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  • 2015年12月31日(木) - やった事 - 

    今年を振り返る。

    まー今年は仕事の方が入社以来希に見る忙しさでちょっと精神的につらかった部分もあったんだけど。

    今年はますます鉄道模型のパワーパックばかりに取り組んでいた。もはやウチは電子工作サイトなのではないかと思うくらい。鉄道模型そのものはあんまりどうでもよくなって来てて、もはや制御装置をコレクションしたいという変な嗜好へ向かっている自分がいる。

    今年やった事。

    ・HOの鉄道模型を買った。
    ・ラジコンヘリ買った。
     (そしてシングルローターも操縦できるようになりたいと思ったが無理だった)
    ・PICマイコンのプログラミングが出来るようになった。
    ・手動変速式気動車に魅力を感じて保存車両に乗りに行った。
    ・電池式パワーパック完成。
    ・ガンバライジングカードなんかにハマってしまった。

    フィギュア方面も取り組んだが、年頭で少し手を付けただけで終わってしまった。一応こんなのを作りたいという目標は出来たので、あとは明日から本気出す。

    というわけで今年の一枚。先日の和歌山に行った時の写真。この時のインパクトが一番だったかなぁ。ぶら下がっている場所もまたシュールで良い。

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    2015年12月30日(水) - 増えたものの整理は - 

    年末という事もあって、散らかった卓上を整理しようと思ったがなかなかムズイ。

    特にこの1年で大量に増えた抵抗をどうするのか課題。抵抗値ごとに小分けにしたいところだが、私のように、1本単位でいろんな抵抗値を集めた場合はどうした物か。全部の抵抗値を100本ずつ常備しているようなヘビーな方々の整理法は参考にならないんだよね。次に秋葉原に行った時にどの抵抗値を補充するかを一目でわかるようにしたいと思っているのだがねぇ。特に私は1/4wよりも1/6wの方が持っている種類が多くて、一目で抵抗値が分かりづらい…。

    まぁ、そういう状況から自分なりの方法を考えるのも楽しみの一つですがね。

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    2015年12月29日(火) - ブレーカー回路 - 

    KC-1の過電流保護回路を見てなるほどなーと思って自分でも作ってみた。



    ブレーカー回路ともいえる内容で、電流が増えると電源を遮断する。KC-1ではサイリスタを使っているようだが、手元に無いのでトランジスタの等価回路で作ってみた。

    これを作り上げるまでに色々失敗してて。コンデンサが無いと、電源投入時点でブレーカーが動作した状態でのスタートとなり、必ず電源投入後にリセットボタンを押す必要がある回路になる。またツェナーダイオードが無いとブレーカーが動作せず、一定以上の電流が流れると、その電流値を維持する回路になる。

    ところで、先生であるはずのKC-1にわざと過負荷をかけて過電流を発生させてみたんだけど。1.5A設定なら、1.75A以上の電流が流れなくなるだけで、アラーム点灯に至らないんだよね。もしかしてだけど…KC-1はこの保護回路に欠陥があるんじゃないかな。一部の車両で発熱する問題があったそうだけど、このことと関係があるのかも。

    そして、KC-1の後継機種であるハイパーDは電源投入後にリセットボタンを押さなければならない仕組みだったそうだが。これはKC-1のブレーカー回路の感度を良くしたことによる代償として必要だったのかも。まぁ、そのさらに後継機種であるハイパーDXはリセット操作は不要になったようだが。

    KC-1でTOMIXの電球付車両を走らせると異常発熱するという話があるが、一体どのような状況で起こるのかの情報が無い。もしかしたら、脱線させて回路が短絡した時とかに起こるのかも。あくまで想像だけどね。

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    2015年12月28日(月) - 年末のお仕事 - 

    年賀状やり切った。頑張れアルプスMD-5500。壊れるまで働け。ていうか壊れるな。

    ていうかプリンタが壊れるよりも、これを動かすために捨てずにおいてあるWindows Vistaマシンの方が先に壊れそうな気がするけどね。

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    > やばい。なんだか作りたくなってきました。回路を斜め読みすると、高周波はスロットル+調光に、低周波はスロットルに応じたデューティで出力というのが根幹ですよね。

    高周波も低周波もスピードダイヤルを回すとデューティ比が変わるというのは同じ。低周波は抵抗を介して出力しているという事で、あくまで高周波側がメインの出力のようです。低周波側トランジスタにはヒートシンクも熱保護回路も付いていませんから。

    [日記拍手]
    > 私が先日書いた記事の中で紹介した http://blogs.yahoo.co.jp/je3mdq/12614795.html でAカーブの抵抗変化を見ていただければ分かりますが、Aカーブとか言いながらも実際は直線をつなぎ合わせた変化になっているので、人間の感覚うんぬんは広い範囲で音量調整するときしか当てはまらないてす。

    Aカーブ可変抵抗なんて実際どのように作るのか謎です。実際は複数の抵抗体を貼り付けているだけなんじゃないかと思う事も。これって高額なボリューム抵抗だと変わるんですかね。

    [日記拍手]
    > 我が家ではプラレールの騒々しさが問題になってます。古いD51は事実上無音なのに、最近の新幹線などがうるさくて仕方ありません。

    プラレールのギアボックスはいろんな種類があるみたいですが。新幹線の物は高速タイプなのでうるさいんですよね。騒音は回転数が高いほど大きく、モータ軸のピニオンギアと最初のギアとの部分での騒音がほとんどを占めるそうな。DD51なんかに使われているのはウォームギアなのでかなり静かですが遅いです。

    プラレールだと、1つのレイアウトに複数の列車を同時に走らせたりしたくなるので、車両ごとに速度が違うと遊びにくいんですよね。実車の速度に関係なく全部の製品でギア比が同じになるようにしてほしいですわ。

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    2015年12月27日(日) - おもちゃの音量 - 

    ゴーストドライバー(ゴーストの変身ベルト)がうるさ過ぎて嫁の機嫌が悪くなるという事態を解決するために、ベルトに音量ボリュームを付けてみた。

    ただ、手持ちの部品では抵抗値がマッチしなくて、回転角の一部の部分しか実用的な音量にならないという不満点が残った。結局またネットでボリュームを注文するのであった。ここしばらく東京方面への出張が無いから通販使いまくり。

    ところで、音量調節用のボリュームはAカーブを使うというのが世の(?)常識なのだが。このAカーブっては10k〜100kΩくらいしかラインナップが無かったりするんだよね。多分オーディオ用として使うにはこれくらいが使いやすいんだろうが。おもちゃのスピーカに使うには抵抗値が大きすぎるんですわな。1kΩ以下が欲しいわけだが、Bカーブしかない。

    ま、Aカーブの方が人間の耳には自然な音量変化に聞こえるってのも私が試した限りよく分からんと思ったけどもね。使う音量域にもよるのかね。

    ところで今日、しまじろうの教材がベネッセから届いたんだけど、音声が出る教材なんかは、ボリュームじゃなくて、電源スイッチが3ポジションスイッチになってて、OFFと音量小、音量大になってた。なるほどおもちゃの場合はこういう方法の方が実現が容易なのかもね。

    ていうか、バンダイにはこういう配慮をしてほしいわ。こんなにうるさいならこれ以上買いたくないと思う親は少なくないんじゃないかなぁ。

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    2015年12月26日(土) - 少し遅くなりましたが - 

    仮面ライダーの映画を見に行きましたよ。

    内容はまぁ…。色々と盛り込もうとして一部の扱いに無理が出る当たりはいつもの事。前回の映画に引き続いてタイムパラドックス系の話でちと新鮮味が無かったが、前回の映画がドライブの主人公の息子が未来からくる話で、今回はその主人公が結婚する話。まぁ、ある意味ゴーストよりもドライブの恋愛部分の所がきっちり完結してホッとした気がした。なんかこう、ドライブもゴーストも、父と子の絆みたいな部分が物語のバックグラウンドとして描かれているので、息子と見に来るとちょっといろいろ感じる部分もある。

    あと、劇中で片岡鶴太郎(ドライブの課長)が死んで、あの世の入り口で竹中直人(ゴーストの仙人)と会うというくだりがあって。2人が故人の物マネバトルをするというシーンがあったのだが、大人だけが笑ってた。浦辺粂子の物マネとか子供にわかるわけない。若いお父さんお母さんでも分からないかも。しかも結構長いんだこのシーンが。スタッフ遊びすぎだろと思ったが、素直に大物俳優の競演は嬉しかった。

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    2015年12月25日(金) - すぐに解析したくなる病 - 

    というわけでサンタさんから届いたゴーストドライバーのせいで今日の我が家は騒音に悩まされております。

    音量を下げるには電池電圧を下げればいいんじゃないかと思って、アルカリ電池からニッケル水素に変えてみたけど…あまり効果なし。早速ボリュームを本体に取り付けたくなった。

    眼魂(目玉のアイテム)の認識はセットするところにある6つの小さなスイッチによって行われている。爪楊枝の反対側で押すとちょうどいい大きさなので、これで色々押しながらフタを閉めると持ってないアイコンの音声も聞ける。息子も早速爪楊枝で遊び始めたりしてる。

    まだテレビで登場していない物まで聞けてしまう。ガシャガシャでダブった眼魂にプラ棒で突起を追加すれば限定版で手に入らない眼魂も作れますね。こういう仕組みを教えるのは子供にってどうだろうか。夢を壊す?それとも物事の仕組みを知るという点で教育に良いかも?

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    2015年12月24日(木) - 世界レベルのウソ - 

    Googleでサンタの現在地が分かるようになっているわけだが。

    毎度思うが。サンタクロースの存在というのは、世界中の大人たちが口裏を合わせて子供たちにウソをついているわけで。そもそも一晩で世界中の子供にプレゼントを配る事は物理的に不可能であるという事にどの時点で気づくかという知能テストみたいな物を世界規模でやっているような物かなぁ。

    ただ、ここまで自分以外の人達がすべて口裏を合わせていたら、本当だと思っても無理はないかも。

    自分が本当だと信じているが、真実を自分で確かめていない物。その中には、誰かが仕掛けた世界レベルでのウソがあったりするんじゃないかなぁ。とか思ったり。UFOの存在とかもしれに近いんじゃないかね。

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    2015年12月23日(水) - 再考中 - 

    出勤でした。そして忘年会でした。

    昨日KC-1の回路再現に成功したわけだが、もう少しちゃんと回路を考え直してみたりした。

    メイントランジスタにバイポーラを使っている点について、以前は電流増幅の要素があるからではないかと思っていたのだが、どうやら飽和領域でしか使っていないようなので、これならFETに置き換えた方がいい。FETなら電圧降下が少ないから、放熱板も省略できるはず。低周波側は不可に抵抗を加えているため、負荷が短絡しても176mAしか流れない事になるから、小型トランジスタで十分。

    …そもそもすでにKC-1を入手していて、それを自分で作り直すことに意味があるのかという疑問もあるが。すでに模型が製品化されているのにフルスクラッチしたくなるのと同じだよ。

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    2015年12月22日(火) - 作ってみた - 

    KC-1の回路を真似てみた。

    とは言っても、真似たのは最終出力の所だけで、PWMを作り出すところはオリジナル。自作なので保護回路は無し。KC-1はなんであんなに回りくどい回路になっているのか理解に苦しむ。こんなの555で三角波を作ってコンパレータでPWMを作るだけですよ。8ピンIC3つで完了。あとはその出力にトランジスタをくっつけて電流流すだけ。すぐできた。

    試走させてみた。まぁ、細かい調整はまだ必要なのだが、おおむねKC-1と同じ走行性能が実現できた。低周波なのに騒音無し。PWMなのにコアレスモーターでもゆっくりスタート。なんてこった。これまで作ったどのパワーパックよりも快適じゃないか。この技術、埋もれさせておくにはもったいない。

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    2015年12月21日(月) - KC-1回路図 - 

    というわけで、KC-1の回路図を載せておく。
    http://rakugakibox.jp/diary_image/151221.png
    型式が分からないところは予想で描いているので一部間違っているかも。

    ちょこっと解説すると。

    一番上の段は保護回路。
    Q1が高周波側、Q4が低周波側のトランジスタ。
    μPC494は、ピン4の電圧をデューティ比に変換して出力する仕組み。
    低周波側の出力をR22を通じて高周波側の入力としている。
    R28があるので、低周波側の電圧が負荷によって変動する。
    Q1,Q4両方OFFになっている時、C5からR18を通じて給電される。これがDC成分となる。

    こうしてみると実は肝心な部分は、抵抗とコンデンサで出来ているという、なかなかのアナログ回路ですね。

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    2015年12月20日(日) - いろいろ分かったが - 

    今日はほぼ家にいた。

    LTEのモバイルルータを取り寄せてみたり。クリスマスプレゼントを用意したりといろいろやっているウチに1日終わった。

    KC-1の回路図起しがほぼ終了。大体動作原理も分かったのだが、回路図をPCで描き切ったあたりで力尽きた。また明日。

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    2015年12月19日(土) - さんまアート - 

    青春18切符を使って紀伊半島を一周するという目的がよく分からない行為を友人と実行した。紀勢本線を西から東へをほぼ走り抜ける感じ。

    紀伊田辺から東はずっと単線で、普通列車は1時間に1本以下しか走らないローカル線とはいえ、ずーっと海沿いを走るため、ずーっと海を眺めていられるという絶景が続く。平野部が少ないため、観光地として成り立つような都市が存在しないのだが、この景色その物が観光資源じゃないかねと思ったりした。

    紀の国トレイナート という企画もあって。今回、たまたま105系のラッピング列車に乗ることになった。
    http://trainart.jp/

    ローカル駅舎をアートに仕上げるという企画なのだが。そもそも特急列車を含めても1時間に1本程度しか走らないこの路線では、全ての駅で降りる事はかなり苦行に近いんじゃないのかね。専用の臨時列車でないと難しいだろうね。

    新宮という駅で昼食を取った。さんま寿しが名物という事で美味しくいただきました。で、駅構内で見かけた謎の物体(→)。

    これはトレイナートの作品ではないと思うが。今日見た展示物の中では最も印象に残った。おしゃれに仕上げる事がアートではないという事をなんか教えられた気がする。

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    2015年12月18日(金) - 乗り換え考え中 - 

    忘年会だった。ちょっとしんどいな。

    REGZA Taletの修理はネットで受け付けられるようだが見積もりすると修理しなくても金を取られるという文言が出てしてなんかイヤになった。別に気に入ってるわけでもないのに。

    WimaxはやめてLTEに。タブレットはWindowsにかえるかな。これにDLNAに対応したソフトを入れればビデオも見られるでしょ。

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    2015年12月17日(木) - 1人で買い物だ - 

    一人の時間が取れるのは嬉しいが、家路に付くときに待っている人がいないというのは、何となくテンションが下がるなぁ。

    ところで、モバイルのネット回線はWiMaxを使っているのだが。これが鉄筋の建物の中だとほとんどつながらないという点について非常にストレスになっている。仕事での出張先で会社のデータを閲覧したいとかにほとんどアウトなんだよな。LTEに乗換を検討中…。

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    2015年12月16日(水) - 新しいの欲しいけど - 

    今日から嫁が実家に帰っているので、1人なのだが。早速忘年会で遅くなるしちょうどいいかも。

    ところで、ビデオ再生のために使っていたREGZA TABLETが突然電源が入らなくなってしまったのだがどうした物か…。動作が遅くて使い勝手が悪かったけど、無くなるとそれはそれで困るんだよな。

    [日記拍手]
    > モーターの定電流駆動(かどうかわかりませんが、少なくとも電流をセンスしてフィードバックしているのは間違いないかと)は理にかなっていますね。特に低速では電流が流れにくい状態なので。

    あれから時間が無くて回路を読み切れていないんだけど。定電流というより実は直列に抵抗をかましているだけで実現しているのかも…という気がしてきました。

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    2015年12月15日(火) - 漏らすなよ - 

    ダイソーの乾電池って液漏れするな。懐中電灯が時々点灯しづらい時があるのであけてみたら液漏れしてた。なんてこった。

    6本で100円という超安なので、結構いっぱい使っているんだけど、気が付くと液漏れしている事が他にもあった。液漏れするとかなり凹むよね。結構危険な液体だから極力触らないように掃除しなきゃいけないし、最悪機器の方が再起不能になる事もある。

    入れっぱなしにせずに電池交換すれば良いだけだけど。ダイソーの場合、まだ電源が入るのに液漏れしてたからこれは使い物にならん。安物使って大事な機器を壊されてはたまらない。

    やっぱ大手メーカーの物を買うべきかと思ったら。Panasonicも実は液漏れしやすいという意外な実験が。プラレールで推奨している電池なのに。おもちゃで液漏れするのはいかんでしょ。
    http://ameblo.jp/makids2/entry-11468072841.html
    やっぱり液漏れ保障が付いている物を買うべきね。

    富士通とマクセルが液漏れ保障が付いているのか…。店頭ではPanasonicの物を圧倒的によく見かけるけど、マクセルというと家電を買った時に付属してくる電池というイメージしかなく、安物なのかと思っていたのだが。実は液漏れしないという保証があるからこそ、付属電池として使えるって事なのかもねぇ。

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    2015年12月14日(月) - ついカッとなって - 

    ついに我慢できなくてKC-1を分解してしまった。

    ほほう…。ICを使っている物の、マイコンでは無さそう。μPC494というスイッチング電源用のICを使ってPWMを作っているみたい。回路図を起こすところまではまだ良く見れてないけど。メインのトランジスタの型番がどうやっても見えん。

    まぁでもICのデータシートは簡単に見つかったから、原理は分かりそう。いろいろ考えてみますかね。

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    2015年12月13日(日) - いろいろ当たる - 

    海遊館に行って来た。会社の行事だったのだが、抽選会でビデオカメラを当ててしまった。持っていなかったのでちょうどよい。これまでスチルカメラの動画機能で十分。わざわざ専用機を買う必要はないと思っていたからね。

    買ったからには活用させてもらうけど。なんか自分の物を見る目が変わるかな。そうだね。物を必要だと思って買うのではなく、手に入れてから使い方を考えるというのも自分の価値観を変えるいいキッカケしれない。

    とりあえず、今日撮ったピラルクーの写真でも載せておく。海遊館に行っても淡水魚しか印象に残らないのであった。

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    2015年12月12日(土) - 寝るしかない - 

    息子の生活発表会でした。高感度性能の物足りなさを感じる瞬間。6Dか5DmkIIIが欲しいぜ。

    なんか風邪が治らん。午後からずっと寝てた。注文してたトランジスタが届いたので色々試したかったのだがね。

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    2015年12月11日(金) - 朝から乱れて - 

    朝から阪急電車が遅れて遅刻したが、昼頃から深夜までJR神戸線も止まってたりといろいろと厄日でしたな。なんか風邪もひいたし。

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    2015年12月10日(木) - 勉強不足か - 

    昨日からKC-1の回路が納得できずいろいろ考えて抜け出せない。単純な増幅回路だと、トランジスタの性能のバラつきや温度変化で安定しないような気がするけどねぇ。やっぱり分解するしかないのか。

    手元にパワーパックとして使えるくらいのバイポーラトランジスタがないからもどかしい。とりあえず通販で注文だ。

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    2015年12月9日(水) - 電流制御というアイデア - 

    KC-1を自分の回路で再現したいなぁ。と思い始めていろいろ考えてた。

    こちらのサイトにKC-1の回路の一部が載ってました。
    http://www.ac.auone-net.jp/~th-syumi/kc-1-meter1.html
    ACアダプタをKATOの製品に繋ぐ方法も載っていますね。

    私はてっきり、高周波用と低周波用とDC用のそれぞれ3つのトランジスタがあるのだと思っていたのだが、2つしかないようだ。

    一般的に電圧制御型と言われているパワーパックは、NPN形トランジスタをエミッタフォロワーで使うやり方が多いんだろうけど。この回路図によると、PNP形トランジスタをエミッタ接地で使っているようだ。なんでこれであの波形になるのだろう。

    普通、PWMならトランジスタを飽和させてON/OFF制御するわけだが、どうもこの回路は、トランジスタを飽和させない、教科書に載っているようなエミッタ接地による電流増幅回路になっているみたい。低周波のLOW側の時には、電流を遮断せずにある程度流すようにしているみたいだ。これによってLOW時には0Vではない電圧が現れる。で、電流制御だから繋がる負荷によって電圧が変わる事になる。先日載せた波形は無負荷での測定だったが、これに負荷を繋ぐと、確かに低周波側の電圧はHIGH,LOWとも下がる事が確認できた。KC-1のモーターの唸り音が小さい理由は多分コレだ。

    電流制御型PWMというは今まで考えたことが無かったなぁ。もしかしたらハイパーDとかもそうなのかな。最近、いろんなパワーパックの波形を見たくてしかたないのですが。レンタルレイアウトとかにオシロ持ち込んだら怒られますかね。

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    2015年12月8日(火) - 仮面ライターゴースト - 

    仮面ライダーゴーストの主題歌のCD購入。確か明日発売日だったはずだが、Amazonで予約してたら今日届いた。

    いつもならiTunesでダウンロードするところだが、オリジナルゴーストアイコンが欲しいので特典付きCDを買ってしまった。まんまと販促にハマっております。

    ところでこのCD、カップリングの曲がしばらく発表されていなかったのだが、パッケージを見てみると

     我ら思う、故に我ら在り(ピアノバージョン) 新垣隆

    これって…仮面ライダーゴーストだからゴーストライターって事だよね。良く引き受けましたねこんな仕事。氣志團らしいジョークと、その依頼に真面目に答える新垣さんのやり取りをちょっと想像してみると面白い。

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    2015年12月7日(月) - KC-1を単体で動かす - 

    昨日買ったKC-1。本来KM-1という別売りの電源装置を繋げて使う物で、KM-1が無いと使えないと思っている人が多いようなので、単体で動くようにする方法を紹介しておく。まぁ大したことじゃないんだけど。この素晴らしいパワーパックが少しでも活かせる機会が増えるように祈って。

    KATOのポイントアダプターを入手。これは本来、スナップ端子の無いパワーパックからポイントスイッチに電気を送るための装置だが、これでKC-1に電気を供給することができる。



    分解してみるとダイオード4つ。AC17Vを全波整流しているようだ。ダイオードで電圧降下するのがイヤなので基板を撤去。端子に直接電線をはんだ付け。で、箱外に電線を引き出してACアダプタ用のジャックをくっつけたら完成。これをKC-1のサイドにくっつけて、市販の12V ACアダプタをこれにつなげればOK。簡単ね。

    まぁ、面倒なら内部はいじらずに電線にジャックを付けるだけでもOK。その場合はプラスマイナスを気にしなくてよい。

    ACアダプタは秋月なら12V1.5Aは950円で手に入る。同じ能力のKM-1は1万円近くで売ってたわけだから、ただのボッタクリにしか私は思えない。なんでACアダプタ方式にしなかったのかね。

    最近出たサウンドボックスはACアダプタを繋ぐことができるようになっているが、使用できるACアダプタとして秋月やAmazonの物を紹介しているあたりは正しい考えですね。

    [日記拍手]
    > KC-1の動作は初めて見ましたが、高周波+低周波PWM+DCということでしょうか。そのような凝った制御をしているとは。

    後継機種のハイパーDは単純なPWMらしいのですが、なぜこのような方式をやめてしまったのか。あまり凝ったことをやり過ぎて一部の車両で不具合が出た。てなところなのかなぁ。

    [日記拍手]
    > TOMIX operation unit-clは高周波PWM+DCで低速制御性能は悪くないのですが、最近のコアレスモーター車だと停止できない欠点(出力0にならない)があります。

    TOMIXも現行のN-1000-CLでは単純なPWM制御になっちゃってますよね。やっぱりPWM+DC方式は問題を抱えているのかも。

    [日記拍手]
    > あと、方向スイッチのないパワーパックはまだバラック状態てすが動きました。http://comingsoon.exblog.jp/21893664/

    電源投入時のボリューム位置を中点と定義する。ていうのはマイコン式ならではですね。

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    2015年12月6日(日) - KC-1の波形 - 

    KatoのKC-1。ホビーオフで売っていたので入手してみた。かつて販売されていた鉄道模型用パワーパック。

    ネットで調べると、市販されたパワーパックの中で最もスロー運転が利くらしい。高周波と低周波を混ぜて出力するPWM制御らしいが、一体どんな出力波形なのか興味があった。でもネット上では正確な情報が無く、以前から調べてみたいと思っていたのだ。自分が作ったパワーパックとどちらの性能が上か、試させてもらおう。

    KC-1はKM-1っていう電源装置を別途用意しないと使えないのだが、そんなものは無いのでACアダプターからの12Vを接続、無負荷状態でオシロに繋いで波形を計測した。調光用トリマーは最小にしている。

    予想していた波形と大分違っていた。これは興味深い。

    買った製品の計測波形を載せるのは問題があるのかはよく分からんが、メーカーから直接怒られない限りは載せておこう。



    低周波側は55.5Hz、高周波側は19.0kHz。私も60Hzくらいが最もスローが利くと思っていたが、それと一致している。

    ダイヤル位置0.5くらいから高周波側が出力し始める。ダイヤル位置1.5で低周波1サイクル全域に高周波が行き渡る。一般的なPWMと同じく、ダイヤルを回すにつれてデューティ比が上がっていくが、同時にLOW側の電圧も徐々に上がっていく。デューティ比の変化率はダイヤル位置6から急激に上昇する。LOW側電圧はダイヤル位置に比例して上がっていく。最終的には4Vまで上がるようだ。ダイヤル位置9でデューティ比100%となり、以降MAXまで変化が無いが、これは高負荷では電圧が落ちる事を考えての事だと思う。高周波のHIGH電圧は電源と同じ12Vだが、低周波のHIGH電圧はなぜか11Vになっている。



    低周波が立ち下がる位置をもっと細かく見てみる。高周波は常点灯用の出力だろうから、デューティ比は一定だろうと思ったが、高周波もダイヤル位置に伴ってデューティ比が0〜9割近くまで変化するようだ。



    調光用トリマーを最大にすると、高周波のデューティ比とLOW電圧のみがダイヤルを少し先に進めたような感じになる。低周波のデューティ比には変化が無い。

    で、実際の走行性能だが。普通の車両では私の作ったパワーパックと変わらない。ただしKC-1はPWMの利きにくい、コンデンサ付きコアレスモーター車でもスロー発進できるという点で優れている。これはLOW電圧を上げるという処理の効果だと思う。あと、同じ60Hz程度のPWMでありながら、KC-1はノイズ音があまりしないのは不思議。高周波が関係しているのだろうか。

    というわけで、残念ながらKC-1の方が高性能であったと認めざるを得ない。予想以上にいろいろ考えて開発された商品だった。こりゃー他の市販パワーパックの性能も気になって来た。

    あと、波形にチャタリングが見られたり、電源投入直後とそうでない時でダイヤル位置0と時の波形が違うので、マイコン制御ではなく、アナログでPWMを作っているように見える。これもちょっと気になるなぁ。分解してみてみたい…が、これももしかしたらいずれ売るかもしれないので、分解は気が引けるなぁ。

    パワーパックなんて買わずに自作で安く手に入れてやるぜという所からの出発だったが、もしかしてパワーパックコレクターへの道が少し見えた気がしてなんか戸惑うな。

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    2015年12月5日(土) - 特別なEF65 - 

    トワイライトエクスプレスって今年の3月で終了したはずだが。その後、全室スイート・ロイヤルに組み替えた、「特別なトワイライトエクスプレス」が毎週1往復大阪〜下関を走行している。

    機関車は現役時代のEF81ではなく、直流専用機関車のEF65で牽引されているのだが。そのEF65が今日からトワイライトエクスプレスに合わせた塗装に変更されて運用するらしいとの噂を友人から聞いた。特にそれほど興味があったわけではないが、10時頃にうちの近所を通過するようなので、散歩がてら撮影してみた。

    あー、なんかEF81よりこっちの方が好きかも。この形の機関車は貫通扉がある方がなんか顔つきのバランスがいいような気がする。それに子供の頃、ブルートレインの牽引機と言えばEF65というイメージがあったので、それがまた寝台客車を従える姿を見られたのはちょっと嬉しい。

    それにしても、この特別編成も来年3月で終了するらしいが、あと3ヶ月だけのために塗装を変えたのだろうか。瑞風が運用するまで何らかの形で続くのかな。

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    2015年12月4日(金) - いろいろ試し中 - 

    PFMいろいろ試験中。

    どうしても低周波ではジジジ…って音になるのだが、実はパルスでモーターを回す際のこの音は波形を矩形波から鈍らせれば軽減するし、音が出やすいのはデューティ比が低い時とか、いろんな事が過去の実験から分かってきてるんだけど。もしかしたら、静音超低速パワーパックの可能性がまだあるのかもしれないとかちょっと思い始めた。

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    > その日はホームの端にカメラ持った人が10人くらいいて何事かと思いましたよ。鉄道ファンは熱心ですね。

    山手線って日本の通勤電車の代表格なので、そこに新車が入るって事は社会的に注目していたってのもありますね。とはいえ半分以上が新車に置き換わったらだれも見向きもしなくなるんだけど。

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    2015年12月3日(木) - PFMパワーパック - 

    鉄道模型のパワーパックでPWMは良く効くけど。PFMってどうなのって言う疑問がここ最近あった。

    PWMは1サイクルの中のON時間とOFF時間の比率を変える事で出力をコントロールする手法で、ON時間+OFF時間は常に一定。PFMはON時間が一定で、OFF時間だけを変えることで出力をコントロールする手法。PFMは低出力の時にスイッチング回数が減るので効率が上がるとされていて、モバイル機器などの電源装置においては有効な技術とされているが。パワーパックにおいてはどうだろか。

    PFMってマイコンじゃないと実現が難しいだろうなぁと思っていて、プログラム組むのマンドクセと思っていた。そしたら今日、ICの555を使ったPWM回路からちょっと変えるだけでPFMはできるよなとふと思いついて組んでみた。



    555を使ったこの方法は、デューティ比を完全に0%と100%に出来ないという欠点があり、実際のパワーパックとしては不完全であるので、実験レベルでしか使えないけどね。回路図の各素子の値はとりあえず選んだものなので適切な値とは限らないので注意ね。この値だと、周波数は60〜600Hz、デューティ比は8%〜92%という測定結果だった。

    実際走行してみると。PWMよりも超低速走行が可能だった。ただし、この回路だと最低出力にしても止まらないので、もうひと工夫が必要のようだ。あと12Vで走らせると、モーターの唸り音が大きくて、出力アップに伴って音が高くなるという現象が起こるのでかなり耳障り。もっと電圧を低くして音を小さくして使う方がいいかも。

    PWM方式のパワーパックは、モーターから音が鳴るという欠点を回避するために、周波数を可聴領域を超える15kHz以上にしている場合が多いようだが。これだと1パルスの長さが短すぎて、低出力時に車両が動かない。周波数は低い方がモーターは反応しやすく、私の製作するパワーパックでは60Hz位にまで周波数を下げて、低速での車両制御を重視している。PFMだともっと周波数を低くできるから、もっと超低速走行が可能なのではなかろうか。

    ただ、PFMにしなくても、単純にもっと低い周波数のPWMでも低速走行は同じかも。上記のPFM回路だと、ボリュームの位置に対しての出力の変化量が低出力域で広く高出力域で狭くなるから、低速域が扱いやすく感じるだけのことかもしれない。

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    2015年12月2日(水) - 環状線あれこれ - 

    E235系って開業初日で止まっちゃったんだってね。なんという失態。

    電車に限らず、近年の新型の乗物はソフトウエア制御に頼る部分が多くなっているわけだが、入念な試運転を繰り返しても、ソフトのバグを取り除くことは難しいという事を実感する出来事ですな。

    それに比べて大阪環状線ときたらいまだに国鉄時代の電車だから、そんなトラブルとは対照的ですな。まぁ老朽化で別の問題が起こりそうだけども。そんな大阪環状線にももうすぐ新型車両が導入される。103系が大阪駅から消えると思うとなんかさみしいなぁ。

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    2015年12月1日(火) - 新しいヤツが出た - 

    Tomixから新しいパワーユニット出るのか。
    http://www.tomytec.co.jp/tomix/products/n/5517.htm

    電圧をダイレクトに支持する普通のヤツと違って、入力すると徐々に加速or減速するタイプね。Tomixでは実際の運転台を模した大型モデルではなく、一般的なパワーパックのサイズで実現したところに意味がある。これに近いDU-1っていうモデルが昔あったみたいだけど。それの復刻かな。

    この手のヤツはコンデンサへの充放電を利用して電圧のゆっくりとした上昇と下降を作り出すのが良くやる方法だけど。これだと、車種によっては操作から発車するのが遅すぎる場合がある。今どきならマイコン制御で起動電圧をマニュアル設定できると思うけど。そういうパワーパックも作ってみたくなったな。

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