2017年10月16日

今後の検証予定項目

Aliexpressで、いろいろ資材を発注してます。届いて時間が取れ次第、以下の項目を実験していこうと思います。皆様から頂いた軍資金は、すべて鉄道模型の機器開発に投資しています。

■DSoneをUSB駆動化

Nardiさんが、USB電源のみで模型を動かすことを暗に期待されていたので、その実験。

ちなみにUSB電源は、標準的な仕様だと10W(5V/2A)しか取れないので、12Vに昇圧すると0.8Aとかが限界です。DSmainでは、完全にもったいないので、DSoneでUSBの5Vを昇圧する回路を加えて動作実験します。といっても、実は結構簡単で、レギュレータを昇圧モジュールに置き換えるだけです。

■自作ポイントデモ機に信号を足す

ポイントのデモ機を作って、何か物足りないなあと思っていたのですが、信号機が抜けていました。
Nuckyさんのサイトから、日本型信号機デコーダを発注したので、それを取り付けしてみる実験です。ポイントの状態に合わせて、信号機が自動で切り替わります。信号機&ルート制御はDesktopStationSoftwareで行います。

信号機の無い鉄道模型は、マクドナルドのコーラ氷抜きくらい残念な状況です。タイマー式のインチキ信号機が巷に出回ってますが、ぜひともリアリティのあるDCC信号機を楽しんでもらえればと思います。DCC電子工作連合では完全な信号機制御システムを一般に提供済みですが、未だに模型大手のT社、K社ともまともに実現できてません。

3WayTurnout10.jpg

■LaisDCCのデコーダのレビュー

まだ届いてませんが、中国製の安価(12USD, 1450円くらい)なDCCデコーダの動作チェックを行います。EM13よりも安価なものが欲しい方で、ワンコインデコーダを使うには電子工作が苦手な人向けになると思います。

■RFIDリベンジ

以前にRFIDで在線検出という技術開発で、トレジャーさんや、MECYさんに協力いただいて、残念になった件のリベンジです。送受信モジュールを変更し、よりパワフルそうなものを選定しました。
posted by yaasan at 20:41 | Comment(4) | 鉄道模型

ミント缶DCCコントローラのバグFIX

ミント缶DCCコントローラのバグFIXを行いました。

・ポイントアドレスが+2オフセットしているバグを修正

なお、ミント缶コントローラは、現在はTwayDCCから頒布されています。DesktopStationでのソフトの改修は今回で終了し、TwayDCCがソフトのアップデートなどを進めていきます。
posted by yaasan at 07:45 | Comment(0) | 鉄道模型

2017年10月15日

スマイルデコーダ関連の系譜

スマイルデコーダは、今はいったいどうなっているんですか、という質問があったので、ちょっと状況を書き出してみようと思いました。なお、私が作ったスマイルデコーダは役割を終えて今は放置中です。なにせ、DCC電子工作連合のみなさんのデコーダを使う方が楽で機能も豊富で楽しいので・・・。

参考として、ワンコインデコーダの系譜図をNuckyさんが前に出していたので、真似してみました。

系譜図:
SmileSeries20171015.png

かなりざっくりですが、私のところで最初にデコーダ1が誕生から、スマイラーさんの強力(協力?)な介入でスマイルコネクタが搭載され、さらにDCC連合ができる前のメンバーの方々からの強い要望(プレッシャー)でスマイルデコーダR3が生まれ、そこから一気に派生が始まりました。



私が設計したスマイルデコーダ1〜3は回路図、ソフトすべて、著作権放棄&オープン**としたので、このように派生デコーダが生まれてデコーダが豊富になってきているのはとても良いことです。今後もまだまだ発展の余地があるので、皆様も、開発に協力して頂ければ幸いです。

**派生したデコーダ類のライセンスは、各デコーダの説明書を参照ください。
posted by yaasan at 09:46 | Comment(0) | 鉄道模型

2017年10月14日

KATO ポイントマシン#2-503, 2-504に流れ込む電流波形

KATO ポイントマシン#2-503, #2-504にDCCポイントデコーダを装着して以下の条件で測定しました。

・線路電圧 14.5V (ACアダプタ15V, コマンドステーション内部電圧降下0.5V)
・DSturnout デコーダ(Duty 100%, 300ms, 2Amax)
・電流測定方法 0.1Ω抵抗をDCCフィーダ線途中に配置して、その抵抗の電圧差を測定(得られた波形の10倍が電流値)

■測定結果

300msの電流出力(正常)

2-503_current2.png

おおよそ1.4-1.5A(1.45Aと仮定)の電流が流れ込んでいる。通常時は0.1A未満(数十mA)なので考慮しなくてもよい。
→ワンコインデコーダの場合は、最大絶対定格を1.5倍オーバーです。

2-503_current1.png

■結論

#2-503, #2-504 ポイントマシンは、2A以上の定格のDCCデコーダを使うか、Dutyを調整して電流を十分小さくなるように抑え込むようにしてください。

オームの法則で計算すると、14.5V = R × 1.45A, R=10Ωと言う事で、以前に測定したLCRメータでの測定値とほぼ一致します。

カトー #2-503 2.880mH, 12.01Ω(1kHz) 1.450mH, 60.63Ω(10kHz) (ポイントマシン)

他のKATOの内蔵型ポイントマシンは、50Ωくらいなので、電流値は総じて1/4となり、ワンコインデコーダでも問題なく動かせるはずです。このポイントマシンだけ例外と言う推察は、実験結果から正しいという事が言えます。
posted by yaasan at 07:02 | Comment(1) | 鉄道模型

2017年10月13日

ポイントマシンの仕組みとスペック

ソレノイド型ポイントマシンを、きちんと仕組みから理解されていますでしょうか。デコーダを繋げれば普通に動くのは、そのポイントマシンを作ったメーカーが作った機器のみです。もしくは、サードパーティが動作を保証したもののみです。

保証されたものでない場合は、自分で調整をする必要があります。特に、コマンドステーションは機器ごとに使用する電圧が異なるので、調整もコマンドステーションに合わせて行う必要があります。これが、DCCの一番のややこしいところで、皆様を困らせる原因になっています。

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ポイントに使われるコイル(ソレノイド)は、ただのエナメル線(銅線に絶縁物のエナメル塗料を塗った線のこと)をグルグル巻きしたコイルです。中に鉄芯が入っていて、磁気エネルギー密度を高めるようにしています。このコイルの電線の長さが太くて短ければ抵抗分が少ないので、電流がよく流れます。長くて線が細ければ、抵抗分は大きくなるので電流は流れにくくなります。

Solenoid_coil.png

デコーダは上の図でいうところの乾電池の役割をします。この乾電池に相当する電圧を調整することが重要になります。

手作りモータを作るとよく分かるのですが、電気エネルギーが運動エネルギーに変換されない場合、電気エネルギーは熱に変換されます。ようは、きちんと動くように電圧を調整しないと、きちんと動かないのです。
運動エネルギーに変換されないケースで、熱になる量は、I×I×Rで計算できます。電流が流れるほど発熱してしまうので、きちんと運動エネルギーに変換されるように調整しなければなりません。この設計は、通常、鉄道模型メーカーが行っています。

DCCデコーダは、この調整をメーカーに代わって考えて自分でやらなければならないことを意識してください。このため、DCC電子工作連合の機器類は、いろいろな機器で動かせるように調整できるようにしています。もし分からない場合は、調整値を検索したり、DesktopStationForum等で確認するなどするなどの対応策があります。

全部対応できる最強のデコーダは無いのか、という質問については、残念ながら、Tomix、KATOなどで、全部、コイルの長さや太さはバラバラなので一つの調整だけでカバーすることは不可能です。KATOの場合は、セメント抵抗を置いて調整しているポイントマシンもあれば、何も入っていないマシンもあります。

何も考えずにつなげてもポイントデコーダなるものは必ず動く、ということを考えは誤りということを意識していただきたいと思います。DCCが難しいのではなく、きちんと体系化されていない、ポイントマシンごとに調整された専用デコーダを作らないことが良くない原因なのかもしれません。

私もすべてをそろえたいところですが、限られた予算や時間の中で行うには限界があります。皆様の情報が、重要となります。動かなかった、動いた、テスタで抵抗値を調べたら何Ωだった、という情報を、DesktopStationForumにぜひとも投稿し、開発に協力ください。

■追記

KATO #2-503ポイントマシンは、例外中の例外で抵抗値が想定よりも非常に低いので、本当に要注意です。容量の低いデコーダ(max 1A程度のもの)で未調整(Duty100%)ですと、1撃でモータドライバICが壊れます。
posted by yaasan at 19:43 | Comment(4) | 鉄道模型