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新規鉄道模型レイアウト制作状況その1:PWMコントロールユニットの制作

前回に引き続きあらたなレイアウト用にPWMモーターコントローラを制作してみました。今回はいろいろな電気工作で便利に使われるタイマー555を組み込んだものです。555による発信回路を利用して出力矩形波のデュティ比を変えていきそれを最終段のFETでモーターを駆動します。これはマイコンでも形成できますが、秋月電子商に大変簡単な回路構成をもったPWMキットがありましたのでこれを利用してトレインコントローラ用に改造しました。
秋月電子通商PWMコントローラキット

PWMコントローラの写真を掲げます。このキットは555というタイマー動作をきわめて教科書的に設計されていますので理解が大変容易に出来る設計になっています。外付け抵抗とコンデンサーの定数により設計のドライブ周波数は約10KHzになっています。このキットにかき2点の機能追加を行いました。
(1) レール間が短絡した場合に回路を保護するためにポリスイッチを基盤内に設置。一部パターン切除。
(2) 速度制御用のボリュームを外付け。
さらに電源スイッチと方向転換用のドグルスイッチをレイアウトに内蔵時に追加するつもりです。

IMG_1109.jpeg
オリジナルのキットの回路図を下記に示します。このコントローラは内部ロジック用とモーターの電源を別にとれるようになっていますので大きなモ−ターも回転させる事が可能です。しかし今回動力ユニットの最大電圧が6Vなのでロジックとモーター用電源を共有にしました。
PWM2回路図

このPWMコントローラでドライブするのは箱根模型工房クラフト製の動力車でWB12-6.5H。6.5mm(z)ゲージ対応のユニットです。かなり小さいユニットであることは下記の写真(10円玉との比較)からでも分かりますね。低速度でもスムースに動く優れものです。
IMG_1112.jpeg
WB12-6.5Hの情報はこちら:箱根模型工房クラフトWB12-6.5H

最終出力波形の様子を下記の動画に示します。可変抵抗器をまわすとデューティー比がほぼ0%から100%近くまで変化させることが分かります。このためかなりの低速運転が可能です。約11.5KHzでドライブしている様子が分かります。


下の動画はWB12-6.5H動力車の運転風景です。速度は変化させていませんが、かなり安定した動きです。この動力ユニットに自作の車両を乗せるつもりです。


まずは新しいレイアウト作成状況の第一弾です。



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