やっと期末テストが終わり落ち着いているHaidoです。手ごたえは中々いい感じでテストの返却が楽しみです。
久々の更新と言うことで色々書いたら文字だらけの記事になってしまったので要らない部分は飛ばしてもらって結構です。

さて、更新空いてしまいました。と言うのも、まだネットには書けない研究をしてるからでして、 決してテスラに飽きてしまったとかではないんです。ネットに書けないというのは某研究発表のテーマとして「テスラコイルを利用した○○」について研究します。詳しいことが何一つ言えませんがご了承ください。今後はこっちをメインでやっていくので、更新が減ると思いますが書けることは書くので引き続きよろしくお願いします。

さて本題です。 
今回から自作のプリント基板の製作環境が整いつつあります。と言っても私がするのは基板CADで部品を配置して 配線する作業だけなのですが。そのデータを数ヶ月前オフ会した雑学追究室のK氏に送り、レーザープリンターで印刷し、その印刷した紙を生基板に押し当てアイロンがけをして生基板にパターンを移したら腐食液に投下し余分な銅箔を取り除きます。その工程は家に作業環境がないことを言い訳にK氏にお願いすることにしました。

肝心のお値段ですが、100×150で800円とのこと。精度は最小0.05mmまでと個人レベルではいい感じ。プロの業者に発注すると本当に高いです。仮にP板.comという業者にK氏と同じサイズで見積もりしてもらいました。その結果・・・・

なんと28倍の値段!!

基板でこれはおかしくないか・・・・
これは1枚の値段だからこんな感じになってますが、10枚頼んだら10倍になるとかではなく、複数枚購入でどんどん数量割引されていきます。それもそうですね。素人の希望で一々試作基板をプロが作っているのでは手間がかかり過ぎる。だから1枚とかでは発注し辛くなる値段に設定しているのかもしれません。
まぁ表面の印刷とかレジスタもされてるし加工精度もいいから全部が全部K氏よりいいとは言えないんだけども。

それにしても高い。個人では到底プロに外注できそうにないことが分かった。
 
でもいつかプロに外注出来たらなと調べていくと、中国の基板メーカーPCBCARTという業者が激安とのこと。まぁ元が2万とかなんで期待はしてませんが。 (H27.1.25追記:Elecrowがどうやら最安のようです。)

他人のブログを見漁ると大体の相場が見えてきます。特にこちらの方のブログが分かりやすいです。実際に見積もってみて数量との関係なども調べています。

それでもまだ高いので色々調べてみると、wataさんが基板を外注していたときに使用していた業者の方が安いことが判明。FusionPCBというところです。wataさんのSSTC基板が一枚350円でできたとのこと。(10枚購入時の値段)
私も孰れ基板をプロに外注できるような基板設計できるようになりたいですね。 

話が逸れましたが今回はK氏に外注です。個人で使う分だけ欲しいので助かります。今回使用した基板CADはEagleというソフトです。PCBE派やKiCad派の人など様々ですが、Eagleの方がデザイン性と直感的操作性が優れているようなのでそちらを使います。

Eagleの特筆すべき点は自動配線機能がついていることです(KiCadにも付いています)。回路図を書いてボードに好きなように部品を配置して自動配線をクリックするだけで配線が完成します。設定が色々あるのでそれらを弄ると思い道理の配線に近くすることができます。手動の配線でも、アシスト機能がついているのでICの端子をクリックしたらどこの端子に接続すればいいかが一目でわかります。万が一変なところを繋げようとした場合には配線できなくなっています。好きなようにかっこよく配線を書いていくだけなので楽ですね。

最初は部品選びで萎えると思います。慣れてくるとどこにどの部品があるかとかが分かってくるのでスムーズに基板設計できるんですけどね。ある程度自分が使う部品分かってきたら必要な分だけ部品を表示させる設定に変更すればいいかもしれませんね。私はまだ全部品表示にしているので少し時間が掛かってます。

そして完成したのがこちら。
画像をクリックすると拡大します。

1、バーストモード付きインタラプタ
bandicam 2014-07-13 13-22-18-725

スティーブ氏のNE555を3つ使うかなり有名な回路です。ポン酢氏が基板の小型化のために頑張ってくれました。ICは表面実装部品を使うので更に小型化されています。


2、D-FF付きSSTC制御基板 ※未完成

公開中止

こちらもスティーブ氏の回路ですが過電流保護の部品は要らないので省いてあります。トリオテスラにはこの基板を使うことにします。このレベルのものを流石に3枚も同じ基板を手配線するのは骨が折れますからね。


3、GDT,フルブリッジ回路

公開中止

これを上の制御基板に繋げて信号を受け取り、FET4つを制御してテスラの1次コイルに電流を流してやります。


4、One Board SSTC

公開中止

一枚の基板でできるSSTCです。スイッチング素子1つでとても簡略化されています。この基板一枚に演算回路とFB回路とインタラプタ(D比50%固定だが周波数は可変可能)と共振コンデンサに電源回路、スイッチング素子にスナバまで超簡易だけど詰め込んであります。1つ心残りなのがACラインフィルタがないことですね。それは外付けと言うことになりそうです。ラインフィルタ基板も一緒にしてしまおうかと現在検討中ですが。もしかしたらラインフィルタは別基板になるかもしれません。それだとこのネーミングが通用しなくなってしまいますが、その方が使い勝手がいいのです。悩みどころですね。テスラコイル欲しいという人にミニテスラ上げます。(注意:現実で会える方限定にさせていただきます)

Br3LdbTCQAEjGhs

この回路は完全に思い付きで作った回路なのでいきなりプリント基板化も気が引けるので、適当にユニバーサル基板で試作品作ってみました。K氏はいきなりプリント基板化しながら修正していくそうです。羨ましいですね。


5、昇圧チョッパ

公開中止

こちらはponz氏の希望で製作したものです。低エネレールガン勢には昇圧チョッパで十分なようです。私もこの回路でコイルガンやレールガン作ろうと思います。


6、充電停止回路

公開中止

これはさっきの昇圧チョッパに挿して使用します。この回路を昇圧チョッパに挿せば可変抵抗で好きな電圧で勝手に充電を停止してくれます。これで高圧安定化電源作れそうですね。充電停止要らない時は抜いとけばいいという素晴らしい設計。

以上、これのEagleデータをK氏に送り基板を焼いていただこうと思います。完成が楽しみですね。(追記:K氏にお願いをしてから1ヶ月以上経つのに進捗0なので諦めて自作することにします。)