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200507/1918:26

モータドライバ

まずはここから。

おもちゃ病院『ゼンマイ』

ボランティアでおもちゃの修理をされている「おもちゃの病院」です。文章も平易で読みやすく、好感度大です。久しぶりに「人に伝えるための文章」の書き方というものを再認識しました。

こちらのサイトは特に電子電気関連の資料が充実しています。おそらく担当の方が電気畑のひとなのでしょう。
「リモコン・ラジコンなど動くおもちゃ」にモータドライブ回路例やTX-2/RX-2を使ったTAIYO-R/Cの回路図があります。このモータドライブ回路を参考にすることにしました。

リレーチューンと同様に、プラズマダッシュの定格4.2Aがドライブできることを目標に設定します。

トランジスタを選定するのに便利なのが東芝セミコンダクタのサイト。そしてこの道では有名なサイト 電子工作の実験室トランジスタ回路の基本設計法をもとにトランジスタ回路を設計しました。

ちなみに、HブリッヂならFETのほうが簡単だよという声が周囲から聞こえてきました。またはモータドライバ用の専用モジュールを使うとか。でも、電気シロウトには辛いのですよ。

できあがった回路図がこれです。
モータドライバ回路図
メインのトランジスタは2SA1887と2SC5000です。TAIYO零戦クラブで紹介されています。空モノはバックはしないのでドライブ回路は違いますが、定格10A以上で重量と大きさの両面から2SC5000がお勧めとのこと。2SA1887は2SC5000のコンプリメンタルです。これらのトランジスタにあわせて、ちょこちょこと計算しました。

200507/1912:43

DC-DCコンバーター

基板に供給する電圧を3.6Vに降圧する回路を考えました。
とはいっても電気シロウトの自分ですから、ひたすらググるしかありません。そこで見つけたのがこちらです。

電子回路で遊ぼう!

「電源回路」の「DCDCコンバータ設計入門」で、有益なPDFが公開されています。ツェナーダイオードとトランジスタを使う安定化回路tip1c2a.pdfを参考にさせていただきました。

この情報に基づいて設計したのが以下の回路図です。
DC-DCコンバータ回路図
3.6Vで1Aの出力を想定しています。
セラコンはツェナーダイオードのノイズ対策のつもりですが、ならばツェナーダイオードの隣にするべきでしょうか。ケミコン1000μFは、モーターによる急な大電流の消費対策。R6の1kはブリーダー抵抗ですが、値がこれでよいのかはなんともいえません。このあたりはやってみて修正ですね。

なお、さすがにお絵かきソフトでは辛かったので、この図面は水魚堂の回路図エディタ「BSch3V ver0.26b」を使って作成しました。

部品はサトー電気で仕入れることにしました。共立では後述するモータドライバ用のトランジスタが見つかりませんでした。ほかの部品屋さんもあたってみたのですが、確実に手に入りそうだったのがこちらです。
通信販売は銀行振り込み不可なので郵便局から郵便振替で送金しました。部品代の他に、雑費+手数料+送料で510円かかります。納期は10日~2週間程度のようです。月末には手元に届くでしょうか。

200507/1023:24

4セル化?

なんのかんのと言ってる間に4セル化したくなってしまいました。
レイアウトはMini-ZやXMODSなどと同じく左右に振り分け。単四4セルです。電池ボックスは共立電子産業で入手しました。2セルのボックスで63円です。
4セル分の電圧を基板にかけると簡単に昇天してしまうらしいので、リレーには4セル分、基板には3セル分を供給することにして配線しました。

が、しかし。

完成して試走するも、ほとんどスピードが乗りません。配線ミス?

あれやこれや調べていくと、基板に供給する電源を駆動とはまったく別の2.4Vにすると問題なくモーターが回ることがわかりました。つまりモーターに大電流が流れると基板に供給されている電圧も著しく降下してしまうらしいのです。
こうなると取るべき道はひとつ。電源の安定化です。まっとうな安定化回路を組んでやらねばなりません。まっとうというのは、元の電圧4.8Vを2.4~3.6Vに降圧してなおかつ、負荷が変動してもある程度はもつという回路です。
さて困った。電気素人のわたしにできるのでしょうか。
ひとまず資料集めからです。

もうひとつ、1a1cのリレー二つでは、まともなHブリッヂが作れないことにも気づきました。以前この場でかいた回路図を見れば一目瞭然。ブレーキがかかる回路なんですね。
あらためて2aのリレーを探してみたのですがなかなか見つかりません。1aのリレーを4つ並べるという手もあるのですが、スペース的な制約もありますし、そこまでリレーにこだわることもありません。一般的な手段ではありますが、トランジスタかFETで組むべきですね。

いづれにしても結構大事になってしまいました。電気はよくわからないです。とほほ。

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