Nゲージレイアウト国鉄露太本線建設記

運転よりシナリー重視コンセプトで、昭和40年代後半の風景再現を目指しレイアウトを製作中です。映像・画像を交えながら、製作記に加え、随想や旅行記も発信します。2016年9月より延伸線建設に着手しました。

高性能高機能PWM電源開発計画

これまで紹介した様に当社では30年近く前に設計製作した通常方式2CH電源を使用しています。 延伸線建設に際し新たにPWM方式2CH電源製作を計画しています。

【『露太本線走行電源と雑感』より転載】
従来品と同様『自分が楽しむ為の自分だけの電源』でも良いのですが、現在はブログ開設しアクセスの約半数が電気関係記事による実情から欲が出てきました。 どうせ製作するなら『誰でも簡単に作れる高性能高機能電源決定版』にできないかと言う野望です。


もちろんブログネタとして効果的で、将来に渡り継続的アクセスを期待できる資産の下心満々ですが、汎用性が高いこの種の公開情報は意外と少なく、同好の方達のお役立ち情報になるのではないかと考えてます。 今回は開発コンセプトをまとめます。 


★開発コンセプト(設計方針)
1.誰でも簡単に作れる
1-1.半田付けができれば中学生にも製作可能
・安全性/信頼性/性能面で基板半田付け実装前提で設計します。
・高周波回路ですのでブレッドボードと長い配線では性能保証できません。
1-2.汎用部品で構成
・秋月電子通商調達可能部品で構成し商品コード/単価を明示します。
・ケースや消耗材はホームセンターまたは百均調達とし、お好みに合わせてです。
1-3.低コスト
・仕様選択によりますが市販品の1/4~1/8になると思います。(外観品質を除く)


2.高性能
2-1.対応電源電圧9V/12V/16V

【KATOパワーパックスタンダードSX】・・・N:12V/1.2A、16番:16V/1.2A
・KATOキハ58の9V実速換算220km/h、D51は145km/h、9Vで十分と考えてます。
・標準仕様/新幹線は12V、16番は16V、それぞれの変更部品を明示します。
2-2.2列車同時運転可能な2CH出力
・PWMブロック/制御ブロックを分離設計するので1CHまたは3CHも可能です。
・リバース線制御用の各CH/2ディレクションSWも可能です。
2-3.電流容量
・1.2Aとし2A(目標)まで拡張性を持たせ、拡張時の変更部品を明示します。
2-4.広い常点灯域

・PWM波形鈍りを極力抑え、常点灯域が広い設計をします。
・特に常点灯域が狭くなるテープLED室内灯採用者に効果的です。
2-5.過電流保護と表示
・正常緑色、過電流保護動作赤色表示します、リセット不要の仕様です。


3.高機能
3-1.力行/惰行/制動の実感的運転操作
・マスコン3ポジション(最高速が異なる)、ブレーキの2ダイヤル操作です。
・惰行は徐々に減速する仕様ですが、定速にする場合の変更点を明示します。
・本機能不要時の低コストボリューム(常点灯/メイン)方式も設計します。
3-2.フルスケール200km/hの速度計装備

【『露太本線走行電源 速度計追加など』より転載】
・200km/h超新幹線速度計対応部品がなく、在来線限定仕様です。
・M車ギア比を補正するEC・DC/EL・DL・SL切替SWが付きます。
・速度計回路は独立ですので外す事も可能です。(コストが大幅に下がります)

【TOMIX N-DU204-CL】
つまりTOMIX最上位機2台分(税込5万円超)の機能です。 操作ハンドル等外観は及ぶべきもありませんが、電気性能はTOMIXより優れた物にします。


4.設計プロセス公開
設計信頼性証明兼筆者備忘録と、電気設計に興味をお持ちの読者を対象に設計プロセスを公開します。 結果だけ欲しい方は読み飛ばして結構です。 設計性能は保証できますが製作ミスによる部品破損や性能異常は保証できませんので自己責任でお願いします。
4-1.設計データ開示
・ポイントになる特性/性能データを9V/12V/16Vそれぞれにつき開示します。
・必要に応じ市販品との性能比較を行います。
4-2.回路方式
・知ってると便利な本電源採用回路の動作と応用例について解説します。
4-3.部品選定
・何故この部品を使うのか、どの性能に影響するのかについて解説します。


★お願い
回路案はできてますが、実験しながらヒマを見て設計を進めますので長いシリーズになると思います。 『回路図と部品リストを早く』の要望にはお応えできませんのでご了承ください。 また『高性能高機能電源決定版』にする為にご意見を伺いたいと思います。
・こんな機能搭載できないか?
・この部分を詳しく解説して欲しい。
等ございましたら拙ブログ掲示板へお寄せください、可能な範囲で対応いたします。


なおシリーズ完結後、設計内容に納得し、ご自身の必要仕様を明確にした上での部品一括発注をお薦めします。 分割発注では送料でコストメリット帳消しです(笑)


ではまた。