娘と言っても実の娘ではありません、手塩にかけた娘の様なHyper-G Evo湖南電源がマイナートラブルで一時帰宅したのです。

マイナートラブルとは常点灯調整範囲が不足し、調整Maxで走行開始しない通常モーター車両の存在です。　速度計は常点灯電圧と走行電圧差の演算表示方式なので、調整Maxでノッチオンすると速度計10km/h前後で走行開始します。　調整Maxで走行開始しないと速度計精度が落ち、構内回送運転を常点灯VRで行う事もできないので改修する事になりました。

【関西圏在住だとJoshinがメイン調達先になる様です】
今回の改修は設計ミスと言うより何を優先するか考え方の問題であり,、連載中Hyper-G Evo製作にも関係しますので詳細に解説します。

【後述する様に更に変更します】
常点灯調整はVR51の300度回転角に0-10の目盛りを振ってます。　最終仕様は25kΩに33kΩ並列ですが、湖南電源は10kΩで並列抵抗なしになってました。　0.7Vで走行開始するKATOコアレスモーター蒸機常点灯調整をやり易くする為の部品選択でした。　　なおVR52 20kΩは基板実装部品で、VR51調整範囲を平行移動させる機能を持ってます。

常点灯調整特性を計測すると、3月末出荷検査時に1.5目盛だった下側不感帯が2.0目盛に、2.05Vだった最高出力電圧が1.89Vに変化してました。　計測時外気温度差10度による温度ドリフトが原因で、2V超えればOKの筆者判断が甘かった訳です。　なお蒸機常点灯は3.0-4.0目盛で可能、目盛10付近の飽和は回転角約270度/300度/が抵抗変化領域だからです。

点線で示したのは3月上旬VR52調整ポイント決定時の計測で、冷間電源オン時の微電圧出力を避けて決めました。　温度ドリフトは高温ほど常点灯域出力電圧が低くなる傾向で、結果的には左側ドブに落ちない様に気にして右側ドブに落ちた形で、つまり道幅（調整範囲）が狭く、冷間電源オン時の微電圧出力を許容しない限り調整範囲を広げるしかありません。

【湖南総合運転所N-1001-CL】
比較評価用N-1001-CLは速度調整VRゼロ、常点灯ダイアルゼロの冷間時オンで微電圧出力があり蒸機HLがチラチラ微光点灯し、1分弱で無出力になりました。　20℃前後で使用すると常点灯ダイアル2ステップまで不感帯なのでHyper-G Evoと同傾向の温度ドリフトです。

精密計測機器等では温度ドリフトしない回路方式や部品選定をしますが、安価な模型用電源はコスト優先で、市販電源全て確認した訳ではありませんが温度ドリフトがあります。

PWM波発生源発振回路周波数は抵抗とコンデンサの時定数で決まり、温度上昇すると主にコンデンサ温度特性で発振周波数が若干上昇します。　すると三角波の振幅が若干小さくなり、三角波中心値は1/2電源電圧なので上限値が少し低く、下限値が少し高くなります。　文章説明ではイメージ掴むのが難しいと思われますので図解します。

青が低温時、赤が高温時の模式図です。　高温時は三角波下限値が上昇し、周波数上昇で周期が少し短くなってます。　PWM出力は三角波とVcompのコンパレートで発生するので、図上の様に高温時はパルス幅が狭く、つまり出力電圧が低下します。　三角波上限値が下がる高電圧側でも同じ事が発生しますが、11.0Vが11.15Vになっても影響はわずかです。

さて常点灯調整範囲を広げるにはVR51を大きくすれば良いのですが、パネル取付小型VRの10kΩの上は25kΩで、上限電圧OKでも蒸機常点灯調整範囲が1.0目盛から0.4目盛に1/2.5になり調整困難になってしまいます。

そこで25kΩVRに33kΩ並列接続し、VR MAX時約13.2kΩで使用する旧設計に戻す方法を選択したのですが、回転角vs抵抗値特性の立ち上がりが急で、蒸機常点灯調整範囲が0.5目盛/15度と狭くやはり使い難いのです。

【ボリューム抵抗値変化特性】
困りました、変更前10kΩも変更後25kΩも回転角vs抵抗値がリニアなB特性で、並列抵抗によりC特性に近くなってしまうのです。　オーディオ機器に使われるA特性25kΩが調達可能なら常点灯上限電圧と蒸機常点灯調整範囲を両立できます、秋月HP探して見ると･･･。

A特性は10kΩ/50kΩしかなくダメでした。　ところが見落としか追加か以前10kΩの上は25kΩと思ってたのに20kΩがありました。　20kΩに100kΩ並列接続すれば少しは使い易くなります。　湖南電源と延伸線用に予備加えて5個￥200、送料は￥500、仕方ありません。

➊入荷しました、表示B20Kは抵抗変化特性と抵抗値です、実は前出25kΩ+33kΩは取付/取外し/再取付3回の半田付けで散発的接触不良が発生、端子の過度加熱が原因と思われます。
➋並列100kΩを左/中央端子へ通し、中央端子から右端子へ通します、抵抗足にリード線半田付けして加熱による接触不良リスクを避けます。
➌念の為に端子金属部に半田ゴテ熱逃がしクリップを付けて3端子を半田付けしました。
➍延伸線用を含め20kΩVR4個に100kΩを取り付けました。

20kΩと100kΩ合成抵抗計算値は16.7kΩですが、加工した4個は15.5kΩ～17.0kΩ、VR抵抗値許容差±20％ではこんな物、蒸機常点灯調整がやり易い低い物2個を湖南電源に使います。　一番合成抵抗値が低い15.5KΩ品をメインCHに取り付けました、写真品はサブCHです。

20℃環境常点灯調整Maxで電源オン直後の出力は約2.8V、すぐに下がり始め約5分で2.40Vに安定しました。　温度ドリフト（起動ドリフト）は結構大きく、電源オン後5分以上ウオームアップした方が良さそうです。

蒸機常点灯調整範囲は0.6目盛/18度に20％改善しました、数字にするとわずかですが感覚的にはかなり蒸機常点灯調整がやり易くなりました。　一方常点灯調整最高電圧は、改修前10kΩVR時Maxが6.0目盛、最大2.4Vなので通常モーター車走行開始に十分になりました。

サブCH常点灯VRも交換、合成抵抗値が15.77kΩと若干大きいので、常点灯調整Max時安定電圧がメインCH2.40Vに対し2.46Vになりました。　基本動作確認して梱包、嫁ぎ先へ帰り支度です、『もう里帰りするなよ』と良く言い聞かせました（笑）

最後に最終回路図を掲載して置きます。　なお本記事作成中の5月20日にHyper-G Evo製作情報を先行して改訂してあります。

ではまた。