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2008年02月の記事

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2008年2月24日(日) 17:10

側面完成

 レーザ−射出窓。

 鉄板なだけに切り抜いて形状を整えるの面倒過ぎる。

 背面には電源スイッチ、グリーンブーストスイッチ、そして光デジタルケーブル。
 2ミリのネジは長さ30ミリ欲しいのに短いのしか売っておらず、ネジシャフトを切断しナットをハンダ付けして自作。

 左側面の空冷ファン。丸いだけにレーザー窓以上に穴開けに苦労した。若干歪んだ円だが実用上は問題無し。
 電源はガルボドライバー基板上のファン電源コネクターから素直にいただく。

 全体図。後は天板を取り付ければ完成だが、バッテリー出し入れの扉を作ったりレーザー空冷ファンの穴を開けたり面倒な作業がまだある。

 空冷ファンは薄型を天板側にネジ止めすることとし、グリーンレーザー付属のファンは外してある。

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2008年2月23日(土) 16:49

主電源スイッチ

 メインスイッチの配線。4回路切り替え式の大型スイッチである。
 水色2系統はガルボアンプの24Vコンバーター2つにそれぞれ接続。緑はFDKコンバーター。残る黄色は空冷ファンだ。

 FDKコンバーターはリモート端子をGNDに落とすとOFFだが、コーセルの24VはGNDに落とすとONである。そのため、配線は逆になっている。

 ストームタイガーで苦労させられたが、副次的な配線は想像より遙かに空間を喰らう。最初はスカスカに感じた筐体だが、必要な配線を取り付けて行くと丁度良かったみたいだ。

 グリーンブーストスイッチは、押し込んだ時に緑に点灯させるつもりだった。ところが、LED内蔵スイッチの仕様は自分の想像と異なっていた。内蔵LEDはスイッチ自身のON/OFFとは全く無関係で、単純に端子に20ミリアンペア流せば光るだけだったのだ。

 仕様がピッタリだったので、LEDドライバー基板を使用。自作コンデンサー充電器の超小型安定化電源に改造するためストックしてあったもの。それを本来の用途に無改造で使用。電源は5V系を使うため、メインスイッチがONになると内蔵LEDが光る。グリーンブーストとは無関係だ。
 つまり、機能としてはグリーンブーストで、表示としては電源ランプってことになる。

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2008年2月22日(金) 17:20

仕上げに掛かる

 ラジコンバッテリーのコネクターと各コンバーターの入力を結ぶ配線を、正式に決定。

 ハンダ付け接続部分に、副次電源を貰うための細い配線も用意する。黒は冷却ファン電源のGND。白はグリーンブースト用。黄色は冷却ファン電源のVcc。

 レーザー電源に接続する配線は、ギリギリ短くなるまで切り詰め直した。ラジコンバッテリーを出し入れする際に引っ掛からないようにするためだ。

 また仕切りアングルは一度取り外して、レーザーのアルミ合金台と接触する部分をガムテープで絶縁。普通は絶縁ビニールテープの出番だが、電圧が低い場合は布ガムテープの方が丈夫との印象を持っている。
 アルミ合金台は、グリーンレーザーのアノードと短絡しているため、絶縁しておかないとトラブルの元だ。

 筐体側面板に開けた穴。左から主電源スイッチ、グリーンブーストスイッチ、そして見ての通り光デジタルケーブル用。
 ケーブルを差し込む DAC-AH 側は、♀コネクター上部に2ミリのネジ穴が確保されており、抜き差しに伴う外力を支えるネジ止めを可能としている。しかし試しに開けた穴に2ミリのドリルを差し込むと、2ミリほど高い位置に開けてしまったと判明。

 こんなシンプルな穴でも、アルミではなく鉄板に開けるとなるとかなり苦労する。

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2008年2月21日(木) 17:21

主電源

 これまでの実験では、ラジコンバッテリーをコネクターに直接抜き差しして電源を確保していた。しかし、実用品でそんなことやってられない。当たり前だが、電源スイッチなるものが必要だ。しかし、回路図のように回路の途中にスイッチを挿入すれば済むってものではない。
 直流で電流が大きい場合、適合するスイッチが容易に見つからないのだ。もしあったとしても、非常に大型のものになってしまう。構わず普通の交流スイッチを使うことも可能だが、大抵はオーバースペックで動かすことになる。交流に比べて直流は、スイッチのアンペア制限が何倍もキツくなる。

 そこで、FETの活躍余地がある。熱線銃だってキースイッチはFETを介している。

 しかし、今回はFETを使うまでもない。ラジコンバッテリーは3系統のDC−DCコンバーターに電流を供給しているが、その3ついずれもがリモート端子を備えている。これは、コンバーターの機能を簡単にON/OFF出来る端子だ。
 電流が増大すると電源スイッチを設けにくくなる。そのため、大容量の市販コンバーターには大抵リモート端子が存在する。FDKコンバーターはリモート端子をGNDに落とすとOFFになる。

 ラジコンバッテリーは筐体内に収めたい。アルミアングルで仕切り板を製作。空間がギリギリなので、物理的に出し入れが可能となるよう切り欠いてある。

 この手の作業が必要になると、見た目より遙かに手間暇が掛かる。最初からこんな形に切り取れと誰かが指定していてくれるならまだしも、自分で適切な形状を決定せねばならないのだ。試行錯誤することになる。

 出し入れの具合を調べるには、いちいち筐体側面板をネジ止めしてやらねばならない。側面板を付けっ放しでは作業性が著しく低下するし、それ以前の問題もある。側面板はかなりの加工と言うか穴開けが必要なのだ。

 レーザー射出窓、空冷ファン、電源スイッチ、グリーンブーストスイッチ、そして光デジタルケーブルの接続穴・・・しかも上下の板はアルミ製だが側面板は鉄板なのだ。
 穴開けも例によって、位置は自前で決定せねばならない。光デジタルなど位置が決まっているものもあるが、今度は所定の位置にピタリと合わせて穴を開けるという厄介な作業が待つ。位置が決まっていると言っても、側面板に穴を開けるべき位置が表記されている訳ではない。本当に適切な位置に穴を開けるのは相当に面倒臭い。

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2008年2月20日(水) 17:25

すんなりOK

 黒共立に追加する電流制限抵抗お値は、どの程度が適切か?
 実験のため、2のべき乗で抵抗を用意。0.5Ω・1Ω・2Ω・4.1Ω・8.2Ωとなっている。

 まず、現状で光出力を測定。素の出力ではなく、ダイクロイックとガルボミラーを経由した最終的な出力である。ところが、どうも結果が妙だ。赤が106ミリワットしか出ていないのに、緑が60ミリワットを超えている。赤は素でほぼ200ミリワット、緑は素で60ミリワットに達していないのに?
 同軸調整により赤はダイクロイック内でかなりのビームが遮蔽されているのかもしれない。ガルボミラーに入射する前でダイクロイックを通過した直後だと115ミリワット。しかし、赤も100ミリワット以上あれば実用になるし、きっちりと同軸になている方が重要だ。

 共立グリーンに関しては、出力の変動がやたら大きい。何かのはずみで出力が異様に出たり若干落ちたりしている。普通は素で50〜60ミリワットだが、70ミリワット以上出ることもある。たまたま今回は出力が上がっているのだろう。正直良く分からない。

 8.2Ωを追加すると、グリーン出力は5ミリワットまで一気に落ち込んだ。赤と混合させるとオレンジ色になっている。黄色より遙かに赤っぽい。ならばと 4.1Ωに交換してみる。出力が不安定。最初は見事な黄色が出たがすぐに黄緑になった。グリーン出力は16から22ミリワットで、すぐに24ミリワットで安定。実験配線に接触不良があるかもしれないし追加抵抗の発熱で抵抗値が下がったのかもしれない。

 グリーン出力が素の状態でアバウトな以上、厳密な追加抵抗値を決めるのは無理だ。手持ちの 1.2Ωを2本直列し、それに2Ωも追加した 4.4Ωに決める。
 これを、FETのソースドレイン間にハンダ付け。最初はソケット方式で回路の途中に挿入するつもりだったが、接触不良の可能性を減らすためPIC基板に追加する形とした。更に、グリーンレーザー用ソケットも回路に直接ハンダ付け。

 FETゲートのプルダウン抵抗も、PIC基板脇であれば容易にGNDまで引っ張れる。同じくFETゲートには白い配線がくっついていて、これをラジコンバッテリーの+に接続するとFETがオンになる。オンになれば追加された 4.4Ωはバイパスされ、黒共立にはフル電流が流れる。

 試してみると、切り替えはあっさりとうまく行った。
 白い配線がフリーだとグリーンは暗くなり、赤とバランスが取れる。混合すると黄金色って感じだ。やはり比べるとこっちの方が黄色と呼ぶにふさわしい。
 そして、白い配線を7.2Vに接触させると一気に緑が強く輝く。

 トランジスターOFF時のFETのソース電位があいまいで、その状態ではゲートがチャージされていないかもしれない。トランジスターがONになってからゲートがチャージされ始めた場合、チャージに時間を取られてグリーン出力の上昇が遅れるかもしれない。
 その懸念があったことと、データシート上はFETゲートに電流制限抵抗を入れなくても大丈夫っぽいこともあり、白い配線は直結してみた。問題無さそうだ。

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