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2007年1月5日(金) 17:10

プロトタイプ1

 ブレッドボードの回路を実際の基板に組む。これは、試験用コイルガンで動作実績を積むためのものだ。出力電圧検出は有効だが、PICによるON/OFF部分は実装していない。それは、次のバージョンで実装する。

 今すぐに実装しても意味が無い。なぜPICでON/OFF制御したいのか?
 ラジコン戦車の走行用モーターはPWM制御する。プログラムの都合と小型モーターの適正電圧が4Nより低いため、PWMのデューティーはせいぜい70にしかならない。また、ギア比が大きく慣性の大きな戦車ではPWMの周波数を50Hzという極端に低くするのが良い感じだと判明している。
 結果として、20ミリ秒ごとに数ミリ秒は走行用モーターに通電しないのだ。その時間だけ330Vインバーターを動作させることで、バッテリーのピーク消費電流を抑えようと企んでいる。

 つまり、走行用モーターを動かす段階にならないと、実装してもテスト出来ない。

 ちなみに、35分の1としては大型でコイルガンまで積むストームタイガーは、ミニ四駆のトルクチューンモーターを2基搭載の予定である。以前製作したタイガー1では良好な走行だった。このモーターの消費電流はピーク1.2A×2となる。モーターは停止時の消費電流が最大で、普通に走行している場合は半分以下で済む。それでも平均1A程度の消費は見込まねばならず、相当なものだ。
 かなり注意して全体を設計しないと、単三ニッケル水素4本では動かせない。走れば良いだけなら大丈夫だが。

 2SK3132は放熱面にガムテープで絶縁を施す。背中を基板面に接触させれば絶縁せずに済むのだが、合体時の配線はこの向きの方が圧倒的に楽なのだ。
 それに、このバケモノに更に放熱板を付けねばならないような大出力のインバーターではない。

 基板の尻尾は余っており、全長を更に切り詰めることが可能。

 この時点まで、出力電圧検出抵抗の取り付け場所を間違っている。出力ダイオードの先に取り付けねばならない。
 また、充電対象のコンデンサーを必ず接続の上で動作させる前提で、出力平滑コンデンサーを省略している。

 スイッチ部分を切り取ってコンパクトにした、使い捨てカメラのストロボ基板(残骸)と並べる。基板面積はほぼ同じである。
 脇の単三電池4本と比べると、かなりコンパクトなのが分かる。ストームタイガー搭載を考えると、インバーターに割ける空間はこれが限界である。

 ここで、入力側に取り付けてあるコンデンサーが飾りではないことを体験した。
 100μFだと、電流制限抵抗が0.3Ωでは動いたが0.2Ωにすると動かなかったのである。MC34063が発振しない。
 そこで、2個追加して300μFとし、0.2Ωすなわちピーク1.5A設定で動かした。

 何しろバッテリー電圧に余裕が無いため、大電流で瞬間的に大きな電圧降下が発生するとMC34063の動作下限電圧を割り込んでしまうのだろう。
 ピーク1.5Aだと平均1A足らずとなり、11ジュール電解の充電に7〜10秒を要する。実用上はギリギリ合格であるし、コイルが少し暖まることを考えると、これ以上欲張っても熱が増えるだけでパワーは大して増えないだろう。ここらが妥協のしどころだ。
 ピーク1Aでは全く音が聞こえないのに、1.5Aだとコイルが鳴くようにもなる。

written by higashino [コイルガン] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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