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。

高機能電源⑱製作情報まとめ

走行評価はレールクリーニング作業後ですが、設計完了し動作確認も終ったので製作必要情報をまとめます、回路図、部品配置図、部品リストとコスト集計です。

【上下列車と憩うD51】・・・昼景


1.回路図と部品配置図《201904.14訂正》
1-1.タップ回路とロータリースイッチ回路
最初にノッチ数5or4と各ノッチ最大出力電圧仕様を決めてください。 実感的最高速度は9Vで十分ですが、そこは製作者の考え方次第です。 5ノッチ仕様はロータリースイッチをそのまま使いますが、4ノッチはストッパー位置変更の事前加工が必要です。

タップ回路は2.7kΩx8本+両端10kΩ10本で12V電源と常点灯電源を分圧し、A:12V~H:5Vの8電圧から5or4を選択し各ノッチに割り付けます。

ロータリースイッチA側に5ノッチ5/4本、4ノッチ4/3本の2.7kΩを取り付けます。 適応仕様A下限7V、B6VでノッチON保持定速走行用法を含めて使い易いと思います。 この中から選べば99%のユーザーニーズに対応可能だと思います。

【『高機能電源⑭』より転載】
仕様決定参考に再掲しました、B:11Vで最も高速が要求されるEC/DCは三角波バラツキ(TEST1/2)込みで11.1-11.6Vになります。 TOMIX制御機器電源電圧は12Vですが実際の最高出力は11.4V(1M)、11.1V(2M)でほぼ同等です。 なおA:12Vは場合によって速度計表示が1(200km/h以上)になりますので予めご了承ください。

《2019.04.15訂正》
設計時から2部品追加してます、オペアンプバッファ出力発振防止C54/100μFとゼロ調整飽和電圧異常動作防止用R81/2.7kΩです、R81がゼロ調整下限を0.7Vに制限します。

5ノッチ抵抗5本取付仕様のタップ回路部品配置図です、2.7KΩ1本の位置変更だけで仕様A/Bが変わります。 なお図中青色ジャンパーはU字型の部品取付用です。 SW/VRぶら下げ状態の基板作業で断線事故があり、信頼性向上策として採用します。

4ノッチ抵抗4本取付仕様のタップ回路は基板実装2.7kΩが1本増えます。 5ノッチ11V/10V/9V/8V/7V、及び10V/9V/8V/7V/6V仕様も、ロータリースイッチ抵抗取付位置と配線が異なるだけで基板側はこの部品配置になります。

4ノッチ抵抗3本取付仕様のタップ回路は基板実装2.7kΩが更に1本増えます。 筆者最終仕様4ノッチ8V/7V/6V/5Vは、低速域重視ローカル線専用仕様とお考えください。


1-2.速度制御回路
加速回路、惰行回路、ブレーキ回路で速度制御を行います。

この部分は設計変更がありません。

筆者作例をベースに以下3点の改良を加え部品配置設計しました。
U字ジャンパー部品面SW/VR取付による接続信頼性向上。
基板内リード線ジャンパー廃止。
製作者の好みによる設計自由度拡大。
中央下から惰行回路100kΩが直列4本並んでますが、左上ジャンパーを100kΩにすると、速度半減時間が2分から2分26秒に惰行が緩やかになります。 またブレーキボリューム直列抵抗も左下点線部の追加によりMax時停止時間が2/3になります。 実際に走行させた感覚に基づき、必要に応じ追加修正してください。


1-3.速度計回路
最後は苦戦した速度計回路です。

分圧比変更でR74/R75変更、精密分圧・精密計測法を諦めたのでR76/R77を含め選別不要です。 またメイン基板へは、C55/100μFを追加したVcomp 2供給に変更しました。

この変更により速度計納入状態の速度計表示は、精密分圧・精密計測法の当初設計より7.5%低くなります。 これで良いと感じる方、見た目の走行感に対し速度表示が低いと感じる方、おおよそ半々ではないかと思います。

感覚速度/実速換算値比は、80%基準と考えていますが個人差もあり、またレイアウトのサイズや鑑賞目線の高さによっても変化します。 速度計校正VRで調整可能ですので、実際に走行させ、それぞれの感覚・好みで合わせ込んでください。  

筆者作例にあった基板内リード線ジャンパーなしの部品配置に変更しました、追加した100μFx2本をこのエリアに配置しました。

高機能電源基板部品配置全図です。 筆者作例の様に速度計基板と背中合わせに配置すれば、SW/VRを最後に付ける事も可能です。 パターン電流容量強化は12V/GNDの図位置を行ってください、常点灯電源はパターン溶断容量がないので不要です。


メイン基板も高機能電源用回路変更と部品配置変更があり、とても1回では説明し切れません。 部品リスト/コスト集計と合わせ次回に持ち越します。


ではまた。

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