。

 そう考えて、しばらく保管しておくことにした。

 最後の点灯試験では、左右とも快適な光を放ってくれた。必要以上に黄色っぽくなることもなく、レンズは良い実装が出来たようだ。
 明るさは強烈。160ミリアンペアぐらいしか流していないのに、凄く明るい。これ、定格700ミリアンペアだと、1290ルーメンあるんだよな。それが2個なので、室内照明として使えるレベル。ラジコン戦車に搭載し夜間走行させるのは、想像するだけでワクワクする。

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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2019年7月22日(月) 21:27

電極保護

 プラスチック製のコリメートレンズを新たに削り直し、フィットさせる。

 削った部分が荒いと乱反射するので、ホットナイフでスムーズな切断面を実現させた。
 オートウエルドが余分に付着しないよう、レンズ正面をマスクしておく。

 電極部分を、オートウエルドで完全密封する。

 水分などから防御し、更に短絡事故も予防する。
 この時点で最初から短絡していたら話にならないので、こまめに通電しLEDの正常点灯を確認する。

 逆側も塗り固めたいので、レンズはいったん外すことにした。

 間違ってもLEDにオートウエルドを付着させてはならないので、ギリギリまで攻められない。銅板が剥き出しの部分は、基板用の防湿コーティング剤を塗る。

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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2019年7月16日(火) 21:25

レンズ試験

 LEDの発光部分は、直径4.6ミリ。スケールモデルとしても、適切サイズだ。
 しかし残念ながら、何度も強調している通り発光が拡散し過ぎる。どうしてパワーLEDは、照射角の狭いタイプが無いのだろうか。

 露出を固定して、撮影してみた。

 レンズ無しだとスケールは適切でも、暗い。

 レンズをそのまま突っ込んだところ。

 でか過ぎるため途中までしか挿入できず、LEDとの間に隙間が出来てしまう。

 それでも、明らかに明るくなっている。

 レンズを削り、LEDにフィットさせたところ。

 とうぜんレンズ性能は、一部スポイルされる。

 にも関わらず、更に明るくなっている。なぜか、黄色っぽい。しかし、照明器具ではなく前照灯としては、黄変は大した問題ではない。

 レンズはLEDに密着させるのが重要で、たとえ削って性能ダウンしても、素のLEDより数倍明るく照らすことができる。
 これは、見た目のスケール感を犠牲にしても、レンズを使う価値があると考える。

 いや、それ以前にレンズにはLEDの保護という意味がある。雨中の走行も想定内だが、そうするとLEDが濡れるのは防がねばならない。

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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2019年7月15日(月) 20:01

切り出し直し

 切断中は静電気を逃がすよう注意し、無事に作業完了。

 切断後も、正常に点灯できている。

 LEDドライバーを作っておらず電流制限セメント抵抗と実験用安定化電源で光らせているため、片側ずつしか点灯できない。

 放熱装甲板に、接着し直す。

 今度は、問題なく仕上がったようだ。

 集光レンズは調達済みだが、スケールモデルに使用するには巨大過ぎる。しかし、素のままのLEDは照射角が120度もある。前照灯としては、やはり拡散し過ぎる。

 ところで、いきなり前照灯を作り始めたのは、作業手順を逆算して必要になったせいである。
 照準用カメラを取り付ける空間が確保できないので、先にエアガンの搭載方法を確定させようと考えた。それにより使用可能な空間が、より明確になる。そうなれば、搭載位置や方法を考え易くなるだろう。

 しかし、エアガンを固定するにはバレルの固定も必須で、バレルの固定は車体最前部でも行う。
 そして車体最前部の固定は、前照灯の放熱装甲板に行う。
 つまり逆算すると、前照灯を先に取り付けねばならない。

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