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S.A.の狂気の科学実験室
Mad Science Technology
 こんにちは。平日ですが寝坊したので大学にはいかずに、トランスを解体していました。というわけで、フェライトコアを割らずにトランスを解体する方法を備忘録的に書いていこうと思います。

 フェライコトアのトランスは何かと必要ですが、大きいものは入手しづらいです。まあ、RS等で買えるのですが、ATX電源があるのでそこから剥ぎ取ったものを使ってみます。
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こんなものです。当然自分で巻き直したいので解体するわけですが、接着剤でがちがちに止められているので無理に力を入れるとコアが砕けます。まず、コアにまかれている黄色いテープをはがし、側面にある黒くて硬い接着剤をはんだごてで加熱します。出力はやや高めに。そうしたらラジオペンチ等で軽く横に力をかけると取れると思います。取っておく必要があるかは分かりませんが。
 ここからは全体を加熱する必要があるので茹でます。水を沸かして、引き揚げれるように紐か何かを掛けて沈めます。
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沸騰したお湯に30秒も漬ければ十分でしょう。次に、上下のコアをそれぞれ引っ張ります。布巾をあらかじめいい感じに畳んで、そばに置いておきます。素早く引き揚げ、引っ張るとたいてい上のコアが先に外れます。冷えるとすぐに外れなくなるので、下のコアを同時に外すのは難しいと思います。ので、再び茹でて、同じように引っ張れば下も取れます。
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 あとはボビンに巻かれているテープや導線等をはがしていけばOKです。ちなみに、ボビン自体も結構割れやすいので無理に力をかけないように・・・。
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接着剤のカス等はカッターできれいに取れます。取り敢えず、VVVFインバータのゲート駆動電源のフライバックトランスに使おうと思います。
では、今日はこのへんで。ノシ

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STM32F103C8T6でLチカ

 皆さんこんにちは。最近はTwitterばかりでブログの更新をしていなかったので久しぶりに備忘録的な記事を書こうと思います。

 とりあえず、以前からちょこちょこ記事に出てきているマイコンボードをArduinoとしてではなく、マイコンとしてライトを使ってプログラムを書き込もうという話です。ボードはSTM32F103C8T6が載っているもので、bluepillなどと呼ばれているものです。この記事で使うのは黒いものですが多分違いはないです。なお、このボードに載っているものが本当に型番通りのマイコンかは怪しいようですが、今のところ特に問題は起こってません。
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Aliで激安なのでホイホイ組み込めます。

 STM32系のIDEといえばSW4STM32なので、これをインストールします。インストールは結構めんどくさいので、この辺の記事を読みながらやるといいです。
(勝手にリンクしてすいません)
SW4STM32プラグインが入ったeclipseをインストールしてます。CubeMXは自分でインストールするしかないようです。日本語化したいならpleiadesプラグインを入れましょう。インストールが完了したら、CubeMXでクロック周りの設定をします。STM32マイコンはペリフェラルには基本的にクロックは供給されません(省電力化のため)。なのでこの辺の設定は必須です。このあたりの記事を読めばLチカくらいなら簡単にできます。
HALですね。ところでレジスタを直にたたくこともできます。レジスタマップはSTM32F103C8T6ならこれでいいはずです。
XXX_YYYという名前のレジスタにはXXX->YYYでアクセスできます。例えばRCC_APB2ENRならRCC->APB2ENRです。まあIDEが候補を出してくれるのであまり迷わないとは思いますが。

 プログラムが書けたら書き込みです。ライタはST-LINKを使います。Amazonで中華のパチモンが安く買えます。
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ひょっとしたらドライバのインストールが必要かもしれないです。私は以前から入れていたのでこの辺は分かりません。で、VCC(3.3V), GND, SWDIO, SWCLKを接続し、boot1,2両方とも1にします(基板上に書いてある)。ここで、IDEの書き込みボタン(横向きの三角形)を押すと、コンパイルされて、コンソールの画面が一度クリアになった後、
Error: timed out while waiting for target halted
というエラーが出るかと思います。多分リセットできないんだと思います。ということで、もう一度書き込みボタンを押して、コンソールがクリアになった瞬間に基板上のリセットボタンを押します。すると書き込みが完了します。動作を確認したいなら
boot1,2を0にして、リセットボタンを押せばよいです。また書き込みたければboot1,2を1にして電源を再度入れます。なぜかリセットボタンを押しても書き込めないので注意です。

最後に、プログラム例として、PC13につながっているLEDでLチカするなら、自動生成されたコード中に
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と書けばよいです。まあ、ポートの初期化と無限ループでONOFFするだけです。

 今回はこの辺で。最近はPythonを始めたり、コイルガンのモデル化に失敗したり、VVVFインバータの設計に着手したりしてます。そのうち記事にしようと思います。でわでわ ノシ

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 皆さんこんにちは。最近TwitterでのROM専やめたS.A.でございます。これからは騒がしくなるかもですがよろしくお願いします。

 さて、春休みもそろそろ終わりですが、サークルのほうが楽になったので久々にレーザー加工機の製作に取り掛かりました。
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外壁がすべて完成しました。あとは天板を取り付ければ、とりあえず使えるようになります。天板は開閉式にするので強度的問題があり、まだ設計できていません。ローコストでここまで大きなものを作るのは大変ですねぇ・・・。

 ところで、ソフトウェアの方にもだいぶ変化がありました。今まではLaserWeb3という、node.jsを利用したブラウザ動作のGRBL用レーザー加工機制御ソフトを使っていたのですが、これのバージョンが4にアップデートされました。スタンドアロンのソフトになり、使いやすくなったかと思いきや、GRBLを認識しなくなるという・・・。私が使っているGRBLはSTM32系用に作られた少々特殊なものなので、そのせいなのかもしれません。2日ほどあれこれしましたが、どうにも無理だったのでLaserGRBLというソフトに乗り換えました。
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操作性はシンプルなUIゆえにかなり良いです。正直そこまでごちゃごちゃいじる気もないのでこのぐらいでいいんですよね。ただ、レーザーのテスト照射がないのが困りました。ミラー調整には必須の機能なので、一応それっぽい機能のボタンを追加しましたが、軸をどうしても動かさないといけないので使い勝手が悪いです。もっとも、LaserWeb3でもホーミングができないという不具合があったのでどっこいどっこいですが。

で、線加工とラスター加工をやってみました。
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ラスターの時は出力を抑えないといけませんね。線のほうは切れてないという・・・。まあ40Wでは5.5mmのMDFは切れませんね。2,3回やれば一応キレそうですが。

 ちなみに、以前がら言っている「全体的な剛性不足」ですが、振動していても意外ときれいに焼けているので強化することもないのかなと思ったり。もうちょっといろいろ試したら、また報告します。

 これからは大学が始まるのでそこまで更新頻度は高くないと思います。関係ないけど「にじさんじ」で無限に時間が潰れる・・・。
 ではでは~ノシ

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 皆さんこんにちは。このところサークルが忙しくてならかなか進捗がありませんでしたが、とりあえずIHの回路を改良しました。

その1:https://blogs.yahoo.co.jp/sa00000000001/16066201.html

 ことの経緯は、「遅延なくせば発熱もなくなるんじゃないか?」という根拠のない勘で高速コンパレータNJM360Dを買ったところからです。20nsの応答時間という素晴らしい性能ですが、負電源を作ることを忘れていて、手持ちの部品だけでは使いものになりませんでした。
 ところで、LMC555は動作周波数がMHzクラスなんですね。この中にコンパレータが入っとるじゃろ? ということで、こうなりました↓
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LMC555内臓のコンパレータを利用して0Vを検出してます。トリガは即興で作りました。このためだけにICを増やすのはスマートじゃないですが、確実なのでこれで良しとします。
実験風景↓
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測定した結果がこちら
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ch1:ドレイン電圧 ch2:ゲート電圧
確かに遅延はなくなりました。ちなみに、このとき電源は2.7Aくらい供給していました。

 で、発熱はというと、、、特に変わってはいないようでした。当たり前といえば当たり前ですね。少しくらい遅延したところで、フライホイールダイオードに電流が流れるわけですが、Vfで損失が発生します。IGBTがONになっても逆電流を電圧降下なく流すわけではないので、結局フライホイールダイオードで損失が発生します。正電流の時はVsatで損失になります。
 結局、どれも遅延とは関係ありませんね。となれば、やることは1つ、MOSFETを使うんですね。しかもON抵抗がとても低いものを。現在、秋月の2SK3628とTK31N60Wが手元にあるので、これらで比較実験してみたいところです。前者は耐圧的に不安ですが。

では、また次回。次回はサークルがらみかもですが。
ノシ

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 春休みなので遊んでばかりいる今日この頃です。そんなわけで、一度サークルから解放されて、以前失敗して放置していた1石IHの作成に取り掛かりました。オシロを買った理由の1つはこれという。
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 ここから先を読む前にこちらの記事を読むことをお勧めします↓

 上の記事に書かれている通りに、素直に設計した結果がこちら
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(実際にはMOSFETではなくIGBTを使っています)
基本的には、
①0Vをコンパレータで検出
②微分回路+コンパレータでパルス化
③555のワンショット回路で一定時間IGBTをON
です。
トリガ回路はただのスイッチというくそな設計です。一瞬負電位を作ろうという魂胆です。電源電圧の範囲外で使ってはいけないのですが、意外とサクッと動いたので良しとします。ちなみに、以前失敗したというのは、スイッチを押しても起動できないということなのですが、原因は
起動する→電流がメイン回路に流れる→制御回路の電源電圧が下がる→止まる
という理屈でした。この辺はデジタルオシロのワンショットトリガ機能が役に立ちました。
止まるんじゃねぇぞ・・・ ということで、電源を別系統化してスイッチを入れると、あっさり動きました。その後パラメータを調整して、上記の回路図のようになりました。
 ゲート抵抗は当初、サージ対策として50Ωだったのですが、発熱がとんでもなかった(ヒートシンクがもはや触れない)ので10Ωに下げました。
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G-E電圧とC-E電圧です。明らかにサージが発生していますが、このおかげで発熱がだいぶ抑えられたので我慢しましょう。
これを見ると遅延が大きいことがよくわかりますね。可変抵抗をいじっても2.6usが限界でした。これはコンパレータの応答速度が1.5usなのでもはやどうしようもないです。ところで、電流波形は
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(G-E電圧、C電流)
予想通り、遅れても理論通りに流れています(ノイズはさておき)。やはりフライホイールダイオードで電流が流れるようです。ということで、理論上のON時間の半分までは遅延しても動作はしそうですね。
シミュレータでは・・・↓
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(青:コイル電流,赤:ドレイン電圧,緑:ゲート電圧)
ほぼこの通りですね。ちなみに、モデルとして使ったコンパレータはかなり性能の良いものなので、こちらでは遅延はほぼありません。

 こんな感じです。ただ、現状いろいろ問題があります。
・IGBTの発熱がやっぱり大きい
・遅延が気になる(発熱に関係していそう)
・パラメータを微調整しないと発振が止まることがある
・10uFのコンデンサが発熱する(安物だから?)
正直、いい部品を買うくらいしか解決方法がなさそうなところもありますが、「その2」にて、この辺を解決して、長時間駆動に耐えられるようにしたいですね。

では、今日はこの辺で。春休みに「圧倒的進捗」を出したいところです。
ノシ

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