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へのへのもへじのおもちゃ箱
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ZXBM5210の特性と対策

先日、デバイス破壊まで確認できなかったZXBM5210ですが、DCCデコーダは使わずにユニバーサルボード上にTOMIX電動ポイントの手動?操作回路を使って再現させることができました。
テスト回路はこんな感じです。イメージ 1
このテスト回路は、電源はより負荷側の影響を受けやすいようにしています。
・AD/DCアダプタからは一度ダイオードを通して給電する。
・その後のコンデンサは0.1μFのみ
・三端子レギュレータ(5V)にもコンデンサは0.1μFのみ
12VのAC・DCアダプタで操作したところほぼ一発で壊れます。連続3つ壊すことができました。壊れ方はいくつかのパターンがあるようです。OUT1、OUT2片側のみやられたものもありそうです。

この後にこれまでの考察に基づき、デコーダ出力側(OUT1、OUT2間)にサージプロテクタ(22V品)で試します。
型番詳細不明だがたぶんこのあたりだと思います。
http://www.mouser.jp/ProductDetail/Semitec/Z2022/?qs=wgO0AD0o1vsTwRRoWyr%252blQ%3D%3D
1.DC12Vレギュレータ → 問題なし
2.DC15Vレギュレータ → うなって動かない
   →ZXBM5210の過電流制限がかかったようだ。
    調べてみるとポイントコイルの抵抗が6Ωしかないので2.5A流れる。
    直列に2Ωを入れて動かしたら問題なし。
3.DC18Vレギュレータ(Flieshmann z21用) → うなって動かない
   →直列4.7Ω追加で動かし問題なし。
まあ、これが一番確実な対策でしょうけど、値段が高くまたデバイスもちょっと大きすぎます。

そこで次は、秋月のツェナーダイオード
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09462/
でテストしてみました。
イメージ 2
部品は2個背中合わせで使います。イメージ 3
こちらは、1セットあたり2個使いで10円と格安ですし、上限200W(1mSパルス幅)ですので耐性もほどほどあるでしょう。もちろん、DC12Vでのテスト結果に問題はありませんでした。

BD6231との違いをまとめますと
1.コイルのキックバック電圧がZXBM5210の最大定格24Vを超えないように、
サージ吸収回路を入れることが必要である。
2.負荷の抵抗が小さいと過電流制限がかかりやすい。
  スペックで1.5A(実力で2.5A)程度

なお、これ以外にもスナバ回路(CR)等で回路を保護する手もありますが、スナバ回路もドライバの負荷になり過電流制限がかかりそうなことや負荷側のインダクタンスと微調整する必要がありそうでしたので、今回は試していません。


追記:
KATOのモータ内部にはノイズ対策としてリングバリスタが入っていますが、一部のKATOコントローラが30V程度出すことを考えると制限電圧はかなり高めだと思われます。また、こちらの試験では、サージプロテクタを2個直列)保護電圧を22Vから44Vに上げる)とZXBM5210はこわれてしまいます。よってKATOのモーター内リングバリスタは、ZXBM5210の保護としてあまり機能していないようです。

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  • 顔アイコン

    ロームのRSB18Vは、一素子で双方向になってて小さいので、ピンの上に乗っけられそうですがいかがでしょうか。 削除

    [ Yaasan ]

    2017/6/12(月) 午前 10:18

    返信する
  • 顔アイコン

    Yaasanさま

    RSB18Vならバッチリですね。欧州系の高めの電圧でもこのまま行けそうです。問題は入手性だけだと思います。

    [ へのへのもへじ ]

    2017/6/12(月) 午後 0:35

    返信する
  • 顔アイコン

    入手性は問題ないです。RSで売ってます。
    試しに買って置きます 削除

    [ Yaasan ]

    2017/6/12(月) 午後 1:35

    返信する
  • 顔アイコン

    Yaasanさま

    RSで約@20円でしたね、ZXBM5210は使用電圧が低めですから、そのときはどちらかで対策してくれでもいいかと思います。選択肢がいくつかあることはユーザーにとっては良いことかと・・・

    [ へのへのもへじ ]

    2017/6/12(月) 午後 8:40

    返信する

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