夕庵式室内灯をこころみる(3)

アルモデル木造客車用の残り2両分を配線しました。左の小さな基板は、ストロベリーリナックス製のLT1615 昇降圧DC-DCコンバータモジュールです。抵抗は30Ωです。

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このモジュールを付けると1.2Vぐらいから、LEDが点灯します。
計測してみると1.2Vのときは消費電力は0.15Aぐらい流れます。6V以上になると0.01A程度とあまり電流はくいません。
もちろんLEDの明るさは、1.2Vからずっと一定です。

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床板上には、ブリッジダイオードと0.22F電気二重層コンデンサー、PFM/SL1サウンドシステムの300kHz同期信号電流をブロックするためのチョークコイルをプリント基板に組んでのせることにしました。最初は車内に椅子も付けようと思ったのですが。これらのパーツを床上に搭載すると少しスペースが厳しくなりました。

室内灯回路だけだと1.2vから点灯しますが、この回路をつけると2.0vぐらいからの点灯になります。ショットキーバリアダイオードのブリッジをつかいましたが、約0.8Vは整流回路で低下していることになります。

12Vフルにかけると約15秒ぐらいで充電して、スイッチ切っても約20秒は点灯しています。実用上はこれぐらい光れば大丈夫でしょう。この電気二重層コンデンサー付けた状態で測定すると突入電流は0.3Aぐらい流れますので、この回路で長編製にすると、電源オン時の電流が多く 容量の小さい走行電源だと問題が生じるかもしれません。
なお電気二重層コンデンサーの耐圧は5.5vですが、模型でときどき走らせる用途なら12vかけても大丈夫なようです。電気式フライホイールとして、小型動力車に搭載しておられるかたも多いですが、12vで走らせてもまだ爆発したり、火を噴いた事例はないようです。電気二重層コンデンサーは電解コンデンサーにくらべて高電圧に強いらしい といってもスペック外の使用方法なので、同じことをされる場合は、自己責任でお願いします。

電気二重層コンデンサーで、このような使い方すると劣化が早く進むのでまずいというコメントをいただきました。 もう一度回路考えた方がよいかもしれません。

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アナログ電流計のよさ

製作中の淡路のポーターですが、走らせてみると少しシャクるので、メインロッドあたりがどこかで当たるのだろうと思っていました。本日某氏のレイアウトで走らせていただいても同じ状態でしたが、コントローラーについているアナログ電流計をみていると、このような動き(動画)をしました。

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これは走行中瞬間的にショートを繰り返しているということのようです。これまでデジタル電流計のついたパワーパックで運転していたのに気づきませんでした。
今日ばかりはアナログ電流計のよさを感じました。

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Bluetooth小型オージオレシーバー

AMAZONで、中華製のUSB昇圧電源ユニット(左)を入手したので、以前から持っていたBluetooth小型オージオレシーバー(右)と接続してみました。この長さならそのまま二軸貨車に入りそうです。
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USB接続型のBluetooth小型オージオレシーバーのよいところは、電源がオンになるとまずペアリングをはじめることです。

追記
先日AOさんと話していたら、PFM/SL1アナログサウンドでも、音声をBluetoothで飛ばした方が雑音が少なくて音質が上がるのでないかといわれ、いわゆる「目からウロコ」状態でした。


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KATOのサウンドボックスを開けてみました

KATOのサウンドボックスを開けてみました

分解すると壊れたり、メーカー保証や修理が受けられなくなる可能性がありますので、分解はご自分の責任でお願いします。この記事は分解を推奨しているのではありません。

KATOのサウンドボックスの分解されたレポートをブログに書かれている方がおられたので、それを読んで私も裏蓋を開けてみました。
以前から開けてみようかと思っていましたが、人柱が立つまで もとい誰かが報告されるまで、開ける勇気がなかったのです。

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中はスカスカで、右手に見える緑色の基盤の大きさは、約10cmの正方形です。
基板までは外しませんでしたが、上記のレポートには基板裏側の写真も掲載しておられますのでご参照ください。
基板の右下をみるとそこにはSoundTraxx社のロゴがプリントされていました。
やはりサウンドボックスの中身はTunamiらしいという噂は真実だったようです。

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私は本体のスピーカーは使わないので、この部分にコントローラーを仕込もうかとも考えています。
あるいは潔く基板を取り外して他のケースに収めてしまったほうがよいかもしれません。

上記のようにこのサウンドボックスは、少なくともメインの基板はSoundTraxx社のOEM供給のようですが、なぜSoundTraxx社は米国でも自社ブランドで販売しなかったのか少し不思議です。 やはり自社でこの方式を発売するとDCCデコーダーが売れなくなるからでしょうか?

分解とは別の話ですが、このサウンドボックスが出せるおとはブラスト音以外は6つ(走行時と停止時で出る音がかわるものもあります)ですが、実際このくらいあれば十分な気がします。DCCサウンドデコーダーではいろいろな音が出ますが、アレをすべて使いこなすのは難しいと思います。

またモーター回転に同期するブラスト音以外は外部端子から入力できるので、汽笛などはサウンドカードの音使わなくても自分で好みの音を外部入力すればよいのかもしれません。

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DCDCコンバーターを使った昇圧回路について

今回DCCモバイルパックでちょっとコケたので、以前作成した秋月のキットをつかった昇圧回路で、どのくらい電源側から電流が流れるのか実験してみました。

モバイルバッテリーはタブレットにもつなげる5V/2.1A出力のものを使いました。
これを昇圧回路を介して、自作の電圧・電流表示付きパワーパックに接続しました。
モバイルバッテリーと昇圧回路のあいだには、CHAGER DoctorというUSB電圧・電流計を挟んで、電流を測定しました。

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まず先日アメリカから買ったコンソリをはしらせてみました。これは旧来の棒形モーターを使っているので約0.6A電流を喰います。パワーパックの電圧をあげていくと7.5Vあたりで電圧があがらなくなり、CHAGER Doctorも2A近い値を示してモバイルバッテリーの安全回路が働いて切れてしまいました。この時のパワーパックの表示した電流値は、0.28Aでした。
次にアルモデルのBタンクをはしらせましたが、これは10V電圧をかけて手で押さえて負荷をかけても消費電力は、0.04AでしたがCHAGER Doctorは0.39Aを示しましたが、走行に支障はありませんでした。
昇圧回路の効率にもよると思いますが、5V入力側には12V出力側の5-10倍近い電流が流れるようで、やはり乾電池と昇圧回路を使ったモバイルパックは、低消費電力専用ということになりそうです。出力電流増やしたいのなら、入力側の電池の数を増やして入力電圧上げるしかないですが、そうすると今度は重くなるので、可搬性が損なわれる。そのあたりバランスをとってどこで手を打つかということになるのでしょう。
5/2追記
乾電池やスマホ用のバッテリーでDCDCコンバーターで昇圧しても模型を走らせようとするのでこういう話になるのですが、ググってみるとノートパソコン用の12Vで1A以上出力できるモバイルバッテリーも結構市販されているようです。重さも400gぐらいで価格も一万円ぐらいからあるようです。ある程度の車両を走らせるので1A以上流したいのなら、そちらを購入すべきなんでしょうね。

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DCC 小型モバイルパックをつくる (3) 問題点報告

私のブログをみておなじようなDCC 小型モバイルパックをつくろうと思っておられる方もおられるようなので
先日日乃電さんにこのパックとDCCサウンド付きの9200を持ち込んで走らせてもらったのですが、その時にちょっと問題が起きましたので報告しておきます。
内蔵電池のみで10分ほど走らせていると急に機関車が止まってしまいました。12V1Aの電源アダプターを接続するとまた問題なく動き出しました。9200は普通の有鉄心モーターですがサウンド付きなので0.3Aぐらいは電流を喰います。DCDCコンバーターは電圧は上げますが、電力を増やす魔法の機械ではない(効率は80%程度らしい)ので、4.5Vを12Vに昇圧すれば1A程度の電流が電池から流れていると思われます。しばらくして電池に切り替えるとまた走り出したのですが数分で同様な現象が制限しました。今回単3アルカリ乾電池を3本直列にして使っていますが、それでも消費電力が大きい車両には向かないようです。電池駆動である程度消費電力が大きい車両を動かしたければ、単3の4本直列か単2以上の電池を使った方がよさそうです。あるいは乾電池駆動より、最近安くなった5VUSB出力のスマホ用バッテリーパックを使われた方がよいと思います。
以前DCDCコンバーターを使った直流パルスのモバイルパックを作ったとき、事前の実験では単3電池2本ではすぐ電池がなくなって動かなくなるので、3本にしたのですが、サウンドなしのDC車両では30分程度運転してもこういった現象はおきませんでした。
電気関係に詳しい方のアドバイスをお待ちしています。

追記(4/30)
私と同様な回路を006電池(9V)で組まれた方がおられるのですが、数十秒程度で動かなくなる同様な症状が出たそうです。Yaasanにもコメントいただいておりますが、乾電池では内部抵抗がけっこう大きいので大電流を流すと発熱して出力低下をきたすという問題があるようです。というわけでこのような乾電池電源でDCDCコンバーターを使ったモバイルパックは連続運転なら0.1A程度の小電流運転専用、あるいはごく短時間のデモ運転用と考えていただいた方がよいと思います。
一旦スイッチを切って数分すると回復するようなので、LT3118の両方の入力に乾電池つないで、交互に切り替えて使うというアイデアもないことはないですが、そうすると電池で重くなってしまうので、モバイルパックの意味がなくなりそうです。

ある程度以上の消費電力の車両を走らせたければ、やはり携帯・タブレット用のバッテリーなどつかうべきでしょう。
自分の持っている携帯電話用のリチウムバッテリーは、5V2A出るようですので、これを継げばもう少し持ちはよいと思います。とはいってもバッテリー容量が6000mAh/3.7Vなので、消費電力が0.5A程度の車両走らせてもモバイルバッテリー内とパワーパックの二段階で昇圧して効率が下がること考えると2時間は持たないかもしれないです。

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(続)車載できるBluetooth小型スピーカー

以前エレコム製の16番/HOにも車載可能なオールインワンタイプのBluetooth小型スピーカーの紹介をしましたが、まるいちさんのブログで別の製品が紹介されていましたので、購入してみました。
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左がエレコム製、右が今回購入したRWCのMBT100です。
エレコム製が最大幅が29.4mmあるのに対して、こちらは26.4mmと3mm小さいです。
私の好きな車両は車体幅が狭いのが多いので、これなら乗せられる車両が増えそうです。

あと車体の材質ですが、金属製だと電波が通りにくいので、紙かプラにする必要がありそうです。
とはいってもwifiですが金属車体でも窓があれば電波は届くとよろず鉄道さんのブログで報告されているので、側板は金属でも天井だけプラにしておけば金属車体でもBluetoothの通信にも支障ないかもしれません。

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夕庵式室内灯をこころみる(2)

客車の室内灯に再着手しました。
夕庵式室内灯は客車の屋根裏に真鍮帯板からつくったΩ状の金具で固定することにしました。最初両側で止めるように穴を開けましたが、片方で十分だったようです。
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車体の後にあるのが夕庵式室内灯(3mmプラ棒+LED)です。
屋根裏のダブルルーフの部分に開けてあった 光出し?の穴は、以前開けていた6mm直径の円形から9X11mmの楕円形に拡大しました。

実際に転倒させてみるといい感じですが、少しLED側と反対側では光量に差があるようです。
車内には配線クリップなどが見えており、お見苦しいところはご容赦ください。
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LEDを点灯させるための電源には、昇降圧DC-DCコンバーター(ストロベリーリナックスのLT1615 昇降圧DC-DCコンバータモジュール)を入れて5Vの定電圧電源で点灯させようと思っていますが、 これは小型なので横濱鐵道さんの阪鶴型客車のように屋根裏に入りそうです。
このモジュールパーツを使えば、線路からの入力電圧が1.2V~15Vであるとき5Vの定電圧出力が得られます。
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室内灯電源回路の詳細についてはまた次回書きます。


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デジトラックの廉価版DCCコントローラーとバックマンのデコーダーの相性

昨夜DCS50KというKATOのD101というDCC入門セットに入っていたDCCコントローラー(デジトラックスのOEM)で、バックマンの車両を走らせようとしたら走らないしCV値の読み書きもできないが、永末さんの赤い箱では問題なく走るしCV値の読み書きもという現象がおきて頭を抱えてしまいました。
よくわからないのでネットで検索してみると、DCS50Kというコントローラーは最近のバックマンのデコーダーとは相性が悪いらしいですね。最近のバックマンのサウンドのない走行用デコーダーはレンツのOEMらしく、デジトラックの廉価版DCCコントローラーとは相性が悪いらしいです。
とはいってもデジトラックス社の純正デコーダーしか使わないなら問題はおきないそうです。また最近のデジトラックス社以外のデコーダーは、ページモードでのCV値書き替えには対応せず、ダイレクトモードしか対応していないものも結構あるらしいです。なおこのコントローラーは現在販売されていません。
これまでレンツのデコーダーを積んだ機関車をこのコントローラーで走らせると不調になることがあり、原因不明でしたが、この相性の悪さが原因だった可能性があるようです。
みなさんのところではいかがですか?

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夕庵式室内灯をこころみる(1)

塗装前で中断している客車にも再度手をつけることにしました。

中断していた理由のひとつは室内灯だったのですが、夕庵式というプラ棒を導光材としたLED照明を採用しようかと思います。
これはタミヤの3mm透明プラ丸棒の端にLEDをつけて、これを室内の天井につけて室内を照らすという仕組みです。とりあえず夕庵さんのブログのとおりに試作してみました。

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もとはNゲージ用だったようですが、16番でも昔のランプや電灯の客車なら十分な明るさだと思います。最近の蛍光灯照明の電車だと少し暗いかもしれません。5mmのプラ棒使うとか、3mmなら二本にするとかで対応出来ると思います。

オリジナルと違うのは
LEDとプラ棒の接続部に、内径3mmのアルミパイプを切ったものを使ったのと
プラ棒の表面に細かい傷をつけるのにプラ棒同志を擦り合わせるのではなく、マッハのピッカフェルトで磨いて磨りガラス様にしたことです。
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それからLEDの明るさを調整するため流す電流を決めるときに使うために、定電流電源を三端子レギュレーターLM317Tを使って作りました。10-40mAの定電流で可変できます。今回は20mA前後でよいようです。
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回路図などは、[LM317 定電流電源]で検索するといろいろ出てきますのでそれを見てください。
私の回路はLM317のout端子とadjust端子間につなぐ抵抗は30Ωの固定抵抗と100Ωのボリュームを直列につないで、30-130Ω可変としています。なお発振防止のコンデンサーはつけていません。


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