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2014年07月21日

TB6643KQでデッドタイムを短くする方法

DCC/MM2シールドや、DSmainで使用しているモータドライバIC TB6643KQは、MOSFETの単相フルブリッジMOS-FETが搭載されています。この構成により、DCCやMarklin digitalのパルスを線路に流すことができるわけです。

パルスを流す際、何も考えずにスイッチの切り替え信号で動かそうとすると、MOS-FETのスイッチ切り替え時にショートが発生し、問題となります。スイッチは水道の蛇口と一緒で、急いでひねっても瞬時に切り替わるということはなく、若干遅れて動作します。蛇口でひねっても、瞬時に水が出たり、逆に瞬時に止まることはないですよね?
この遅れを考慮して、電流の流れるパターンを安全に切り替えるようにする仕組みがデッドタイムです。

TB6643KQでは、自動的にデッドタイムを作ってくれるので、特に気にせずDCCやMM2パルスの信号をマイコン(AVR ATMEGA88)からTB6643KQに渡していました。以下のような信号です。

SignalDeadtime_02.png

この信号を渡すと、TB6643KQは自動的に2.5us弱のデッドタイムを挿入しているのが分かります。

Deadtime_0720_Before.png

なお、この2.5us弱のデッドタイムは、あまりにも長すぎます・・・。これではデコーダ側で受け取れる電圧もかなり目減りして、大き目のコンデンサが無いとツライ状況です。以前にこのBLOGでもご紹介しましたが、デッドタイムが原因と見られる、KATOのEM13の低速時の唸り・がたつき・がくつき現象の対策が必要となりました。
しかし、TB6643KQのデータシートを見ても特にデッドタイムの時間を短くするという方法は記載されていません。そこで、一か八か、自分でデッドタイム分のパルス出力停止時間を1us作り出してTB6643KQに渡すように修正しました。

SignalDeadtime_01.png

この結果、以下のように動きました。

Deadtime_0720_After.png

デッドタイムが非常に短くなりました!大成功です!TB6643KQは、デッドタイムを含めた指令信号を渡せば、その通りに動いてくれるということが分かりました。
なお、ほとんどデッドタイムが見えませんが、AVRのI/Oに妙な寄生容量があるようで、信号がなまる傾向にあります。なまりのせいで、デッドタイム時間が実質短くなっているかもしれません。

で、デッドタイム問題を改善したソフトで、早速、KATOのEM13搭載車を動かしましたが・・・あんまり改善されていないような・・・。
posted by yaasan at 06:26 | Comment(0) | ガジェッド
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