何でも実習生の実習日誌

電子工作、模型スチームエンジン工作など、何でも工作が大好きです。
手持ちの工作機械は卓上ボール盤だけ、全て手作りです。

やっぱり完成まで行かなくては・・・・・・   - 小さな基板に組立てた自作インバーター -

2015-01-13 21:10:02 | 電子工作


2015/01/12 (月曜日) 晴れ



ジャンク箱の中から見つけたコアで包まれたトランスみたいなものが何やら珍しくて
つい、工作のテーマにしてしまったが、どうやらインバーターらしい動作でDC5Vを
300V以上に昇圧できるようになった。
回路はブレッドボードに組んだのでいずれは分解してしまう運命にあるのだが、
ちょっともったいない気がする。
そこでまたまたジャンク箱をかき回したら小さな穴開き基板があった。
何かの実験に使ったらしく、ところどころでランドが剥がれていてちょっと使い難いけれど
このインバーターを組上げるのには調度良い感じだ。
早速、工作を始めた。


↓ ジャンク基板から外したコアーに包まれたトランス?。 一次コイルを太いエナメル線で巻き変えた。




↓ そのトランスを使ってDC5V電源でニキシー管を点灯する実験をしてみた。
   何とか使い物なるようになったが、ブレッドボードに組上げたままでは、いずれ分解することになる。   




↓ ジャンク箱にあった小さな基板に組み立て直した。



↓ ぶっつけ本番で組立てていく。 部品が乗り切らなくなって何度も組立てなおした。



↓ やっと組立終わった。 出力電圧の確認中。




↓ 無負荷ではDC350V近くが出る。 入力電流は150mAだ。



↓ トランスはタイマーIC(NE555)の発振回路で作った方形波で駆動する。 



↓ 周波数は約2KHzだ。 源波形をD-F/Fをかませてデューティ比50%にしてある。



↓ 組みあがったインバーター。 サイズは7cmX5.5cmと小型にできた。




↓ ニキシー管を点灯させてみた。 



↓ かなり明るく点灯できる。 “5”の表示は一番し難いのであるが、全体がくっきり出ているからOKだろう。
   でも、3桁分しか表示させていないから何ともいえない・・・ (手持ちはこれだけしかありませんので)




↓ 完成したニキシー管点灯用高圧電源。




ブレッドボードで実験していた回路はもう少し性能が良かったような気がする。
まぁ、大体いつもオイらの工作は、「前の方が良かった・・・」と思ってしまうんだから仕方がない。
いつか時計を作り直す機会があったらこの高圧電源を使ってみよう。


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太いエナメル線(0.4mm位)で巻き直しました       - インバーターの実験は完了 -

2015-01-12 15:18:28 | 電子工作


2015/01/11(日曜日) 晴れ



古いトランスを分解してコイルを解いて適当な太さのエナメル線を入手した。
太さは0.4mmぐらい。 被覆の色は茶色より薄い銅色をしている。
もしかしたらポリウレタン銅線というのかもしれない。
このエナメル線を使ってコイルを巻き直した。



↓ コアーに包まれていたコイルを取り出して1次巻線をほどく。 その前に直流抵抗値を測っておいた。
   巻き回数を数えれば単位Ω値あたりの巻数の目安になるはずだ。



↓ 今巻いてある1次側の巻線を全部外す。 そしてトランスからほどいて0.4mmの線を巻きなおす。




↓ 髪の毛よりも細いと思われるエナメル線が巻いてあった。 巻き回数は58回(抵抗値6.9Ω)だった。
   1次側にはもう一組のコイルがあり、それは105回(抵抗値11.6Ω)だった。




↓ なるべく多く巻きつけようとしたがコアーの内径に合わせなくてはならず、70回(35回x2)しか巻けない。



↓ コアーを被せてリード線を半田付けして完成だ。 さぁ、テストしてみよう。




↓ 無負荷整流出力は335Vもある。



↓ トランス二次側の波形も何となく力強さを感じる。



↓ ニキシー管3本点灯しても整流出力は265Vもある。



↓ 表示も明るくくっきりで申し分ない。




↓ ただし、トランスへの励振入力電流は0.65A(650mA)も必要だ。 これはちょっと大き過ぎて問題だ。




トランスの一次側コイルには650mAもの電流が流れる。
これでは小さな電源トランスでは荷が重過ぎる。
FETに流れる電流を制限してみよう、とゲートに接続した抵抗器を10KΩから20KΩに大きくしてみた。
ところがこの抵抗値を大きくすると、一次側電流は更に大きくなってしまった。
そこで今度は5KΩと小さくしてみた。  すると電流は小さくなっていく。


↓ いろいろな抵抗値を取り付けて比べてみた。




↓ 470Ωまで下げたとき、一次側の電流は370mAに低下した。



これなら5V1Aの容量の電源を使えば大丈夫だろう。
ちなみに回路図はこんなものです・・・




あっ、そうだ・・・・ この実験で2つあるMOS-FETのうち片方だけがとても熱くなる、と
いう事象が発生しました。
最初は何でそうなるかわかりませんでした。
回路を調べたりMOS-FETを入れ替えたり・・・・
原因はただ単にゲートICで位相を変えてそれぞれのMOS-FETに加えたので
デューティ比が50%ではなく偏っていたためでした。
片方のMOS-FETの通電時間が長くなってしまい、それで過熱してしまったのでした。
そこでパルスをF/Fで50%のデューティー比に整形して加えることにしました。
この辺も大変勉強になりました。
まっ、こんなインバーターを使うかどうかはわかりませんが面白い実験をすることができました。
長らく応援をくださった皆様、ありがとうございました。

                        インバーターの実験記完         



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コイルを巻く細いエナメル線がない・・・・・  トランスを壊してエナメル線をゲット

2015-01-11 11:19:03 | 電子工作



2015/01/10(土曜日) 晴れ



ジャンク箱の中にあったダストコアーのトランスみたいな部品を使って
インバーター(みたいなもの)を作ってみようと工作を始めた。
工作って言ったって実用になるもの作るわけではない。(逆立ちしても作れません。)
電子回路や電気のことについて基礎的なことは何も知らないので、見様見真似で
回路を組んで、どんなことになるか実験してみるだけだ。
傍からみたらバカなことしてるなぁ・・・と思われるだろうけどオイらにはそれが
楽しいんだからまぁ、いいか。

取り出したダストコアのトランス?を使ってDC5Vを昇圧してニキシー管を点灯して
見ようと実験したが、パワー不足?で完全に点灯することができなかった。
このトランスに巻かれているコイルは髪の毛よりも細い線が巻かれているので、パワーが
出ないのだろう。
コイルをもっと太い線で巻き変えてみようか?と思ったが、それに使えそうなエナメル線は
持ち合わせていない。
わざわざ買いに出かけるのは大変だ。

押入れの隅にちょっと大きめなトランスが転がっている。 40V/0.5A、8V/4A
両波整流用の端子が出ている。 
もう、こんな大きなトランスを使うような工作はしないだろう。
これを壊して巻いてあるエナメル線を取り出せばいいじゃないか。 そうすれば邪魔なものが
消えて細いエナメル線も手に入るし、一石二鳥だよ・・・・・

このトランスは“E”と“I”の形をした鉄心を組合わせて作ってある。
それをコイルから抜き取れば分解できる(昔、こんなことをして分解したことがある)。
というわけでトランスを分解し始めた。

ところがこれが大変・・・・・・・


↓ 鉄心を引き抜こうとしたがきつく填め込んであって引き抜けない。
   それにワニスが浸み込んで鉄心同士がくっついていて密着しているようだ。



↓ 鉄心を切断してコイルを取り出すことにした。 鉄心は外見上は7cmばかりの厚さがある。
   カナノコで切断するのは大変だった。





↓ 悪戦苦闘の末、取り出したコイル。



↓ コイルを解いてエナメル線を取り出した。 これは8V4Aの巻き線。 直径2.5mmもある太い銅線だ。
   これから使いたい細い銅線はもっと真ん中に巻いてあるはずだ。




ダストコアトランスに巻くコイル用の銅線は0.3かそこらのエナメル線が適当だ。
この線はおそらく1次巻き線に使っているのではないか。
コイルの中央部に巻いてあるはずだ。
あとは部屋に戻って巻きとうろ。

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こんなものがあった・・・・・   インバーターの実験

2015-01-10 19:20:35 | 電子工作



2015/01/09(金曜日) 晴れ



最近は机に向かって工作していることが多くなった。
何だかオシロスコープで信号の波形を見るのがおもしろくて
いろいろくだらない実験をして遊んでいる。

今日もジャンク基板が入った箱を引っかき回していたらこんなものあった。


↓ 大昔(半世紀以上前?)のコンピューターの基板かな? ダストコアー(フェライトコアー?)の
   トランスのような物が取り付けられている。







↓ 基板にがっちりと取り付けられていたので外すのには苦労したが何とか取り外した。




↓ コアーを開いて中を見てみると、細い線がいっぱい巻かれたコイルが出てきた。




これを使ってインバーターができるかも知れない。
もしDC5VからAC250Vができればニキシー管の駆動もできる。
それにインバーターの発振回路の波形も見られるではないだろうか・・・・・



↓ そんなわけでコイルの足にリード線を半田付けして実験してみることにした。
   各コイルの巻き数はわからないので抵抗値を測ってその値の大小で一次コイル、二次コイルを決めた。



↓ ブレッドボードに回路を組んで実験してみた。 無負荷では300V近い電圧が出てきたが、ニキシー管を
   接続したら140V位に低下してしまった。



↓ 発振回路はタイマー用IC(NE555)を使った。 可変抵抗器を使って周波数は変化させられる。



↓ トランスの一次側はMOS・FETを使ってプッシュプルでパルスを送り込んだ。




↓ 2次側(昇圧)の出力を両波整流で直流にした。



↓ ニキシー管はこんな状態にしか点灯しない。 パワー不足なんだよ。




ニキシー管を点灯させるのには安定抵抗器を通してアノードに120ボルト以上を加えなくてはならない。
そしてアノードには安定器(抵抗器で代用)を通じて電圧を掛けなくてはならないので(放電管だから)
更に高圧が必要で200V位が必要だ。
このトランスではパワーが不足なんだろう。
一次側、二次側とも髪の毛よりも細い銅線が巻きつけてある。
二次側はまぁ、これでも良いかもしれないが、エネルギーを供給する一次側はこれでは細すぎるのでは
ないだろうか?
よーし、次は、一次側のコイルを太い線にしてみよう・・・・・
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仕事初めには何かしなくては・・・・・・・

2015-01-06 11:14:55 | 電子工作


2014/01/05(月曜日) 晴れ


正月気分も昨日まで。 今日からはいつもの工作実習生に戻らなくては・・・・
だけど何を工作したら良いんだろうか?
エンジン工作や、船体工作は寒いから嫌だし、やっぱり暖かい部屋の中で机に向かって電子工作かな。
さて、何か題材はないかな?
あっ、これが良い。 もう何年も前に動かなくなって引き出しの片隅にしまってあった腕時計が目に付いた。
この腕時計はいつ頃買ったんだっけ?
何にも記録をつけていないから(もちろん、日記なんて書いたことがない)全くわからない。
まぁ、10年ぐらいは使ったんではないだろうか・・・
それが2,3年前に動かなくなってしまった。 新しい電池と交換しても秒針がピク、ピクと動くだけで
回らなくなってしまったのだ。
あぁー、これはもう寿命だな。 多分、歯車が摩り減ってうまく動かなくなってしまったんだとお払い箱に
したんだ。

↓ 裏蓋を外して中を見る。



↓ 分解を始めた・・・・・・・・ あっ、その前に正面の写真を撮らなくては!



↓ 分解を始める前に撮ればよかったのに・・・・ 今年も相変わらずドジな実習生でした。



↓ これがIC基板だろう。



↓ 今頃気が付いたけど「TWO JEWELS」と書いてあった。 へぇー、一応「宝石」が使われていたんだ・・・・



↓ IC基板を取り外した。



↓ 秒針を動かすモーター部分。



↓ ここに取り付けられていたローター(モーターの回転子)
   取り外すときピンセットに吸い付いていてわからなかった。



こんな小さなモーターが回っているんだ!
米粒より小さくてちゃんと磁石になっているし、歯車が切ってあるんだからびっくりだ。
どうやって作るんだろう??? 






↓ 取り外したIC基板。 水晶振動子もととても小さい。




↓ 端子にリード線を半田付けして回路を組んでみた。 単三電池1本(1.5V)で駆動する。



どんな波形が出るか確認してみた。
先日、ちょっと大型のクォーツを分解して波形を観察したから大体は想像がつくけど・・・・

ありゃ、何だか変な波形だな・・・ 電池が悪いのかな? 
電池を変えても変化しない。
界磁コイルが付いていないからかな?
コイルを取り付けても変化しない。
なんでだろ?

その様子を動画でご覧ください。






↓ もし(オシロスコープでは)見えないパルスが出ているのならそのパルスで単安定マルチバイブレーターを起動して
   一定時間パルス幅を広げてそれを確認してみればいいではないか、と回路を組み入れた。



思ったとおり、オシロスコープでは見ることができなかったパルスが出力されていた。
単安定マルチバイブレーターはその見えないパルスで起動されて1Hzのパルスを発生してくれた。



その様子を動画でご覧ください。







この腕時計が動かなくなった原因は1秒パルスを作り出すIC回路が故障したからなんだなぁ・・・
てっきり歯車が磨耗したんだ、と思ったけれどそうではなかったようだ。
クォーツ腕時計を分解してみて構造がよくわかった。
それにしてもあの米粒より小さなローターをよく作ったものだ。
どのような工作でこしらえるんだろうか・・・・

また今年もこんなくだらない工作実習をしてまいります。
皆様、応援の程、どうぞよろしくお願いいたします。



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