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へのへのもへじのおもちゃ箱
見知らぬ地の鉄道模型で、今日を忘れるためのブログです。
FLASHMANさんのブログを見て、「2019のご挨拶」を忘れていたことに気づき、慌てて書いています。

今年は2019年にちなんでED19ですね。
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模型は、もちろんKATO製品です。
思い入れも特段なのですが、旧型電機D型機として一番バランスがとれているような気がして手に入れたものです。でも、カプラー位は変えたほうがいいですね

海外物としてはドイツの「E19」もありですが、模型を持っていません。
実は青いE19(BR119)を手に入れる機会もあったのですが、青だったのですよ。
やはりE19は鷲のマークが入ったこれじゃないとね。
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さて、今年の予定ですが、DCCの採用を増やす予定です。DCC制御のレイアウト、サウンドやギミックで楽しめるものをご紹介できればと考えています。

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今年も、もうすぐ過ぎようとしていますので、自分なりのベスト3のご紹介です。お座敷運転を楽しむついでに今年の入線記録をとっておこうと思います。

旧車の順番にご紹介です。
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まずは、ED71とスハ32系、双方他メーカーのものは持っていましたが、KATOのすっきりとした仕上がりとスムーズな走りは信頼できるものです。写真に撮ってみると、屋根上碍子はちょっとトーンを落とした方が自然かもしれませんね。また、スハ32系はC57一次型のお供もしています。

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次に、買ってから一度も走らせていなかったキハ81系つばさ、板谷峠が直流電化のときに使っていたEF64でけん引です。ナックルカプラーですぐにつなげられます。DCCで自動連結解放を試すネタでもあります。

ここまでは昭和の車両、以下は近場のでんしゃです。
GSEは買われた方も多いでしょうし、またtwitterで紹介済なので省略、ようやく出してくれた相鉄9000系に一票です。
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今年唯一のマイクロエース製品です。なかなか、実車の色をうまくとらえた色合いです。塗装の乱れも見当たりません。あの夜の怪しい電球色の室内灯をつけたいですね。

ここまでは国内物、海外鉄道はこれから終夜運転でtwitterでご紹介です。

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このモータドライバ、実は一年前から問題児でした。
もやもやして年越ししたくないので、また追加調査です。

今日は、あるデコーダで波形観測をしますが、あるデコーダを使ってCV5=255として最大速度(duty100%近く)にして、KATO FM5モーターで今回はHI側の電圧波形を観測します。(前回まではLO側の電圧の跳ね上がりを見ていた)。ブレーキモードとドライブモードをくりかえしているためフリーモードにはならないはずです。でも、HI側もモーター端子電圧の浮き上がり現象が発生していました。
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12Vでドライブしていますが、周期的に全体的に浮き上がってきます。

また、動作が安定しているGM5モータの場合は、こちらです。
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この通り、浮き上がり現象もわずかに発生するのですが、すぐ戻ります。電圧からして内部バリスタが動作する電圧でもありませんが、明らかに違いがあります。

両方とも空転させているだけなのですが、高回転だとたとえばブラシの接触が悪くなるとか、何か想定外のことが起きているような気もします。どこかが理論通りに動いてないのでしょうね。

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「モータードライバMP6513を試す」については、約1年ぶりになります。あるDCCデコーダでこのモータードライバの故障が疑われる事例があり、一週間ほど調べていました。

まずは、このドライバーの構造から、メーカーの資料で説明します。
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細かいことはかぶきますが、NチャンネルMOSとそれをドライブするためのチャージポンプ回路を内蔵していることが特徴です。

気になるのはMOSスイッチの寄生ダイオードは書いてあるものの、ハイサイドスイッチのドレインが電源(VCC)に接続されていないことです。ローサイドのソースはグランドに接続しているように不思議です。

想像するに過電流検知回路の一部が埋め込まれているのかもしれません。もしここで逆方向に電流が十分に流せなければ、スイッチオン→オフのタイミングでモーターコイルの逆起電力で電位が上昇、自己破壊してしう恐れがあります。

そこで再度測定しました。
以前は、
のとおり、KATO GM5をつかっていましたが、今回はさらに旧式のモーター FM5を利用、IN端子を手動(タクトスイッチ)で操作します。
なお、電源電圧自体が上昇しないように大き目の容量=120μFをつけています。動作電圧(Vcc)は15Vとしました。
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結果は、オシロの数値のとおり急峻にVccを最大45Vほどオーバーしています。つまり、ハイサイドスイッチから逆流したモーターの逆起電力が吸収されていないことがわかります。前回のGM5はリングバリスタがある程度吸収してくれていたのかもしれませんが、FM5はそれがないことも過電圧を大きくしている理由かもしれません。「ああ、やっぱり電源電圧を大きく超えたか」と思って5回ほどオン、オフを繰り返しているうちに、ドライバーが壊れました・・・なお、煙はでませんでした。

追記:
「過電圧が出るならフリーモードではなくブレーキモードにすればいいじゃない?」とのご意見もあるかもしれません。その場合は過電圧は発生しないとおもいますが、モーターには常に回生ブレーキがかかりdutyに対して速度がリニアにならないだけではなく、過電流によって素子を痛める場合があるかもしれません。

追記2:
故障したデコーダは、PWMオフ時にブレーキモードとする設計で、正常動作中はモーター端子電圧が電源電圧を超える現象は確認できませんでした。ただこの設計でも、DCC電源が断たれるとそもそも内部FETのゲートは0V付近でオンにできません。結果として過電圧が発生し、耐電圧破壊となりますね。以前、モータ端子電圧を電源でクランプすると動作が安定する挙動の説明が付きます。

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現在開発中のリレーデコーダは、いくつかのバリエーションを考えていますが、まずはTOMIXポイント用の形態で完成度を上げてみました。

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前回からの追加点は、ディップスイッチとDCジャック位です。手前のコンデンサ(名付けてパワーアップコンデンサ)は、DCジャックに差し込むようにしたほうがスマートですね。


ポイントは2つしかもってないので、残りは腕木式信号機で代用です。DCCから電気をもらいコンデンサを充電する方式でも、それなりに早く操作して問題ないようです。

今はディップスイッチで先頭アドレスを設定し、連続したアドレスを割り振っていますが、重複アドレスなど複雑なアドレス設定も必要な気がします。CV値で設定することも可能ですが、レイアウトの裏で数珠繋ぎにすると配線を切り離すことが難しくなるので、どう設計するか、悩みどころです。

とりあえず、次の一枚は2コイル方式用に組み立てる予定です。NゲージでもKATOやTOMIXの旧型、またFlieishmannポイントでは活躍できそうです。

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