A's LabⅡ

アスラボと読みます。ロボトレースやマイクロマウスの大会に向けて、機体の構造設計・回路設計・基板設計・プログラミングを中心に行っています。趣味のパワーエレクトロニクス系では、テスラコイルやコイルガンなどを製作・評価・改善を繰り返しています。興味を持って頂ければ幸いです。アドバイスや感想などございましたらコメント欄にお願いします。

April 2014

のりっぽ氏へのお礼

重要なことを忘れていました。
のりっぽ氏から大量の部品を頂いたのにちゃんとしたお礼がまだでした。すいません。

事の始まりはTwitterで
bandicam 2014-04-28 21-48-05-240
というこのツイートが始まりでした。

前々から大電力サイリスタ欲しいなと思っていたので
bandicam 2014-04-28 21-49-44-536

サイリスタいいなぁと呟いたらネタではなくホントに譲って頂けるみたいで・・・

bandicam 2014-04-28 21-47-14-251
本当にありがとうございます。


早速何を頂いたかを画像と一緒に解説します。
 
まずはメインのサイリスタモジュール。
DSCN8802
想像していた大きさよりもはるかに大きい。
これは強い(確信)

DSCN8803
データーシートはこちらです。
 
最大定格は800V150Aで、パルス(50Hz正弦半波,1サイクル)だとなんと3200Aまで耐えられる素晴らしい素子です。これが2素子入っているのもを2ついただきました。
3.2kAあったら個人レベルのレールガンのスイッチング素子として使用できる可能性が高いとbass氏は言っていました。

DSCN8804
これはサイリスタの制御端子の電位が浮かないようにするものです。サイリスタのアプリケーションノートに記載されているそうです。

DSCN8809
これはFRD(ファースト・リカバリー・ダイオード)です。
逆回復時間80nsみたいです。コイルガンには十分使えそうですね。でも耐圧が400Vなのであまり高い電圧で撃てないということと、この配置では2素子を有効に使えないのが残念ですね。もう少し考えてみます。

この素子はのりっぽ氏から指摘いただけるまでFRDではなく秋月にあるような商用電源の整流ダイオードだと思い込んでました。データーシートを確認してみるとビックリですw
因みにこの素子のパルス耐電流は800Aですかね。

DSCN8808
それと普通に新品のPEWも入ってました・・・
φ1.2mm10mの品です。---デジット---

DSCN8805
そして電源基板。AC100VからDC12Vを得られるそうです。
しかしこれは死亡しているらしく、死因は「CW回路を駆動してたら基板から放電して死んだ」とのこと。これは修復難しいゾ~
 
DSCN8806
どうでもいいですがコンデンサの足が取れてグラグラしてました。発送時に負荷が掛かったのかな。

DSCN8807
これはギヤードモーター。
ゲームセンターのコインゲームに使われているモーターで、1つは軸が折れてる(?)のかガガガガ煩いです。のりっぽ氏はゲーセンでバイト(?)してるらしく、この辺詳しいです。

試しに電源装置に繋いでみると、両方とも自分の手では止められないくらいのトルクでした。しかし物凄くゆっくり。15Vしか入力できてないからということもありますが、それにしてもゆっくりなんです。


サイリスタだけのはずでしたが、こんなにおまけしていただきました。本当にありがとうございました。頑張って大電力コイルガン作ろうと思います。

のりっぽ氏のTwitterアカウントはこちらです。現在PCの製作をされています。

歌うテスラコイル 【MIDI Interrupting of Tesla Coil】

こんにちは。テスラの爆音のせいで頭痛が続く日々を送るHaidoです。

今回は前回紹介したMIDIインタラプタでDRSSTCに演奏させてみました。

とその前に、トロイドをアルミダクトで作りトロイド容量を増やしました。

すると放電は20cmくらいに伸びました。やっと2次コイル長と同じ放電距離です。

更にアルミボールを載せると気持ち大きくなったので、もう少し増やせばもっと伸びるかもしれませんね。

それとインタラプタもTL494のIC1つで作っていた物から、 NE555が2つとTL494を使用したバーストモード付きインタラプタに交換しています。こちらは中々使い勝手のいいインタラプタなんで、気が向いたら回路図を公開しようかと思います。言葉で言っても伝わらないので動画を見てください。

※後ほど投稿

続いてMIDIインタラプタです。こちらはデューティー比が上で紹介したインタラプタよりも高いことから放電が更に伸びています。30cmくらいでしょうか。(2次コイルの1.5倍の放電)しかし、ノイズ対策をまだ何もやっていないせいでパソコン側のMIDI再生ソフトであるDominoがフリーズしてしまいます。テスラコイルとMIDIインタラプタは1.2mくらい、パソコンまでは2m程離してあるのですがダメですね。実際これだけの距離を取っても発光ダイオードが光ってしまうくらいの電磁場です。蛍光灯は1m位離しても余裕で光ります。電球なんかは無線プラズマボールが楽しめるくらいです。もっと距離を取るか、金網を張ってノイズ対策をするか。。。この部屋では距離を取ることは難しいし、金網も晴れそうにないので学校でということになりそうですね。それかテスラを小型化するか。どっちにしろこれからやる研究は場所が必要なので学校でやりたいところですが、部活が忙しいのでちょっと難しいです。やっぱり家でやるしかなさそうですね・・・。車庫でやるという手はありますが。

詳しい説明等は写真と一緒に解説しますので暫くお待ちください。

半導体式テスラコイル(SSTC)製作記Ⅲ

こんにちは。最近部活で忙しくなってきたHaidoです。

今回はSSTCのトロイド容量を増やしてみました。増やせば確実に放電が伸びるというわけではありませんが、もしかしたら伸びるのでやってみて損はないと思います。トロイド容量を増して放電が短くなるようなら共振コンデンサの静電容量を増やしたりするといいそうですが、やったことがないのであまり大きな声では言えません。

前に書いたホームセンターの記事に、特別安いアルミダクトがあったことを覚えてますか。

DSCN8695
これですが、

DSCN8123
 なんと498円。今は消費税どうなったか見てませんが。。。

そんな安いアルミダクトがあることは前から知っていたのですが、自転車で持って帰れるものではないので親にお願いして車を使わないといけないためにこんなに遅くなりました。

早速家に帰って伸ばしてみました。 
DSCN8699
流石3mあるだけあってどんどん伸びますね。今回は縦20cmのミニテスラなので1m分しか使いませんでした。翌々考えてみると、1mなら500/3=166円なので100均のアルミボウル2つ買うよりも安上がりでした。

DSCN8701
なんとなくそれっぽくなりました。他者の製作例を見ると、このアルミダクト全体にアルミテープで凸凹を軽減させている人が多いですが、そこまで本気じゃないので今回はやめておきます。

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前のミニトロイドの上に今回製作したトロイドを乗っけてみました。

1次コイルあたりは試作品なので突っ込まないでくなさい。巻き数は1.5回巻きに設定されてます。共振コンデンサは0.22uF1個が一番放電が伸びました。白コン0.49uFの2個直列も試してみましたが、緑コンの0.22uFにはかないませんでした。

早速放電です。
DSCN8787
大分豪快になりました。
これはインタラプタにバーストモードがないと取りづらい放電です。

DSCN8786
周波数を上げてバーストモードを切ってみたところです。実物は炎の様な放電だったりします。

DSCN8784
放電も1本にできないことはないです。インタラプタ弄ってると出来るようになります。

bandicam 2014-04-23 18-46-01-302
動画のスクリーンショットです。中々いいですね。

この放電は2次コイルの長さを越える放電が出せてるのですが、トロイドがデカいせいで台無しなんですよね。この経験(データ)は次回テスラコイルを作るときにとても参考になります。次はトロイドがデカくならないように2次コイルを巻こうと思います。

今学校行く前の15分でここまで記事を書いてきましたが、動画のアップロードまではちょっと無理っぽいのでまた帰ってからにしようと思います。

--------4/25---追記 -----------

動画のアップロードが完了したみたいなので幾つか貼り付けておきます。

まずはこの動画から見ていただきたいです。
この動画からインタラプタの大体の動作が分かると思います。


そしてこちらの動画は放電のみです。


最後の方は周波数もデューティー比も高めてあって放電距離も長くなってます。
実はこれでもフルパワーではないんです。インタラプタのつまみを回せばもっと伸びますが、放熱処理が秋月の100円の放熱板1枚なので触れないくらい熱くなってます。学校からファン付きのCPU用放熱器を4台貰ってきたのでそれに穴開けてネジ穴切ったら取り替えてやってみます。

もう少しテスラ自体のバージョンを上げてから本格的に研究課題に打ち込みます。 

250V@5.6Jの電解コンデンサ500個買いました。

なんだろうなぁ・・・
エイプリルフールネタとして前の記事に250Vの電解コンデンサ500個買ったって書いたのに誰も疑わないという
書き方に問題があったかな

それでは、Twitter風に1記事書いて〆ますかね。



ここに電解コンデンサがあるじゃろ?www
DSCN8671





これを








DSCN8668
500個じゃwwwww

1袋50個で10袋あから500個ね。

DSCN8672
収納はこんな感じで。
コンデンサタワーというか壁かな。
因みにMADE IN JAPANで105℃の信頼性の高い品です。


Q.このコンデンサは何に使うんですか?
A.コイルガンの静電容量の微調整やAC100Vの平滑、ちょっとした悪戯などに使います。

Q.こんなに大量に使うんですか?
A.実際使うのは2袋くらいだと思います。

Q.余った分はどうするんですか?
A.オフ会などで売るorプレゼントしたり、大学入ってからヤフオクで販売したりします。


さて、今回は "nichicon 250V 180uF" の電解コンデンサを500個買いましたというお話です。ただそれだけです。はい。

スピーカーのコンデンサを取り替えてみた

こんにちは。ネットで250V180uFのコンデンサを500個注文してしまったHaidoです。

今日は4月1日エイプリルフールですね。信じるか信じないかはあなた次第です。250V180uFのコンデンサって結構大きいですよ。高さ3cm、直径2cmです。それを500個・・・・・1個50円だとしても2万5千円。どうでしょうね。答えは次の記事で。


さてさて本題ですが、 この前デジットで買ってきたフィルムオーディオコンデンサを、スピーカーに最初からついてる古い電解コンデンサと交換してみました。

今回使用したコンデンサはこれです。

DSCN8472

DSCN8477
元々は1.5uFの電解コンデンサと0.1uFのマイラーコンデンサとを並列になっており、それがスピーカーと直列になっていました。このコンデンサが並列になっているのは、特性をいいとこどりするためです。詳しくは他サイトに任せます。

DSCN8487
そこで1.6uFを選びました。このコンデンサは元々特性がいいのでマイラーコンデンサなどは必要ありません。両方とも切り離します。

DSCN8488
接続を終えてスピーカーを戻す時にやってしまいました。ドライバーが滑ってスピーカーのコーンに刺さるという痛恨のミスw

そういえば・・・
秋月で昔高音域用のスピーカー(ツイーター)を2つ買ってあった気がするなぁと探してみるとありました。
DSCN8498
いやーよかったw
こっちの方がいいですね。気づかせてくれて嬉しいですw
が・・・ちょっと出っ張ってるせいでケースに収まらなくなりました。
ケースがないとまたコーン破っちゃいそうな(フラグ

DSCN8492
このスピーカーは2pコネクタが最初からついていたので、それを切り取るのは勿体ないかなーと思ったのでコンデンサの方を加工することにしました。

DSCN8494
こんな感じで接続できます。別にここまで凝らなくてもよかったかなw

DSCN8495
次に中低音域(ミッドバス)の調整に入ります。
先ほどの高音域用にはコンデンサをつなぎ、周波数の高い音のみ通すようにしましたが、大きい方のスピーカーでは、高周波をカットして周波数の低い音をメインで出力する為にインダクタを挟みます。

これは最初は何も挟まれてませんでした。でも、スピーカーの記事を色々漁ってるうちに、入れてみようかなと思い追加することにしました。

DSCN8482
今回使用したトロイダルコアは100uHです。なぜこの値かというのは、部品箱に丁度いい感じのが2つあったからという理由だけです。はい。 

そんなこんなで適当にスピーカーを改造してみました。
DSCN8500
これ写真撮ったときには気づかなかったんですが、LとR逆ですw
今はどうでもいいですが。

今回のスピーカーの調整で、高音域は確実に音の出が良くなりました。下のスピーカーはどうでしょうね。。。インダクタを入れたということで、若干音が小さくなった気がしますが、担当を分けたという解釈でいいんでしょうかね。 次やるときはちゃんと勉強して適切な値を計算してからインダクタを自作するなりしてみたいと思います。
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