鉄道模型のパワーパックが壊れたという所から始まった電子工作。
今やある程度のアナログ工作が出来るレベルにはある(と思う)のだけれど、事の発端であるパワーパック=コントローラーが未だに出来ていない。

しかも先日ヤマハのYMZ285という音源LSIを見つけてついでにPICを衝動買いしてしまったのである。

やはり鉄道模型レベルになると、PICなどのマイコンを使ったデジタル回路の方が圧倒的に便利なのでまた渋ってしまったのだ

しかし、私は基本的にルーズでケチな人間である。つまり安く簡潔に行きたいのでこの原点に戻ってきたのだ。

どうせ作るなら人真似はしたくないモノである という自分の中の戒めのような呪い自己暗示からか、いろいろ複雑になりかけていたので、ここに纏めたい。

①タイマーICのNE555を用いた制御

つまりPWM制御ですね。定番ですセオリーです。専用ICもありますが、まずこのPWMのところから悩むのです。
例えば秋月電子のキットの様な制御方式、
それから一部であるRaとRbの間にVRを入れる方法。

私は後者を採用したいと思ってます。デューティー比はなるべく可変させたいですので。

②PWMの制御範囲
PWMで何を制御するかですね。
とりあえずはモーターが制御できればいいと思ってるので、動作確認を含めたLEDの電圧電流は電源から抵抗ないしCRDを使うとしたいのです

③555の周り
というのも、555の出力電流が低いのです。純正のACアダプタには
12VDC1Aのような表記があります。最低でも0.5Aは欲しいところ。
が、555ではせいぜい0.1Aくらいしか電流がとれなかったかと思います。
そこで定電流回路を組み込みたいのです。
使うのは秋月で買ったのは良いものの・・・と放置していたフェアチャイルドのKA350
可変3端子レギュレーターです。
これをLM317等のように使って電流確保をしたいと思ってますのだ

④リアルにしたい
最近のモノホンはVVVFが一般的です。VVVFとはヴァリアブルヴォルテージ・ヴァリアブルフッリークエンシーつまり可変電圧・可変周波数インバーターですね。
CVVFやCVCFといった、可変ではなく一定で制御するものもあるようですが、
私の見解から言わせていただくと、555によって周波数くらいは可変できます。
電圧はどうでしょうか。パルスはあくまでも波としてみるとそれを電圧に換算して制御している=VF(FV)変換してると言っても良いのではないのでしょうか
と屁理屈かもしれませんが、555によるVVVF制御パワーパックになりそうです。
ここで一つ。
ホンモノはその際になるべく非可聴領域に設定するようにしていますが、パルス変調によでショック音等が聞こえる様です。起動した直後ではこのパルス制御をしない、非同期モードだそうです。
ここまで制御するとなると、やはりマイコンが必要かもしれません。
が、アナログ人間の私にはムリゲーですw

せいぜいと言えば、このパルスのオンオフを可変?させることでしょうか
まぁ単純に(MOS)FETなりTrなりを使います。
ググるとIGBTの等価回路なるものが出てきます。もしくはお高いですが、売ってますね。
これを使ってスイッチング素子をIGBTにするとよりホンモノらしくなるかもしれませんね

さて、制御は出来ました。ここまで来たらその”(発振)音”を聞きたいわけです。
が、恐らく聞けません。なので圧電スピーカーを繋げたいのです
ペルチェ何とかでもなんでも良いです。なんだったらクリスタルイヤフォンでも良いんじゃないでしょうか
これは多分SWのあたりに並列で入れていいと思ってます。変調したりしてなかったり音が聞きたいだけなので。

そしておまじない。DPDTSWを通して入出力をしたわけですが、お呪いおまじないのフライホイールダイオードの挿入です。
ヌチュヌチュと一本入れます。
還流ダイオードなんかとも言うらしいです。
ちなみにこのダイオードはある程度の大人の玩具にも入ってます。あんな壊れるの必至なものでもやはり大事なのです。例え貴方が童貞を貫きたくても挿れましょう。

このダイオードはショットーキーが良いようです。良くSBDと略されているアレです。


あとはポリスイッチ等の安全回路を入れた方がより製品らしくなるのではないでしょうか。過電流は怖いですからね。
電圧がちょっとやそっと高くても、電流程は怖くありません。冬場のピリっと痛いあの静電気は3kVくらいだそうです。
でんじろう先生の実験やスタンガンだともう一桁くらい電圧が高かった気がします。
まぁ理論的に言えば、ピカチュウが10万ボルト繰り出しても一瞬だけ印加させるのであれば痛いだけでむしろ筋肉とかが活性化されるだけで、自分で負ける原因を作るだけなのでは無いでしょうかねw

なのでホビーで怖いのは電流なのです。
静電気もパーツの耐圧によっては怖いですけどね。データシートで言うVRとかね。
秋葉原に行くときは是非静電気対策をしたいものです。

さて、なんとなく出来たと思います。
ググってみると、多くの人が555でパワーパックを作っているようです。
ただ時定数は違うようなので安心しましたw

あとは試作実験→実装だけですか。夏休み中にやりたいですね。

とりあえずCMOYはピンソケットを追加購入すれば作れそうなので、5月には作れそうです。
後は毎度やってる買い忘れをしないようにしたいものです。
3月に2度も行って2回ともやっちまいましたぜ

ここで千石にタクマンREX18KΩ買いに行く宣言はしますので皆さんバラのを1本だけ残しておいていただけると幸いです