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2018年1月 8日 (月)

DCCコントローラを電池で動かす実験

HブリッジIC

  DCC電子工作連合機器活用レポートコンテストで「ミント缶の低電圧対応化」のレポートを頂きましたので、私なりの実験をしてみました。DCCパケット出力に使用する市販のHブリッジICは、次の条件を満たしていないといけません。

  1. 7Vから22Vの電圧範囲
  2. 貫通電流防止
  3. 過電流保護

  2.の条件は勿論の事、鉄道模型はトラックショートが当たりまえで、条件3.も必須です。またDCCのデコーダに搭載された大容量のコンデンサで突入電流が流れますので、そこそこ大きなピーク電流が必要です。
  旧タイプのHブリッジICはバイポーラトランジスタ出力タイプが多く、出力電圧の降下と発熱が大きい傾向があります。近年はMOSFET出力で動作電圧の低い製品も出回っていますが、まだ単価が高く、TSSOPやQFNパッケージが大半で実装コストがかかります。ミント缶の製品に反映する事は困難な状況ですので、電池駆動専用と割り切って、秋月電子取り扱いのTB6612を試しました。電池対応は自己責任による改造でお願いします。

  TB6612の動作条件は標準5V、最大13.5V、最大電流1A、ピーク3A、単価は\130です。SSOP24パッケージなのでTSSOP28 - DIP変換基板(\50)を使いました。スポットハンダは困難なので引きハンダ(動画)で行いましたが、面倒ですので\350で販売されているDCモータードライブキットをお勧めします。

Img_1641

電池駆動テスト

  充電式の単4Ni-MH6本使いでVBは6.6Vでした。TB6612はHブリッジ2回路入りですが、デッドタイムのタイミングにズレがあるとICを破壊する恐れもありますので、並列接続は試していません。Arduino UNO互換器に変換基板を乗せ、スケッチはDSShield用を使いましたが、A1が未接続なので電源電圧チェック(/* Sensor check */)をコメントアウトしてUNOに書き込み、無事DCCパケットが出力されました。

Packetout

デコーダテスト

  7V未満で動くモーターデコーダは手元にありませんでした。唯一動作したのはNuckyさんの日本型信号機です。10MFの電解コンデンサを搭載してますが、突入電流はクリア出来た様です。並列接続が可能ならピーク電流を6Aに出来るので、実用領域に達すると言えるでしょう。

Img_1643

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