最初にお断りします、本シリーズの正式名称は『湖南総合運転所様納入Hyper-G特別仕様電源の設計と製作』ですが長過ぎるので『湖南電源』と略称させていただきます。

元はと言えば、視力低下で筆者の手に負えない常点灯化コンデンサ外しと入線整備6両を『がおう☆』さんへ委託加工していただいた対価が発端でした。

【『難航した交渉』より転載】
『それじゃ申し訳ない』の筆者、『そんなにいただけない』の『がおう☆』さん、ならば将来必要になる電源製作納入で円満に決着しました。　『急ぎません』と言われてますが借金したまま利息も払ってない（笑）、そろそろ着手と仕様を打合せ決定しました。

１．ノッチ数と各ノッチ最高電圧
湖南総合運転所は複線電化幹線2組と単線非電化ローカル線を含む巨大レイアウトで走行車両も多種多様、様々な走行パターン対応には5ノッチ必要とスンナリ決定しました。

最高ノッチ5は出力電圧が飽和せず、速度計オーバーレンジが発生しない11Vに決まりました。　実質はTOMIX電源最大出力11.2-11.3Vと同等で、使用オペアンプ選別で11.4Vを狙います。　ノッチ4-1は9-6Vとし、実感的中低速域重視の仕様になりました。

湖南電源仕様は、高機能電源⑯速度計の設計検証新お薦め仕様と同じです。　最高電圧、走行開始電圧を仕様と実情に合わせ、ノッチ1のSL走行特性を書き加えてます。

感覚速度は実速換算値の約80%になる前提でご覧ください。
◆最高速は市販電源同等の非現実的速度まで出るので必要十分です。
◆SLはノッチ1-4で感覚速度54-98km/hの実感的運転が可能です。
◆EL/DLはノッチ1-4で感覚速度64-107km/hの実感的運転が可能です。
◆EC/DCはノッチ1-3で感覚速度89-130km/hの実感的運転が可能です。
◆Hyper-G加速/惰行/制動制御は頻繁な操作が必要で眺めて楽しむ用法に適しません。
◆例えばEC/DCの場合、ノッチ3/4でスタートし1/2で定速走行させる用法が可能です。
以上の様に様々な運転パターンに対応可能な仕様だと思います。

２．電流容量1.3A化
湖南総合運転所はPecoレールを採用しポイント切替別電源です。　また今後テープLED室内灯搭載予定で、この条件であれば以下2更新で1.2Aで十分と解説しました。
電源電流容量について考える　その１
電源電流容量について考える　その２
さはさりながら、電流容量余裕はあって邪魔になりません。

【『電源電流容量について考える　その１』より転載】
例えば湖南総合運転所在籍トワイライトExp.DD51重連牽引最大速度の消費電流は0.9A（LED室内灯輝度最適化時720mA）ですが、1.2A容量75%より1.3A容量69%の方が、わずかですが信頼性が高くなります。　それに比較的簡単にできるんです。

Hyper-Gは設計基準として50℃で75%ディレーティングを採用してます。　具体的に説明すると、出力トランジスタ許容損失は放熱板なし単体20℃で1.5Wです。　環境温度50℃では1.2Wに減り、更に安全率を加え75%の0.9W以下で使う考え方です。

湖南電源には出力回路R13を470Ωから330Ωに変更します、当初露太本線9V仕様用に調達し在庫になってる部品の流用です。　この変更でTR02出力トランジスタベース電流が24mAから34mAに増加します。

①Hyper-Gオリジナル
ベース電流24mAで出力1.2A時の動作点を黄色★で示してます。　Vceは0.7V、損失は1.2x0.7=0.84（W）で50℃許容損失1.2Wの70%ディレーティングです。
②ベース電流増加
ベース電流を34mAに増やすと動作点が黄色★から赤色★へ移動します。　Vceが0.7Vから0.5Vに下がり、損失は1.2x0.5=0.6（W）に減り50%ディレーティングになります。
この状態で出力1.3A時の動作点は右上橙色★に移り、損失は1.3x0.65=0.85（W）で50℃許容損失1.2Wの70%ディレーティングに収まり、1.3Aまで使用可能になります。
③1.3A化のマイナス影響
ベース電流増加により出力トランジスタオーバードライブ比が上昇し、安定出力最低電圧が上昇します。　製作過程で確認しますが、0.3Vが0.35Vになる程度と推定してます。　常点灯実用範囲外で問題ないと判断し、電流容量増加を優先する事にしました。

３．納入形状
この電源は最終的に湖南総合運転所制御盤に主電源として一体組込みされます。　制御盤最終形は未定で納入形状をどうするかが課題になりました。

【露太本線従来線制御盤】
使い易さを考えると中央にフィーダー・ポイント・信号機の制御盤、左右に走行電源配置になります。　必然的に電源2CHは離れて配置され2体構成になります。　ところで湖南総合運転所の気が遠くなる様な線路配置制御盤どんなになるんだろ？（笑）
①メインCH
メイン基板と高機能基板を内蔵し、下記操作系が付随します。
《主電源SW》《パイロットランプ》《ディレクションSW》《マスコンロータリーSW》《常点灯調整VR》《ブレーキVR》《速度計》《車種選択SW》
②サブCH
メインCHと長さ120-150cmの6Pコネクタで接続し、下記操作系が付随します。
《ディレクションSW》《マスコンロータリーSW》《常点灯調整VR》《ブレーキVR》《速度計》《車種選択SW》

【Hyper-G高機能電源】・・・湖南電源サブCHはこんな形
電源組込みだからケース作っても意味はない、それに作るのも苦手、と言って基板からSWやVRがニョキニョキ生えた状態では動作確認もできません。　そこで制御盤前面パネルに部品装着状態で納入する事になりました。

【制御盤パネル例】・・・2019.01.21更新より転載
パネルサイズ、操作部レイアウト、デザイン（色遣いやロゴ入れ等）何も決まってません、これから詰めます。　とりあえず基板製作準備が整いました。　

ではまた。