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。

湖南電源⑰安全性保証回路 その後-2

安全性保証回路ラッチ回路オフ応答時間が長い事が前回解りました。 実を言うと視力低下でユニバーサル基板半田付けが難しい作業になりつつあり、思う様に進められません。

【山のお寺】
その後の中間報告です、内容的には電子回路の理論設計と実験計画です。


★ラッチ回路オフ特性追加実験
前回のTR94によるラッチ回路オフ特性計測で気になった事があり、後の設計基礎データにもなると考え追加実験をしました。

気になったのは黄丸のラッチ回路オフまでのプロセス、TR94は自らがオフしようとするラッチ回路出力でオンしており、それが長い応答時間に影響してないかという疑念です。

その確認にはTR94ベース電流をラッチ回路入力から供給すれば良く、電源オン時影響がないので変更し、併せてR96を33KΩ⇒5.6KΩに変更しTR94ベース電流を増やしました。

追加実験結果は増加ベース電流でTR94ベース電圧が0.65Vから0.72Vに上昇しただけで、ラッチ回路オフ特性は全く変化なしでした。 とここまでその1の後に確認し足踏みが続いてました、嫌な事の先延ばしです(汗)


★必要な回路機能と設計
ラッチ回路を過電流検出時高精度で確実にオフする回路変更が必要です。

ラッチ回路はそのまま、オフし易くする為のTR91変更なし、損失増えるのでベース電流も減らしません。 過電流検出時オフ用に各CH設置のTR93/TR94を1個に統合し、以下3機能回路を追加する設計をします。


①電圧比較回路
常点灯を含めて瞬時電流1.25-1.3Aで動作させます。 R101/R102の0.47Ω両端電圧を基準電圧0.59-0.61Vと比較し、超えると出力L⇒Hになる過電流検出機能を持ちます。

電圧比較ならHyper-Gコンパレータがあり、図の様にダイオード順電圧で基準電圧作成すれば過電流検出可能です。 PWM波生成使用品なので応答速度OKですが、オープンコレクタ出力で最大定格15mA(図は10KΩ/1.2mA)、ピークホールド回路が面倒で使えません。

替わりに矩形波・三角波発生回路に使ったオペアンプ使えないかと考えてます。 出力H時50mAの電流供給能力がありますが問題は応答速度、実験しないと何とも言えません。

【NJM4580データシートより】
応答速度はスルーレートと言う特性項目で表されます。 NJM4580は5V/μsecなので、電源電圧12Vに立ち上がるまで2.5μsec必要です。

【Hyper-G設計情報より転載】
コンパレータNJM2403データシートはスルーレート非掲載ですが、応答特性と過去実験結果から10-15V/μsecでオペアンプより2-3倍高速です。

【高スルーレートジャンクションFETオペアンプ】
NJM4580電圧比較回路実験すれば解るのですが、良く見えない目で細かな半田付けは億劫とつい先延ばしになってました。 NJM4580が使えないならコンパレータ並みの高速応答オペアンプが必要で、新規部品は発振等のトラブル付き物でこれも気が進みません。


②ピークホールド回路
過電流検出できるのはPWM波H期間だけ、一方TR93はPWMパルス400-500回の長期間オンしないとラッチ回路はオフしません、過電流検出結果を保持する回路が必要です。

電圧比較回路出力で0.1μFコンデンサを充電します。 充放電時間が300倍違い、電圧比較回路出力H時間が短い常点灯域でも逆流防止ダイオードにより20パルス前後で満充電になります。 100KΩは保護回路動作後リセット時間を決める物で約1/50秒でリセット可能です。

【Hyper-G高機能電源設計情報より転載】
NJM4580は矩形波・三角波発生回路に最適でも飽和電圧、つまりLレベル0.9Vと高い欠点があります。 比較したLM358はLレベル0.2Vと低いですがスルーレート0.6V/μsecと応答速度が遅く電圧比較回路に使えません。


従って電圧比較回路出力電圧は過電流検出時11.4V、非検出時0.9V、ピークホールド回路0.1μF充電電圧はダイオード順電圧低い過電流検出時10.8V、非検出時0.3Vになります。


③電流増幅回路
ピークホールド回路は電圧作るだけでTR93ベース電流供給能力がありません。

そこでHyper-G高機能電源ノッチ回路/常点灯調整回路に使用したボルテージフォロワ回路を追加し抵抗を介しTR93ベース電流を供給します。 ここは高速応答不要で過電流非検出時TR93を確実にオフできる低飽和電圧のLM358が適しておりNJM4580は使えません。


④基準電圧作成回路
電源出力GND側に入れる金属皮膜抵抗0.47Ωは許容差±1%で、高精度で電流を電圧に変換します、1Aなら0.47V、電源仕様1.2Aなら0.56V、保護回路動作1.25Aなら0.59Vです。

比較する基準電圧はシリコンダイオード順電圧を電流を調整して作成します。 秋月調達のコレを使用します、1本¥2、50本単位販売ですがポイント・信号機・フィーダー切替制御に多用するリレー逆起電力保護ダイオードに使用するので無駄になりません。

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データシートからXΩ抵抗値の当たりを付けます。 過電流検出1.25Aは25℃で0.55mA、電源電圧から0.588Vを引いた計算結果は20.7kΩです。 ただし運転時電源内部は40℃前後と推定され0.7-0.8mA、15kΩ前後が最適値の様で現物確認して決める必要があります。


以上で理論設計完了ですが、基板製作前に以下の作業が必要です。
過電流検出基準電圧作成XΩの決定。
NJM4580が電圧比較回路に使用可能である事の確認。
ピークホールド回路部品定数適正かの確認。
追加回路を収納する基板サイズと部品配置の決定。


部品発注・到着を待ち次のステップに進みます。


ではまた。

河岸段丘ユニット背景写真撮影行 後編

前回の続編です。 昼食後そのまま清里に向かい八ヶ岳中腹を周回する通称鉢巻道路で帰るのが早く紅葉も楽しめると思いましたが、途中で気が変わり気儘な進路になりました。

右中央道須玉IC 30分コース、直進清里1時間コースです。 選んだのは左折『穴山駅』、山に凝ってた50年以上前に始めて停車し、諏訪転居してからあずさで何百回と通過してますが一度も下車した事ありません。 それでフッと行ってみたくなりました、暇だしね。

小さな駅と解ってましたが駅舎は公園の公衆トイレほどのサイズで勿論無人駅、昔がどうか知りませんが自販機一つだけ、タクシー営業所どころか店があった痕跡すらありません。

駅舎30m手前で車は通行止、午後1時前で駐車スペースには工事の方が昼寝してました。

券売機が置かれただけの駅舎を抜け島式ホーム跨線橋上からの画像です。 穴山駅は元スイッチバックで、現在のホームが25‰勾配の単線本線、7-8m高い右手平坦な場所がかつての穴山駅構内でした、現在の駅舎はスイッチバック廃止時に旧構内に建設された物です。

穴山駅前通りの両側は民家で幅員の狭い道が100mほどで突き当りになってます。 後ろの小高い丘に能見城跡の看板があり、信玄に臣従した穴山氏の居城跡だと思われます。

突き当り交差点を走る道路は七里岩ラインと命名されてました。 七里は28kmでピンと来ました、信玄の時代、延々と続く釜無川河岸段丘は『七里岩』と呼ばれてたのでしょう。

駅前の『七里岩ライン』は旧道、部落を抜けると広いバイパスに合流します。 最近の地方はバイパスだらけ、旅行時は旧道選んで走らないと地域独特の文化歴史もバイパスです。

『七里岩ライン』進むと日野春駅前に出ます。 上り勾配中休みの平地にある日野春は国鉄時代はホーム2本3線駅で待避線と貨物側線がありましたが、今は対向ホーム2線駅で跨線橋があります、線路撤去だけで改修されなかったので木造駅舎が今も残ってます。

日野春ー長坂間の水田に長野県では見た事ない北海道牧草地の様な大型ビニールシート巻ロールが並んでました。 ワラボッチ天日干しせず大型機械で巻き飼料にするのでしょう。

長坂ー小淵沢間複線化は50年前に完成しており、長坂駅は引上線が上下本線間に割り込む珍しい形のスイッチバックでした。 廃止後の現在は短縮された引上線が保線車両置場に使われてます。 それにしても現在幹線のバラスト肩の盛り上げ方はスゴイと思いました。

長坂の次、特急停車駅小淵沢から分岐する小海線の有名な築堤大カーブに寄ってみました。 画面左奥から半径250m/180度の大カーブで、野辺山の国鉄(JR)最高地点へ向け33.3‰連続勾配が続きます。

地図で見ると築堤大カーブのスケールが解ります。 このYahoo地図に『八ヶ岳高原線』と表記されてます、JR化後の名称変更でしょうか?、由緒ある路線名がチャラチャラ名称に変わったとすれば淋しいです。

そう言えばコロナ禍で直前キャンセルになった高松行に備えてン十年振りに購入し結局無駄になった時刻表があったと調べてみました。

時刻表には『小海線』と表記されてました、中央本線は黒、小海線・身延線・飯田線の青表記は幹線と地方交通線の区分の様です。 かつての幹線信越本線が新幹線開通で第三セクター信濃鉄道として経営分離され、ローカル線小海線がJR線で生き残ったのは皮肉ですね。

山梨/長野県境付近からは南北40km近い八ヶ岳連峰が一直線に並び、全て中央最初のピーク編笠山の陰に隠れます。 左側のピークは前衛の御小屋山で、この山の国有林から伐り出された大木8本が再来年七年目の御柱祭で曳行され諏訪大社上社に建て替えられます。

高原野菜大規模農業の裕福な原村セロリ畑が1km以上先まで農道両側に続いてます。 出荷作業は午前3時から、同じ風景で迷わぬ様ここは3番の札(7番まであり)が立ってます。

過去記事に何度か登場した大規模農家農機駐車場、稲刈りと冬支度が一段落したのでしょうか、平日なのに半数近く入庫してました。

同じく桜満開時期に写真掲載した標高950m地点です、 満開から丁度半年で紅葉、でも桜は花を見る物で紅葉はペケです、最近億劫で散歩でここまで足を伸ばす事がありません。

【2020.04.30更新より転載】
と言う訳で直線距離50kn少々、あちこち寄り道しての撮影行は午後3時前に無事帰宅して終了、久し振りに旅気分を味わいました。


ではまた。

河岸段丘ユニット背景写真撮影行 前編

里に紅葉が降り始める今年この時期に計画してた事があります。

春に製作した延伸線河岸段丘ユニット奥背景の本番用元画像撮影です。 通常鑑賞方向から見ると無難に連続し違和感ありませんが、このまま使うには満足できない品質でした。

【『河岸段丘ユニットの製作③』より転載】
山梨県韮崎市国道20号線ストリートビューから画像を拝借し、左右反転と短冊状に切り貼りして視点補正した画像から作成しました。

【『河岸段丘ユニットの製作③』より転載】
それを左右圧縮し川面を加えてプリントアウトしたのですが、解像度が悪く晩秋の雰囲気でなく、ストリートビューからの転用も気になり自分の撮影画像で作ろうと考えた訳です。

【10月27日9:30散歩道より】
夏場の散歩は夕方でしたが今は朝食後にしてます。 10月27日は小春日和の好天、『よ~し今日行くか』と決め10時過ぎに家を出ました。 突然話が変わります、昨年秋自動車照明に見るLED用法を公開しました。

【『自動車照明に見るLED用法』より転載】
車もNも直流12V電源、エネルギー効率の良いLED3個セット使用が標準で、軽自動車ベーシックグレードは1個¥1のコストダウンし2個セットx2、他は3の倍数で使用されてると言うお話でした。 当該記事でBMWの例を紹介しましたが高額車ほどLED数が多い様です。

ハイマウントストップランプは軽4-9、普通車6-12ですが、この日裏道から国道20号線へ出る信号待ちで出会ったレクサス廉価モデルは何と21個、数が多きゃ高級ってモンじゃないと思いますがねTOYOTAさん。 ウィンカーはフラッシング中で7/9個が点灯してます。

圧巻はコレ、アウディクーペです、画像拡大して数えたら54個でした、目が悪いので51個かもしれません。 数を減らして大型化した方が視認性が高いし省電力だと思うのですが。

閑話休題、平日の国道20号線は70-80km/hで流れてます、標高1000mの里山にも紅葉が降りてきました。 現役時代は可能なら高速利用、お金で時間節約の考えで効率上げるにはと目一杯飛ばしてましたが今は正反対、たっぷりある時間使ってお金節約です(笑)

家を出て30分弱、小淵沢付近で県境を越え山梨県北杜市に入ります。 この時前を走ってたHONDA小型スポーツ車が正体不明です。 白ナンバーなので普通車、最近車雑誌を全く読まず新型車にも疎くなってます。 

途中2ヶ所舗装工事の交互一方通行がありました。 行程半分以上前を走ってたのは品川ナンバートラック、急がず輸送コスト押さえたいニーズあるのでしょうが、仕事で下路走るのはシンドイと同情したくなります。

旧白州町(サントリーワイナリーがあり有名です)辺りから左手に釜無川河岸段丘が姿を現し韮崎の先まで延々と30km近く続きます。

信玄亡き後、織田氏の攻勢に最後の拠点と慌ただしく築城され、結局家臣団の裏切りで何の役にも立たなかった新府城足元で20号線は釜無川を渡ります、ここも河岸段丘です。

画像拝借したストリートビュー地点に到着、家から1時間少々でした。 お誂え向きに国道反対側がコンビニ、駐車して撮影開始です。

国道を渡ってストリートビューポイントからまず1枚、同じ操作すれば解像度の高い同等品ができます。 紅葉はまだですが青々した夏でないだけでヨシとしましょう。 それにしてもこの白い建物邪魔です。

建物が邪魔にならず左右反転も必要ないアングルがないかと探しましたがベストがコレ、光線角度が悪く岩肌の質感が出ません、このポイントは午後3時頃でないと駄目な様です。

更に車が入れない路地を抜けて河岸段丘近くから1枚、手前に張り出した支尾根の樹木が岩を隠し、やはりドローン撮影でない限り理想的アングルの写真は難しい様です。

この撮影行で楽しみにしてたのが本格博多ラーメンのお店、東京からの帰路に10回ほど高速降りて立ち寄り下路で帰った経験があります。 思い付きで飛び出したので火曜定休日とは知りませんでした、残念。

交互一方通行あるし同じ道では詰まらないと、甲斐大泉にある蕎麦の名店で新蕎麦でも啜るかと考え、韮崎から清里方面に進路を取りました。 その道すがら目に止まったのがこのお店、蕎麦なら何処でもあるし博多ラーメン逃しのご当地ラーメンも一興という処です。

何から何までお客様の好みに合わせますが当世流、『嫌なら食うな金はいらねえ!』の頑固親父の味は流行らないのでしょうね。 初見なので全て普通をチョイスしました。

濃厚こってり系がウリのラーメンは外観から解ってましたが、『ブラック』は烏賊墨ラーメンでしょうか?、山の中でもこんなメニュー供せるのは物流進化の賜物だと思いました。

注文した辛ネギラーメンがコチラ、中太麺にこってりスープが良く合い美味でしたが、濃厚スープを飲み干す事はできませんでした。


★駆け足の季節
撮影行から一週間、朝の冷え込みで里の紅葉が一気に進みました。

11月2日朝、まだ陽の当らない紅葉樹の背後に朝日を浴びた霧氷の里山が輝いてました。

翌11月3日は好天。諏訪湖の上に雪化粧した北ア連峰が見えました。

子供達が通った小学校校庭のいちょうが見頃を迎え綺麗でした。
青空キャンバスいてふ黄葉[もみじ]のスクと立つ ロフト


ではまた。