半田付けしてます

よくわからないまま半田付けしてます

中華DC-CDIを眺める

はい、というわけで、最近、またDC-CDIをいじりだしてますw

船外機用のものが、一日使ってますと、相当熱くなり、オーバーヒートで止まってしまいます。
しばらく冷ませば動くんですが、まだまだ設計が甘い。

というわけで、小型化と低発熱化を目指しまして、いろいろやってみた結果。

・スイッチ通電時間は長い方がよい。流す電流に応じて、トランスで転送されるエネルギーは多くなる。
 なので、周波数をかなり落としている。

・電流が大きくなると、スイッチオフの時のインダクションキックが厳しくなるが
 ドレインとグランドにフィルムコンデンサを接続すると、インダクションのエネルギーがコンデンサに流れ
 耐圧に余裕が出る。

・そもそもインダクションキックが起きる要因として、浮遊容量があるが
 これが、電源ラインに接続している電解コンデンサが関係している。で、これをセラミックコンデンサにリプレースすると
 浮遊容量が減ることによって先のインダクションキックの低減につながりそう。未検証。

・電流を多く流すことによって、スイッチの負担は減ったが、今度はトランスが過熱しはじめている。
 ちょっと容量不足かもしれない。なので、少し大型のものをセットするとよさそうだ。


などが判り、これを盛り込むといい感じになりそうです。

で、同様な構成のもので、中華製のDC-CDIがアリエクスプレスであったりします。
写真も出てたりするので、ちょっと拝借。

fc2blog_2017091301273311f.jpg

あー、かなり小さく作ってますねぇ。
自分のはまだまだデカいです。
で、注目すべきなのは、昇圧トランスです。
だいたいフェライトコアの寸法が20mmくらいですね。
電力として6Wくらいを伝達するので、このくらいがちょうど良さそうです。

今、テストで使っているトランスが16mmなので、実験中、相当熱くなり、実運用だと、熱により
インダクタンスがなくなりそうです。

というわけで、小型化はいいんですが、そこそこにしておかないと燃えたりするので。

で、トランスの入手先はいろいろあるんですが、なぜかアイテンドーにあったりして
サイズもお値段もいい感じなんですが、肝心のフェライトコアのスペックが書いてませんw
まあ、例によって中華なので、書いてあってもテキトーなんではとw

TDKのPC40材と同等品ならいいんでしょうけどー。

最近の移動体の電動化によって、ここらへんの技術もあまり必要とされなくなっていくんでしょうねぇ。
電動バイクが一回充電すると300kmくらい走れるようになったらいよいよですか。
それと、自動運転バイクとかw
つまんないリエゾン区間はバイクまかせで走って、おいしいステージは人間様が操縦とw

最近のリッターSSの電装なんて凄いですよねぇ。
フルコンピューター制御でエンジンやらサスやら管理して、まずコケないらしいです。
なのでサーキット走行がコンピューターゲーム化しちゃってるらしいです。
マイクロ秒単位でバイクの挙動を監視して、危なそうならコケないようにエンジンやらサスやら調整しちゃうって
なんとなく妄想してた未来ではあるんですが、人間の仕事って・・w

まあ、乗ると速いし、楽ちんらしいです。

そうですよね、細かいことはバイクにまかせて、人間はバイクをどういう風に走らせるかだけに
没頭できるんですから。
コンピューター制御じゃないバイクでも、乗ってて安心できるバイクって結果速かったりしますよね。

おーう・・・いいなあ、乗ってみたいなあw





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  1. 2017/09/13(水) 01:44:40|
  2. DC-CDIの製作
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船外機の自作イグナイター修理

はい、お久しぶりでございます。

いろいろ多忙に付き、こっちは放置しておりましたが
釣りがシーズンインしましたので、ボート関係でタスクが出ました。

またしても、エンジンが沖で突然死しまして、今度はなんだーというわけであります。

とりあえず、イグナイタを外しまして、イグナイターテスターに接続し
様子を見ます。
イグナイターテスターは、マイコンで擬似的にピックアップの信号を生成して
イグナイターをテストするためのものです。これもテキトーに作りました。


なにやら、2Aくらい流れちゃってますw

調子いいときは0.6Aくらいなので何か起きてます。

電流が多く流れてしまっている時は
スイッチングのFET周りですねー。

というわけで、FETに大電流を流し込むパターン上の半田づけしてある銅箔を外します。
何かあった時用で、このパターンの接続をきるといろいろ便利ですw


とりあえず、ドライバを見ます。

イグナイタ01

トラブルが多いのは圧倒的に低圧側ですねー。
ということで、低圧を見ます。

まず、FETのゲートドライバの出力をオシロで見ます。
あらま、片肺ですねぇ・・・。
この自作デジタルCDIは低圧側のスイッチングを2個のFETでかわりばんこに
スイッチングしてます。

で、片方死にますと、所定の電圧が発生しないので、点火が止ります。

で、死んでるドライバに生きてる方の信号を入れてみます。
お。ドライバは生きてますね。

ということは、マイコンのPWMを振り分ける汎用ロジックですか・・。

死んでる方のインバータの出力端子を触れてみます。
死んでます。
そして、インバータの入力を見てみます。
来てますw

むむむ、インバータが死んでる・・・。なぜ・・・。

とりあえず、汎用ロジックのインバータがなんらかの原因で死んだ模様です。


使ってるインバータが6回路入りかなんかだったんで
余ってる奴に信号を回して出力するようにし、FETのパワーを回してみます。

ジージジジジ・・・

お、来た来た。しかし、なんで死んだんだろう・・と考えてましたら
フっと点火が止ってしまいましたwww

うおー。なんぞこれ・・。


FETを注視します。

死んでる方の半田が剥がれてる・・・w
秋月の激安パワーMOS-FET IRFW540A(100V28A)なんですが
SMDを無理やり立たせて使ってます。
ドレンに真鍮板を半田付けして3本足にしてるわけです。

が、なんか半田が溶けたわけですねw
某巨大掲示板で、半田が溶けるほどヒートしたよって書きましたら
いやそんなはずはない、こわれるからと言われたんですが
壊れないで、半田が取れたりしますwww

前回のトラブルの時の後遺症かなあ・・・

とりあえず、100Wパワフル半田ごてで直しまして
電源入れましたら、バッチリ・・・。
今度は、半田が外れても取れないように、真鍮板を以下の様に加工して
組み付けました。
イグナイタ04



問題は原因であります。

当然ですが、故障した原因を取り除かなければ再発します。

しかし、わかりません・・・。

前回、やはりドライバが死んで、ドライバを張り替えたりした時に
ダメージが来てたってのがあるんですがでもわかりません・・・。


なんにもしないのも気持ち悪いので・・・

なんかのはずみで、高圧側の電圧が飛び込んできた。
というシナリオなんかどうでしょうw

なんつっても、隣で400V近くまで跳ね上げてるわけですからねぇ。
同じ基板上ではありますが、一応気をつけてますが・・・。

ただ、ケースがアルミなんですよねぇ。

普通なら、特殊なモールドとプラスチックケースですよね。

プラでも良かったんですが、ノイズを封じ込めたいのと
加工が簡単で、そこそこ丈夫という理由なんですけど。

実はケース自体は、電位的にフローティングしてるんですよね。

なんせ、海で使うものなので迂闊に電気を通したくないってのがあるんです。

が、それが逆にマズいのかなあと思いつき。
海の上に浮かぶゴムボートって海水と摩擦して電圧が高くなるんでしょうかねw
いや、したら、海に手をつっこんだりすると感電したりするんではとw

あんましそんな話も聞かないので、ないんでしょうけど・・・。
ふーむ・・・。

というわけで、ケースをマイナスに接続しました。

それと、ケースの内側にビニールテープを張りました。
イグナイタ02


それから、しっかり放熱できるように、ヒートシンクを設置しまた。
イグナイタ03
ペラペラのアルミ板ですが、ないよっかマシ。

さあ、これでまた止まったら基板リニューアルですねぇ・・。
やっぱ、SMDはSMDらしく基板にペッタリくっついてたほうがいいですね。
放熱はヒートシンクパターンに付けて。

いやあ、しかしなかなか完成しませんねw





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  1. 2013/05/08(水) 14:25:43|
  2. DC-CDIの製作
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マイコンに物理量を食べさせるには・・

はい、というわけで、どっちかというとプログラミングですねぇ。

船外機用のDC-CDIなんですが、なかなか安定バージョンを作れないで
進展しませんw

今回というか、今期はピックアップをフツーのバイクのように
ピックアップコイルに変更したついでに、よせばいいのに
プログラムをリライトしました。

大して長くもないコードのくせに可読性が低いのが我慢できずに
書き換えましたら変な動きになりwww

ポインター渡しを止めた

ミリ秒単位のカウンターを8個ほどあれこれしないといけないので
int16_tの配列を作ってそのポインターを関数の引数で渡してたんですが
呼び出しが長い上に、グローバル変数でいいんでね?
という思いがむくむく出てきました。

ポータビリティは考えない

似たようなイグナイターを作る時でも、サプルーチンなりライブラリにして
そのまま流用するのは多分ないだろうなあという読みです。

とにかく100円マイコンでリアルタイム処理なんで
ロジカルなモデリングなんかしてる余裕がないんですよねぇ。
とにかくコンパクト。汎用性より実行速度。
大きいコンピューター向きなアプリとは注力すべきポイントが違うんですよね。

などとやると、可読性は落ちるんですけどねw
結局前やったこと忘れてるだけな気も(爆)

うーん・・未来の自分は今度は読めるのだろうか・・・w

で、何が変?

プログラムをCDIにロードして、机上でダミーのパルスを入れてテストしたんですが
なんか動く時と動かないときがあったんですね。

ダミーのパルスを出すのも同じATINY2313なんですが
回転数を上げ下げするボタンのチャタリング対策をマジメにやってないので
実機ではないような回転の上がり方、下がり方をしますw

だから、まあ、いいかと実機テストしたんですが
実機のエンジンでも、変な挙動をします。
・始動がきまぐれw
・アクセルを開けても3000回転あたりで回転の上昇が止る。
 点火が止るようで、レブリミッターのような状態になる。


さあて困りました。

タイミングを扱うのって本当ヤです。
苦手ですw
カウンターが複数あり、関連してるような今回の場合
どこにバグが潜むかあぶりだすのが頭つかわないといけません。

てわけで、ド定番。消去法でいきますw

あやしいサブルーチンの呼び出しをコメントアウトして
シンプルなループにして、挙動を見ます。


マイコンのデバッグ、しかも、高速動作のタイミング処理なので
脆弱ドラゴンでブレークポイント設定して止めてもあんまし意味ないんですよね。

なので、通り道にトラップを仕掛けてマイコンが駆け抜けると
ポートに出力を出すソースがトラップだらけになる泥臭いデバッグですw

今回は使用ポートが埋まってないパターンなのでまだいいんですが
これが全ポート使用だと痺れますよねー・・。

むむ、こいつかぁ?

で、すっからかんにしたメインループに
トラップをしかけて、オシロを眺めたりしてましたら
初めから何か変ですw

このプログラムは
クランクが一周した時の時間を720分の1(360度の倍)を
1カウントにするようにタイマーを調整しながら動くようにしてあります。

こうすると、タイマーの設定がわかりやすくなりますよね。

この船外機の純正の点火時期はBTDC26度なので
上死点の前、52カウントのところでポートを叩いてやればいいわけです。

このタイマーを調整するところがダメでした。

エンジンを回転を上げたり下げたりしますと
一周のカウントが740になったり700になったります。
なので、変動するたびに、調節して720にするようにしてますが
その変動分が大きすぎると、下の計算式がオーバーフローしてるっぽい気がしました。


tc2 = tc2 + ( rc_dif * tc / reso );

resoは720です
rc_dif は変動分です
tcはタイマー1の1割り込み分のカウント値です今回の場合24~417です。

それぞれint16で 値の範囲は -32767~32767です。

ワーストケースの場合、tcが417になってる時に変化分が300とか来ますと

rc_dif * tc = 417 * 300 = 125100

はい、バーンw

まあ、何がきてるかよくわからないんですが
コレ臭いのでrc_difを制限します。

//増減分のリミッター 32767を417で割ったもの
if(rc_dif< -77){ rc_dif=-77; }
if(rc_dif> 77){ rc_dif=77; }

クランク一周あたりの増減分が30度くらいにするわけです。
この周回の増減分に追従できなくても次の周回にでも追いつけますので
制限することは問題ありません。

で、この処理を入れて、走らせますと
おお、バッチリです。まだなんか急に回転を上げると微妙になる時はありますが
点火は途絶えることはないです。

てなわけで、思わぬ物理量が飛び込んできて
変数をオーバーフローさせてたようです。

クランクスピードって思ったより、速く動いたりゆっくりだったりしますねぇ。

乗除算の前は何か生の計測結果はよく吟味することが必要だとわかりました。


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  1. 2012/10/07(日) 01:22:14|
  2. DC-CDIの製作
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イグニッションコイルを自作するには

時々、イグニッションコイルを作ってくれというお問い合わせを受けます。
が、申し訳ありません、理屈を捏ねてるだけのページでありますw
実際に作業してモノになるには、調査、製作、テストの段階を踏まないと
すぐ壊れたりして使い物にはなりません。
面白そうなんですが、無責任なことはできませんので、お断りしております。
以上ご了承くださいますよう・・。
多いのが、船外機、農機具の点火コイルですね。
古いものだと部品が出なくて手詰まりとなるようです・・・。




はい、というわけで、仕事が忙しく何もできておりませんが
とある掲示板で本テーマが少し気になり、良い文献に当たりましたので
ちょっと記録。

イグナイタは作りましたが、イグニッションコイルは
既製品のものを調達したんですが
まあ、こいつも要は、鉄心に銅線をまいただけの代物。
作れないわけはないわけです。

ただ、CDI用のコイルは入力500V出力1万から2万Vというものらしいので
ダダ巻きにすると、層間で放電が起き絶縁が破壊されてしまいます。

で、じゃあ実際どういうことに注意すればいいかと。
いうことで、しらべてましたら、以下の文献がバッチリ疑問に答えてくれました。
いやあ、本当にいい時代です。

ttp://www.adphox.co.jp/keisokuki/ke-gijutu-corona/CORONA_DISCHARGE.pdf

キモは、エポキシなりレジンにドブ漬けして
空気を遮断してやれば、絶縁性能が上がるということらしいです。

おーう・・・。

あれですね、ガレキを作られてる方なんかのテクニックですね。
真空引き。トランスを作成されてる方のページにも
高周波ワニスを含侵するのに、ビンにトランスを入れて
空気を抜いてましたねぇ・・・。


・・・。

やっぱ買ったほうが速いやw


いえね、旧いバイクのイグニションコイルなんかがパンクすると
もう純正部品なんかわけです。なので突き詰めると自作しかないわけですが
シビアな事いわなければアフターパーツで間に合いそうなんですよね。基本的に。

ただ、くたびれてるイグナイタに
ちょっと規格がズレたピチピチの新品コイルなんかをあてがうと
イグナイタが危ないような気もするわけですw

なーんてことを考えたんですが、まあ、自分はいくらでもイグナイタは作れるんで
まあ、いいっかなとw

いや、次にバイクレストアする時は、点火系はフルスクラッチしても面白いなと。
そんな事も妄想し。

しかし、ああ、海いきたい・・・。




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  1. 2011/08/11(木) 02:35:00|
  2. DC-CDIの製作
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船外機 BF2D デジタルDC-CDI 進角セッティング

はい、というわけで、現状のセッティングを見てみました。

あれ?

54度ってなんですか?

点火マップを眺めてまして、7000回転の部分を見ましたら
進角が54度とかなってますw

先日心配してた40度なんてメじゃないですwww

このマップはとりあえず、初期の頃になんかの大排気量車を参考にして
作ってまんまだったんですね。
マイコンが計算してタイマーを仕込むのに70usecかかるので
高回転だと、数度遅れますが、これはヤバいですwwww

んーむw

やたら良く回るのはここだったのかw
とりあえず、マイルストーンとして、54度まで進角して
10秒くらいならBF2Dは壊れない事が明らかになりましたw(って誰もやんないよw)

でもですね、気になってることがありw

なんか、コンプレッション低くね?

そうなんです。CDIを色々試したり、先日の最高回転アタックとかやった後
なんか、リコイルが軽いんですねw

圧縮が抜けてるっぽいんですねぇ・・。

コンプレッシヨンテスターは実は持ってるんですが
そのチッコイエンジンにつけるためのアダプターがないんですねw

まあ、ただ、フツーにエンジンはかかるんで
いいっちゃいいんですが。

とりあえず、ストレートに発注しときますかあ・・。

この場合、どこにダメージがきているか?

プラグホールから白色発光ダイオードを入れて見てみたんですが
ピストンヘッド、シリンダ壁面は特に問題ないっぽいですが。

となると、バルブかなあ。

コンロッドがへし曲がってるとかもありといえばありですがw

最悪、エンジン開けるかw

えらいことなって参りましたw

点火タイミングいじるのはヤバいのは知ってたんですが
こんなに早く来るとは・・・。

どうしようw

=====追伸 12/07 ======

で、アダプターが着たので、実際に計ってみました。
エンジンが温まった状態で、スロットルを全開にして測定します。
スロットルを閉じた状態だと、低くなってしまいます。
マニュアルにはスロットルを開けろとは書いてないんですが
フツー開けますよね。

こんぷれっしょん

はい、6ちょいですね。
やはり、腕テスターは間違いはなかったw
というか、以前の状態を計ってないんでアレなんですけどね。
うーん。やっぱりですねぇ。
タペットクリアランスも見たんですが、バルブがシートに入り込んで
圧縮が抜けてるってわけでもないです。
ということは、バルブシートの当たり面とか、ピストンか、コンロッドですねぇ。

このエンジンはシリンダーとヘッドとクランクケースが一体化してます。
ピストン交換とかなると、必然的に、ケースを割ることになります。

最近のCDIのテストで急にコンプレッションが抜けた気がするんですね。
ここが問題ですが・・・。

ま、いっかあw
それよっかジェネレータですw

現在、コアの切り出しをやってくれる業者に問い合わせ中です。
ええ、新設計のコアつくりますよーw




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  1. 2010/11/15(月) 15:00:00|
  2. DC-CDIの製作
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BF2D デジタルDC-CDIのセッティング

はい、というわけで、進角であります。
これ、ほとんど内燃機関の話なんですがw

現状、テキトーに40度まで進角するようになってます。
ノーマルの進角は27度固定を、行きがかりのついでで(ついででやることなのかw)
デジタル進角するようにしたわけですね。



一応、スクリューをバケツの中の水に突っ込んで
負荷を与えてますが、本番とは違うと思います。
それでも、ノーマルより、なにやらよく回るようになってますねぇ。

8000回転回してもまだスロットルに余裕があります。

7000回転あたりで40度になるんですが
果たしてこれでいいのかがわかりませんw

メーカーが想定した条件は27度固定ですから、それで使えば
多分何も問題ないとおもいますw

でも、ちょっといじりたいわけですw

できれば、燃費良くしたり、静かにしたりとか
いろいろできるなら、やってみたいわけですね。

40度進角の何がいけないのか


実際に、短時間のベンチテストでは問題ないんですね。

ただ、実際の運用の場合、全開で15分回したりとかします。
(釣り場から、出航地への行き帰りです)

この時ヤバいと思うんですね。
進角を進めると、燃焼時間がながくなったり、デトネーションとか起きやすくなるそうです。
ノーマルでも、夏場なんかは、熱ダレしやすいとか聞きますねぇ。

なので、壊れない範囲で、性能を引き出す進角がどこらなのかと思案しております。

デトネーションを検知すればいいのか


進角が進みすぎると、ノッキングが起きてエンジン壊すらしいんですね。
ノッキングっていうのは、異常燃焼によって、
エンジンからキンキンとかチリチリとかカサカサとか音がして
ダメージが加わるらしいです。

サーキットを走るレーサーのバイクなどは、デトネーションカウンターと呼ばれる
デトネーションの振動を検知して、数えたりロギングしたりする
ものを使って、セッティングを煮詰めるそうです。

HRCデトネーションカウンター
http://www.honda.co.jp/HRC/products/kitparts/data_logger/option/index.html

エスイーディー デトネーションカウンターとは
http://www.sedlimited.com/hpgen/HPB/entries/101.html

KOTEC エンジンノッキングについて
http://www.kotec.info/support_knock_ja.html

ははあ、なにこれ、AVRで自作できそうですねぇw

デジタルフィルターってところが、CPUパワー要りそうですね。

でも。

今回の案件で、これが適用できるかどうかですよねぇ。
いろいろ調べてますと、高速域でのデトネーションがヤバいらしです。
もともとの汎用エンジンであるところの
GXV50あたりの出力曲線を見ると、8000回転がリミットっぽいんですよね。
一応、ここらで回りきるような進角にすればいいんですかねぇ。

なかなか悩ましいです。





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  1. 2010/11/12(金) 13:52:50|
  2. DC-CDIの製作
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DC-CDI2号機デバッグポイント

はい、というわけで、日が空いてしまいましたが、しこしこやってますよw

DC-CDI2号機が、ノイズでマイコンが止まる現象を解決すべく
FETのソフトスタートとかをいろいろ試してました。
ソフトスタートに関しては、この件では結局効きませんでしたw

●試したソフトスタートの詳細

ソフトスタートのやり方ですが、前回はマイコンのソフト的に
あれこれしてたんですが、今回は、回路的にアプローチしました。
コンデンサ充電初期の突入電流をなんとかすればいいんではと
突入電流が流れるタイミングで、制限抵抗に電流を流して
ある程度充電したら、制限抵抗をバイパスするという感じです。

制限抵抗を入れる場所としては、昇圧トランスの1次側、2次側がありますが
どっちも試しました。それぞれ、制限抵抗と、バイパスするFETを入れて
フォトカプラ経由で叩くというパターンです。

20100928-0001.gif
FETドレイン電圧と、放電コンデンサ電圧です。
制限抵抗で押さえてる間はジワジワ上がってるんですが
制限抵抗をバイパスするとドーンとこんな風になりますw


●FETスイッチングのノイズとスイッチングスピード

FETでトランスの1次側でスイッチングしてるわけですが
どうもコンデンサ充電初期の突入電流を制限しても
スイッチングスピードがマイクロ秒を切ったりすると
やはり、100Vくらいのインダクションキックが発生してしまうようです。

あ、ゲートドライブは、やはり小型のFETでやってますが
パワーFETのゲートに直結してました。

で、制限抵抗によるソフトスタートは諦めまして
ゲートドライブに制限抵抗100Ωを入れてみました。

すると、充電初期の跳ね上がりが30Vくらいまで低下しました。
あー、やっぱ、スイッチング速度かぁ。

●FETドライバをFETにしてるワケ

今回、パワーMOSFETのドライバをFETにしたのは
ゲート電圧をOFFにした時に、ちゃんと0Vまで落ちるのが良いのと
スイッチングスピードの速さです。

ただ、インダクションキックは、各パーツと配線による浮遊容量により
避けられないので(基板の設計、実装がヘボってことになりますがw)
結局、スイッチングスピード、dV/dtを落とすしかないということみたいです。

●FET発熱の原因はスイッチングロスだけではない

スイッチングが遅くなると、当然、スイッチング損失が増えてきて
FETの発熱も増えるわけですね。

が、今回のFET二丁掛けの場合、なぜか、スイッチングを遅くしてもあまり発熱しません。
むしろ冷たくなったりしますw

これはどうも、スイッチングロスより、インダクションキックによって何か起きて
無駄な電流が流れているような気もします。

なにやら、インダクションキックのような、急激な電流の変化がある場合
ゲートにも影響があり、勝手にONになるような場合もあるらしいです。

結局、ここに書いていることはちゃんと観測して、定量的なデータを取って
結論してはいないんで、ただの憶測になってしまいますが。

こういうのっていわゆる高速アナログとかいう部類になるわけですが
なかなか厄介でわかりにくいですよねぇ・・。

●一応、2号機の回路は決定

s_DSCN1030.jpg
いろいろ試して半田面はこんな状態ですw
一応、ちゃんとスパークしてますよw

今回、ちょっとハマったのが、プラグのアースが接続不良で
途中で変な放電してものすごいノイズでワケワカメでハマりましたw

s_DSCN1019.jpg

これですw
端子にクリップしたつもりが、プラスチックのところにクリップしてました。
ここで放電すると、やはり、凄いノイズが乗ります。
接続は確実にってところですが、余裕がなくなるとわからないもんですw

というわけで、ぐちゃぐちゃになった基板は捨てて
次は遂にプリント基板を作りますw

やはりSMDパーツを悪夢のミクロの決死圏半田付けはしたくないので
ようやく版下作ってやりますよw

てか、もう、ピカピカの奴が一枚できてますw
でもオチがあるんですね。
お楽しみにwwww



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  1. 2010/09/28(火) 15:03:25|
  2. DC-CDIの製作
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cmos ロジックIC 未使用端子 発熱

はい、といわけで、相変わらずミクロの決死圏でございますw

あらかた、DC-CDIのパーツを半田付け終わりまして、さあ、テストですよと。

しかし、なにが起きるか分かりませんので、昇圧発振回路へのパワーラインは
まだ接続しないで、とりあえず、ロジックの回路だけですw

電源ラインに、例によりテスターを10Aモードにして電流モニターにします。

電源投入。

ドキドキ。
とりあえず、30mAくらい流れてますね・・。
なんか、多いような・・・。
んで、あちこちの石を指で触ってみます。

な、なんか、ロジックICがあったかくなってるような・・。

と、いきなり、電流が増え始めました。140mA。

え、状況かわってないんですが・・・。

再度、ロジックICを触ってみます。

熱いwww

何が起きている・・・。

とりあえず、電源を落としまして、配線ミスがないか見てみますが
とりあえず、なさそうです。

再度、電源投入。

しばらく、数十mAで、そのあといきなり跳ね上がるのは変わりません。
ロジックICだけでなく、Tiny2313まで熱くなってます。

オシロで波形を見てみますと、一応それっぽい動きしてますが
なんか変です。PWMだけ動いてたり、イグニッションのパルスが出てなかったり。

試しに、いつものように、メインの通り道に空きピンにトグル出力するトラップを仕掛けて
Tiny2313がまともに動いてるか見てみます。

あ、なんか、出力きますね・・・。
でも、なんか、止まったりしますw

なんぞこれw

とりあえず、AVRの方はおいといて、ロジックですねぇ。
乗せているのは、CMOSのNAND(TC74AC00FT)とシュミットトリガーインバータ(TC74ACT14FT)ですが。
両方とも、良い感じに発熱してますねぇ・・・。

ロジックICが発熱なんてフツーないですよねぇ。
ファンアウトとか、別になんもブラさげてないですし。

ふと、オープンの端子ってどうなんだろうと気になり、ググってみましたら。

ゲゲw
CMOSのロジックの入力端子はオープンにするとヤバいとかありますw

最悪ヌっ壊れるとかもありますw

マジデスカ。

つまり、CMOSの入力というのは、なにもつながないと
電気的にはONでもOFFでもない状態になり貫通電流が中で流れたりするらしいですw

ブレッドボードの時は特になんもなかったのになあ。
DIPでブレッドボードだと、電気的に安定するんですかね。

●電位を確定大作戦w別にそれほどでもないんですがw

んじゃあと、未使用の入力端子を処理します。

NANDは2入力をハンダブリッジして、2個分の回路をグランドに落として
インバータは、入力と出力をハンダブリッジして、3個数珠つなぎにして
一番初めの入力をVCCに半田ブリッジです。
TSSOPなので、ブリッジもミクロの決死圏ですw

s_DSCN1006.jpg

フライホイールからの信号を今回シュミットトリガーインバータで受けてるので
この入力もフラフラしないように、10kでグランドに引っ張っておきます。

んで、Tiny2313の方も高圧側のサイリスタをキックするフォトカプラを駆動するラインに
制限抵抗入れてなかったので220Ωを入れました。
あと、リセット端子がオープンなんですが、
AVRの場合、一応内部的にプルアップされてるんですが
こいつも10kでプルアップしとくといいらしいです。
ただ、このプルアップの抵抗値を小さくすると、ISPで引っかかるらしいので
あとで、10kにしましょう。
とりあえず、発熱をなんとかします。

●結果

で、電源投入。

おお、10mA。ピックアップ信号入れないと、10mA切るときも。
ピックアップ信号入れても30mAですね。
しばらく放って置いても、先ほどのように140mAなんて電流は流れません。
当然、石の温度も上がらず。

成功でございますw

まあ、当たり前っちゃあ当たり前なんですが
知らないとこんなもんですねw

ただ、マイコンが起動時に不安定で、なにやらちゃんと起動しないときありますねぇ。
クロック周りと、リセットプルアップと、未使用端子をちゃんとするとうまくいくかな。

基本なんでしょうけど、無知の知でございます。



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  1. 2010/09/01(水) 15:37:19|
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サイリスタ ゲート駆動 アイソレーション

はい、というわけで、なにやら、DC-CDIの製作がライフワークとなりつつありますがw

基板から出てる線をことごくネジネジ撚ったり、ちゃんとケースの中に入れたり
いろいろ物理的なことをやってみたわけですが。

んで、今回の場合、ロジックは5V、高圧部は250V。

サイリスタのゲートを蹴っ飛ばしてるマイコンのポートは
途中にいろいろノイズトラップはつけてますが
グランドも含め、電気的にはつながってる状態です。
波形を見ると、なにやら乱れており。

で、この部分はクランクが一回転に一回導通するので
遅いフォトカプラーでも大丈夫かなと。

で、アイソレーションをしてみました。

回路図は以下のごとく。

aaa_20100810095629.gif

部品面に取り付けるスペースがないので
ビニールテープで絶縁しつつ、配線面に取り付けました。

ポイントとしては、高圧側は、250Vで、必要なのは
数ボルトの10mAなんで、単純に、抵抗で分圧して電気を作っていいのか
ビビりが入っておりましたが、とりあえず、あっさり所望の電圧が取り出せて
変更前と変わらない火花がちゃんと飛びました。

で、結果としては、コモンモードノイズは相変わらず強烈に乗ってくるんですが
ベース電圧が乱れるというのはなくなりました。

まあ、アイソレーションの効果はでてますね。
グランドが完全に分かれたのは心理的に安心ですw
マイコン的には、はやくコモンモードノイズをなんとかしろってところですがw

あとは、マイコン基板を電磁シールドするくらいですかねぇ。
アルミの缶とか作って。

というのを睨んで、別基板にしてあるんですが。

一応、現状でも、時々ミスっても問題なく動いちゃってるんで
まあいっかっあってのはあるんですが。

次のDC-CDIはできれば一枚基板にしたかったんですが
この点がクリアできないとやはり別基板ですかねぇ・・・。

でもですね、測定ってどうすればいいんですかね。

マイコン基板を缶に入れるのはいいんですが
どうやって外部から測定するんですかねw
測定用のラインを入れればそこからノイズが入り込みますよねw

こういうとき、メーカー品とか参考にしたい今日この頃。

うーん、どうやってんのかなあ。


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  1. 2010/08/10(火) 14:47:28|
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FET ゲートドライブ オールFET

はい、というわけで、ゲートドライブをお安くオールFETでございます。

バイポーラの2sc1815と2sa1051でもお安く組めるですが
波形を見てますと、OFFになったときに、ストンとグランドに落ちないとか
ちょっと不満があったので、んじゃあ、小型のスイッチング用FETを使って
組めないかなとやってみました。
なんつっても、なんか、オールFETってカッコイイなというミーハーな動機もありw

例によって秋月なんですが、
面実装のお安いNチャンネル2N7002とPチャンネルDMG3415Uが売ってて
それぞれ単価5円と30円です。やっぱPMOSは高いですねぇ。

んで、2N7002を2個とDMG3415Uで、40円。

TLP250が150円ですから、アイソレーションはできないですが
まあまあ安いと思いますw

んで、回路は以下のごとく。

ドライバ

んで、波形はこんなんなりました。
あ、負荷は自動車用の12V10Wの電球です。テストなので。

150おほむ
黄色がIRFW540のゲート電圧で、緑がドレイン電圧です。
ドレインがビターっとグランドに張り付いていい感じです。
が、黄色の立ち上がりがグニューっと遅くなってますねぇ。
IRFW540のスレッショルド電圧はスパっと越してるんでまあいいかなあ。
ここをもっと速くするには、R1を小さくして、電流を多く流してやるといいんですが
2N7002とDMG3415Uがヤバそうなのでこんくらいにしてます。

電流がどんくらい流れるかというとテスターの10Aモードで見てたんですが
IRFW540Aのゲートを接続して平均電流は80mAってとこですかねぇ。

駆動周波数は40kHzで、デューティ比は40%くらいだと思います。

まあ、1300pFを一秒に4万回充電したり放電したりしますからこんなもんなんですかねぇ。
FETの駆動は省電力とか言いますが、結構大変ですよね。
バイポーラのパワートランジスタよっかいいんでしょうけど・・。

てわけで、40円ドライバでいってみますよw








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  1. 2010/07/30(金) 14:41:08|
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DC-CDI MOS-FET 突入電流 ソフトスタート 再考2

はい、というわけで、回路考えてみました。

ソフトスタート

基本的には、レギュレータの回路と同じですねぇ。
R3がバイパス抵抗です。充電開始時U1はOFFになってて、こっちに流して
スイッチングFETの遮断電圧を低減します。

んで、Q1のPNPで、U1のゲートをキックします。
んで、Q1のベースから電圧を抜くのがQ2のNPNで
D1のツェナーで電圧を見て仕事します。

こんな感じですかねぇ。

問題は、Q1の耐圧ですかね。
U1のサイリスタの下側は0Vから250Vまで変化します。
U1のサイリスタのゲートに加える電圧の基準がこの下側なんですが
ここがなんだか不安ですw
0V時にR4とQ1とR8に250Vかかるわけですよねぇ。
R4をでかくしておけばいいのかな・・・。
例によってQ1Q2は1051と1815でできればいいんですがぁ・・・

よくわかりませんwwww

実装は、1号機なんですが、なくてもなんとなかってるんで
まあ、いいっかなあとは思ってるんですが
250Vって電圧にビビっておりますw

まあ、2号機で、スイッチングFETのインダクションキックが厳しかったら
やってみましょうか(いい加減w)





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  1. 2010/07/16(金) 15:10:37|
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DC-CDI MOS-FET 突入電流 ソフトスタート 再考

はい、お暑うございますw

なにやら体調崩しまして、夏風邪もしくは百日咳、会社でピンポン感染
副鼻腔炎コンボで耳鼻科とかで、進んでおりませんw

体力落ちてるのかなあ・・・。

ま、とりあえず、元気が出てまいりましたので。

首記の件ですが、前エントリーで、ソフトスタートとかいろいろ書いてましたが
世間で言うソフトスタートにはなってませんでしたw

TDKのサイトでわかりやすい例が出ておりましたのでとりあえず。

このページの下のほうにスイッチング電源の突入電流制限回路の例があります。
サイリスタを使って、電源ONにした時の突入電流を抵抗にバイパスしてます。
あー、なるほどねぇ。こうすれば確かにできますよね。

DC-CDI1号機で問題になっていた同様の問題もこれで解決できそうな気もします。

でも、これもう一個サイリスタ入れないとダメですねぇw

これ、どうトリガすんでしょうか。
高圧側ですよねぇ。マイコン側から手を回すのは怖いなあw
したら、充電コンデンサ電圧を監視ですか。

うーむ。ちょっと考えようw



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  1. 2010/07/15(木) 15:34:39|
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DC-CDI 1号機 サイリスタ周り レイアウト変更

はい、というわけで、まだ1号機をいじっております。

サイリスタは250Vくらいの電圧を止めたり流したりしてるわけですが
ユニバーサル基板のパターンの隙間だけでいいのか疑問に思いまして
250Vとグランドの間を一個あけました。

といってなんも変わりませんでしたがw

サイリスタの足はまっすぐ基板に挿すとアノードとカソードの間は3mmもないんですよね。

で、さらに、ユニバーサル基板だと、パターンの隙間が1mmそこそこです。

ゴミとか湿気が来たらリークしますよねぇ・・・。

s_DSCN0831.jpg
施工前

s_DSCN0835.jpg
施工後
パターンに熱めにした半田ごてを押し付けて、グリっとやると外れます。
それで、高圧部のパターンをあらかた剥がしました。

s_DSCN0832.jpg
サイリスタの真ん中の足を曲げて、足の配置を三角にして
アノードとカソードとゲートの距離を稼ぎました。

一応、最後は樹脂か何かで固めたいんですが
絶縁設計とかいろいろ調べてると最低限の事はやっとかないと
言い訳にもならないと思い。

単車のCDIの樹脂のモールドって
電磁吸収作用があると睨んでます。
絶縁と、ノイズ対策とパーツ振動保護の観点からすると
そういうのがあれば、絶対使いますよね・・・。

なんかいいのあるかなあw
デジキーまだ発注してないんで、探してみようかなあ。



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  1. 2010/07/06(火) 15:38:04|
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DC-CDI 1号機ノイズ対策

はい、というわけで、謎の円盤ステンレスボールですw

s_DSCN0828.jpg

いろいろやってますと、やっぱり、マイコンが時々シクります。

遅いタイミングのオシロで見てますと、電源ラインとか真っ直ぐなんですが
速くしてみますと
点火の時に、10MHzくらいのが出ているようです。

んで、ノイズというのは、ノーマルモードとコモンモードに分けられるそうで
あちこちオシロで触ってみますと、どうもコモンモードノイズのようです。

へー。
というか、プローブをそばに置いておくだけでバンバン入ってくるんですがw

つーと、放射ノイズなんかもあるんでしょうかということで
点火コイルとプラグをステンレスボールの中に入れてみましたw

で、この状態で、あちこち触ってみます。

あんまり変わりませんwww

んで、点火コイルへの2本ラインがあるんですが、これを撚ってみます。

お。

少し小さくなりました。
FETのゲートの寄生発振とかの対策で、撚り線を使えとかありましたねぇ。

ノイズの発生源は、やはり、サイリスタとその周りと、点火コイルへのラインあたりなんでしょうか。

でも、まだまだ、数Vくらいありますから、もっと抑えたいですね。

点火コイルへのラインをもっと激しく撚って見ましょうw

あと、出ているノイズがコモンモードだとすれば、マイコンへのラインを
トロイダルに巻いてみるっての手ですね。
一応、いろいろ買ってあるんで、試してみましょう。

というか、早く、ケースに収めろってとこですね。
ケース作らなきゃあ・・。
フライホイールの工作もありますねぇ。どっち先にやるかな。




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  1. 2010/07/05(月) 09:21:36|
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汎用ロジック シュミットトリガーインバータをコンパレータの代わりにする

はい、というわけで、首記の件通りなんですがw

1V以下の電圧変化を捕捉する場合なんかは、コンパレーターな訳ですが
本案件の場合、フォトインタラプタな訳で、出力は5Vブンブンフルスイングしており
欲しい事象としては、デジタルなわけです。

なので、コンパレータである必要は全然ないんですね。
ですが、波形整形とかで使ってたんですが
最近私の中でブームの汎用ロジックの中の

シュミットトリガーインバータ

が、使えそうジャマイカと思ったわけですね。
安いし、実装面積も小さいし、フツーのインバータとしても使えるわけです。
本案件に関していいことづくめです。

で、実験してみました。

s_DSCN0803n.jpg
TC74ACT14FTです。TSSOPなので、変換基板に乗せまして結線します。
変換基板が8ピン用ですが、紙を接着して、
ピンにミクロの決死圏なワイヤ半田づけですww 0.2くらいの線を使ったんですが
0.1の方がよさげです。
やっぱ、プリント基板作るかなあw

s_DSCN0804n.jpg
フォトインタラプタSHARP GP2S24のピックアップです。
1815で増幅してます。例によってエポキシで固定。

s_DSCN0805.jpg
んで、モーターにプーリーを付けまして、こんなアルミのリフレクタを付けます。

んで、ブーン。

おお、ちゃんと、波形出ましたwww
いけますね、シュミットトリガーインバータ。
理屈で、イケるのはわかってたんですが
なんでも実証実証でございますw
よしよし、でかいコンパレータと抵抗つけないでもいけるぞ。
やあ、汎用ロジックって便利だなあ。

s_DSCN0806.jpg
ちなみに、デジカメで、フォトインタラプタをアップで撮ってみました。
わかりますでしょうか、上側がうっすら赤紫に発光してます。
デジカメだと、赤外線が見えるって奴ですね。





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  1. 2010/06/15(火) 15:19:31|
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DC-CDI2号機 いろいろ

はい、というわけで、ブレッドボードで行ける所まで行くということで
以下のごとく。

●PWM制御 PWM切断
CDIの点火のタイミングで、PWMは止めたいんですが
位相基準PWMの場合、OCR0Aと、OCR0Bを、0か255にしても
なぜか、出力値が不定だったりします。
これでは、こまるんで、どうしたらいいのかなあと思っておりましたら
TCCR0AのCOM0A、COM0Bのオプションで、ポート切断というのがあるんですね。
つまり、PWMを切断しちゃうってやつです。
そうすると、標準ポートとして、プログラムから叩けるんですね。
なるほどー。
位相基準PWMって、厳密に0で止めるとか難しいっぽいんで
こんな風にすると、簡単ぽいですね。
ちなみに、切断した後のポートの状態ってのは、前の値によらず
0のようなので、今回の場合、特に操作する必要はなかったです。

●PWM接続タイミングの変更
なにやら、波形なんかをつぶさに観察しておりましたら
サイリスタのゲート電圧を抜くのと同時にPWMかけると
なにやら、サイリスタのゲートがちゃんと閉じないで
変な発振するようだったので、ゲート閉じとPWMの再開をずらしました。
サイリスタのゲートは結構敏感かもですねぇ。

●高圧側に制限抵抗を入れた
整流ダイオードの先に1kオームほどですが。
要は、突入電流が防げればいいわけで
これを入れたら、いい塩梅ですねぇ。
なにやら、抵抗でロスは出るっぽいですが。
とりあえず。

●点火タイミングでマイコンが止まる
これは、もう、ブレッドボードのせいにして先に進むかなあという感じですw
まったくダメってわけじゃないんですが、しばらく回してると止まるって感じですかね。
トランス1次側のFETにスナバいれてないんで、これもあるかなあと。

とにかく、このCDIってのは、現物で組んでやらないとわからないことが
多いというのが、前回の教訓でありますw

なので、ブレッドボードはサラっと確認して次に行きますよw

で、現物を並べてみました。

s_DSCN0810.jpg

トランスが小さくなったので、かなり小さくなりましたねぇ。
充電用のコンデンサも1μFにしようかなあ。
火が見た目弱いんですよね。
というか、ロジックの石を表面実装にするので、なんかやたら
DIPパーツがでかく感じw

でも、このサイズの基板だと、まだ、ちょっと狭いかなあ・・・。
抵抗とかパスコンとか全部表面実装にできれば、なんとかなりそうだけど。
でも、表面実装パーツって高いんだなあ・・・。
手持ちのリードパーツもいっぱいあるしw

ロジックと高圧部を同居させるのもアレだからなあ・・・。
などと、思案中でございます。



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  1. 2010/06/14(月) 15:04:27|
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ロジック回路の検証

はい、というわけで、ロジック回路の検証です。

100603_1457~01

上図の回路のNANDの先にぶら下がっているインバータなしでのパターンを考えます。
実際そんななっているので。

点火の時には、FETの駆動を止めたいわけで
その時に、ロジックはどう出力すればいいかの検討です。

ロジックICの検証は真偽表を作ってやるらしいので、やってみます。

PWMSWSWinvOUT1OUT2
11001
01011
10110
00111


こんなんですかねぇ・・・。
よくわかりませんwww

この表から行くと、一番最後のパターンですか。
PWM0 SW0の時に、両方ともHighになるんですかね。

この組み合わせだと、都合のいいことに、両方ともLowになる時がないですね。

あ、えっとですね
このロジックのHighはドライブ用の小さいFETがONになるということです。
小さいFETがONになると、メインのトランスドライブのFETはOFFになります。
なので、これでトランスドライブが完全OFFになるわけです。

ややこしいですねw

あとは、tiny2313のプログラムの方で停止したい時に、ポートをそういう風に
せっとすればいいと。

PWMドライブしてるときのポートって、プログラムから変更できましたっけ?w
OCR0B(比較一致でPWMしてる)はいいんですが、OCR0Aの方が
TIMER0がBOTTOMになる時にフリップフロップするんですが
これって勝手に書き換えられるのかなあw

まあ、やってみましょう。



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  1. 2010/06/11(金) 14:53:57|
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DC-CDI2号機 ブレッドボードいろいろする

はい、というわけで、ニューフォースを次々投入でございます。
嵌った点とか、いろいろです。

s_DSCN0808.jpg

●汎用ロジック投入

これは、タイマ0のPWMを二つのゲートに入力したいので
ロジックレベルで二つのゲートに振り分ける処理です。

いやあ、当たり前なんですが、気持ちよい矩形波が立ち上がりますねぇw
はじめ、石のGRD接続しわすれてて
なんか変な波形が出てて、なんじゃこりゃと思いました。
GRD接続しなくても、なんか信号でますよw

●TLP250投入

これは、まったく問題ないですねぇ。簡単です。
ただ、スイング電圧が0まで落ちなのと
立ち上がりがオーバーシュートしますね。(無負荷時)
つなげれば、落ち着くのかな?
パスコンも指定のものは入れてあるんですが。
ブレッドボードだとなんかあるんですかね。
早速一個焼いてしまいましたwwwwwww
マジックスモーク出ましたよw150円なんですがなんか異常に悔しいw

●FETをFETでドライブするw

どういうことかというと、ゲートドライブを小さいFETでドライブしてみようということです。
んで、2SK241を使ってみました。
結果は、ダメでしたw用途が高周波増幅用であってスイッチング用じゃあないんですねw
ON抵抗が高すぎです。
じゃあ、シングルNチャネルパワーMOS-FET FDS6612A はどうだw
なんつっても秋月で一個20円という爆安でございます。
しかもTSSOPパッケージです。
ブレッドボードに刺せるように変換基板噛ませまして、ドライブしてみます。
おおおおお、11.5~0Vまでフルスイングです。
こいつは、CMOSの出力そのまま突っ込めるのがいいですね。簡単です。
ただ、ドレイン電流を多めに流さないとダメなんで、消費電力がネックですねぇ・・・。
Pの同じようなパッケージでトーテムポールするといいのかな。

●ブレッドボードで20MHz

これがですね、ハマりました。
適当に、クリスタル立てまして、外部発振してたんですが
すぐ、CPUが停止してしまいます。
なんだこれ・・・。
電源周りとか、いろいろ疑いましたが
結局、クリスタルに接続する、容量負荷コンデンサっていうんですか?
これを22pF→33pFにしたら、一応安定するようになりました。
ブレッドボードならではですねぇ・・・浮遊インダクタンスとか関係してるっぽいですね。

●位相基準PWMのON、OFF。

高速PWMだと、OCR0A、OCR0Bを両方とも0か255にすれば、出力を1か0にできてたんですが
こっちは違う模様です。TCCR0Aの前置分周を000にすると、タイマーを停止できます。
これを高速PWMと同様にOCR0A、OCR0Bを0、255にしてタイマーを止めないと
なんか500kHzのPWMが出てきて、楽しいことになりますwwww

てなわけで、まだ、スパークプラグにチビっとしか来てないんですが
デジタルなたたずまいですねぇw
あ、トランス、小さくても、2次側0.12mmでも全然問題ないです。
ビビって損したわー・・・。




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  1. 2010/06/07(月) 15:26:07|
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DC-CDI2号機 トランス巻き

はい、というわけで、マキマキでございます。

今度巻くのは、TDKのコアでPC40EI22-Zです。
アイコー電子に行って、2センチくらいのと言って出てきたのですw
アバウトだなー・・・。

s_DSCN0803.jpg

んで、例によって、いろいろ計算して、一次側は11回くらい巻けば良いようです。
ボビンの巻き幅が9mm、巻き層の高さが2mmくらいですか。
狭いですねぇ。
0.3mmのをダブルで巻きまして
二本の開始と終了のところをセンタータップとして出します。

s_DSCN0804.jpg

んで、テーピングして、2次側を200回弱巻きます。
0.26mmで巻いたんですが、テーピングしながら、巻いたら巻ききれず
コアに入らなくなりましたw
仕方ないので、泣く泣くほどきまして、線径を0.12にして再度トライ。
テープが意外と厚かったのが誤算でした。

てわけで、0.12をシコシコ巻いております。
キレイにピッチリ巻くと、なんか、スピーカーのボイスコイルみたいですねぇ。

電流はあまり流れないとは思うんですが、大丈夫かなあ・・・w
こんだけ細くなると、本能的に不安がよぎります。
プラグに火を飛ばしたらいきなり煙とか出そうで不安ですwww

この計画の当初、チェーンソーのCDIを修理してるページなんかを見て
AC-CDIを作ろうと思ってボビンで買ったのが0.12mmです。
ちゃんと、動いたようなので、まあ、大丈夫なのかなあw

トランスがかなり小さくなったわけで
これで同等の性能が出ればいいことずくめなんですが。

機械的に一番大きいパーツなんで、振動に強くなるんで良いですね。




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  1. 2010/06/04(金) 14:50:38|
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DC-CDI IRFW540A ゲートドライバ検討

はい、というわけで、動いてるセットで作ればいいものをw

●アナログなアプローチ

1号機CDIでは、ドライバは1815と1051でやったわけなんですが
こいつの問題点は、実装面積が大きいのと、FETからのノイズが乗りやすいです。

なので、フォトカプラーTLP250で絶縁と。

でも、ゲートドライバがFETより高いというのが納得できませんwww
つまらないところでひっかかっててもしょうがないんですが

選択肢がTLP250一択ってのが気に食いませんw

絶縁性を気にしなければ、コンパレータというラインがあります。

コンパレーターでゲートドライブってのはあんまし聞いたことないんですが
やってみたら結構できましたよw

手持ちのLM2901Nなんてサトー電子でよくわからないまま買ったのがあったので
そいつでやったら、スイッチングは1μsec+ってとこでしょうか。

これは4回路入ってるんですが、半分しか使わないですねぇ。
勿体無いw

あ、今、思いついたんですが、コンパレータを2回路分を並列でドライブするってアリなのかなあ。
発振とか変な問題が起きなければ、吐き出し吸い込みが2倍になりますよね。
4回路あるらなら、全部使えばいいじゃんって事ですがw

今回の、MOSFETですが、ゲートのスレッショルド閾電圧が丁度5Vくらいなんですが
これだと、TTLレベルでギリギリで、なおかつ、オーバードライブがかけられないんで
なにやら、やってみると、FETが発熱するんですね。

例の舞鶴高専の町田先生ご推薦のCMOS汎用ロジックのバッファで駆動するってラインも
いいんですが、この安物FETだと適用できないんですよねぇ・・・。

秋月で、ハイスピードコンパレーターとかあるんですが
これも4回路入ってるんですよね。
これはなんといっても、面実装パーツで小さい。速い。安い。強力。
ってとこでしょうか。

ノイズさえ気にしなければ、これがいいなあと思うんですがあ・・・・。


●デジタルなアプローチ

で、更に、考えを進めまして
要はなんで、コンパレータなんか使おうかと思ったかというと
トランジスタ2石で切り替え機作ったんですが
なんか信号がバタつくんですね。
それが嫌なので、コンパレータできれいにしてやろうと。

と思ったんですが、マイコンから出力されるのってロジックですよねぇ。

なので、ロジックで処理をしてやればいいわけで。

で、秋月のロジックコーナーをつらつら眺めてたわけですが
千石はいっぱいあるのに、なんで秋月はないのかなーと思ってたんですが

なんでも、ロジック回路というのは、NOTとNANDがあれば、すべて実現できるらしいんですね。

へー。

んで、ロジックで組むとどうなるかというと・・

100603_1457~01

こんなんですかねぇ。よく分かりませんw
でも、クリティカルなタイミングでいうと、素子を重ねていくとズレますよね。ナノ秒と言えど・・。

と、よくよく秋月見てみると激安のNOTとNANDはあるんですね。10個パックで100円ですね。
一個10円wTSSOPパッケージで2個並べても1センチ四方で入りますねぇ。

んで、あとは、TLP250を2個ならべれば良いわけですか。

基板の上がりがえらくデジタルっぽくなりますねぇw

IRFW540Aを寝かせると完璧デジタルなたたずまいですなあ・・・。
ますますプリント基板の予感www

●目標としては、40kHzスイッチング

40kHzってのは、前回の倍の性能ってだけで
あんまり根拠はありませんw
ただ、昇圧トランスは小型のものを使って
TLP250も使うんだから、耐ノイズは期待できるんで
がんばってみようかと。

さあ、どっちで入手するかなあ・・・デジキーでいくか
アキバにするか・・・。




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  1. 2010/06/03(木) 15:20:11|
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改造船外機用DC-CDI 実機テスト03

はい、というわけで、ようやくちゃんと動きましたよw



前エントリーに加え、以下の点を修正しました。

●プラグキャップ不良

純正の点火ユニットから、もぎとったプラグキャップを
ネットで購買した、よくわからない中華イグニッションコイルと組み合わせています。

で、純正のキャップは、カシメでハイテンションコードに接続してます。
これに、適当に中華ハイテンションコードを突っ込んでるんですが
これが、接触不良だった模様ですw
なのでこれを改善します。

s_DSCN0788.jpg
これが、中華ハイテンションコードの先。
鉛筆削るごとく細くします。
ちなみに、純正のハイテンションコードの芯線はカーボン繊維でしたね。
やっぱ、日本製はいいなあ・・・。

s_DSCN0789.jpg
んで、折り返します。

s_DSCN0791.jpg
半田します。なんか、周りが溶けますね。

s_DSCN0793.jpg
そこへ、銅箔を半田付けして、巻きつけます。

s_DSCN0794.jpg
できあがり。

いろいろ試したんですが、ここの接触が悪くなると
回りまわって、マイコンの動作が非常に不安定になりますw

ユニットの電流を見ながら、このキャップの部分をグリグリやると
電流がいきなり上がったり下がったりします。

うーん。なんだろこれ。

想像するに、

接触が悪くなると、そこで抵抗が発生。

エネルギーを消費する。

そのエネルギーの分、ドライブしているFETに負担がかかる。

電流がより多く流れる。

電圧が下がる。

マイコン誤動作。

とか?w
昇圧して昇圧してる先で、ちょっと何か起きると
影響が大きいということですかねぇ・・・。

静かに置いておくとわからないですね、これは。
机上では確かにこれは出ないですね。
実機は結構凄い振動がきますw

しかし、この手のトラブルはよくあると思うんで
これしきでフラフラするのは、ちょっと考えもんです。

ハイテンションコードをとっぱらって
イグニッションコイルをプラグの手前まで持っていって
ダイレクトイグニッションにしちゃうのも良いですねw

ああ、予備CDI作らなきゃw
トランスコアはもう買ってあるんですがw
次は、MOSFETの二丁がけで、プッシュプルなんかを検討中・・。
なにやら、その方が、トランスの利用効率とFETのストレスが1/2になるので
よさげです。




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  1. 2010/05/31(月) 15:41:30|
  2. DC-CDIの製作
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改造船外機用DC-CDI 実機テスト02

はい、というわけで、今日も川原に行って参りましたw

結果から言うと、手ごたえアリ。 でございますw

s_DSCN0785.jpg
タイミングライトユニットが追加されました。
配線まみれですねw

タイミングライトのユニットが図らずもマイコン生き死にの判定に使えましたw

セットアップしまして、スターターリコイルを引っ張りますと
おお、パスンプスンいいますw

チョーク引いたりアクセル開けたりしてますと
いきなり、バババっとエンジンが回り始めました!!

と、いきなりプスンと止まります。

s_DSCN0786.jpg
バラックCDIをガムテマウントにして、本体から離してみたり。
あと、ジェネレータコイルなんかも外してみました。
今日は曇りなので、カバーつけないでも、
フォトインタラプタがちゃんと働いてた模様です。
お天気CDIって新しいなw 天気が良いと調子悪くなるw

で、いろいろやった結果以下のような感じです。

1.マイコンがなぜか頻繁に止まる。
2.始動時の進角を20度固定にする。
3.低速側のピックアップ用リフレクタを1枚にする。


1.マイコンがなぜか頻繁に止まる。

今、バラックで組んでるんで、余計な配線とかでノイズを拾ったりしてると思われます。
あと、やはり、マイコンと高圧側は分離しないとダメですね。
机上では問題なかったんですが、実機だといろいろあるみたいです。
プログラム的に、現在番犬タイマ(Watchdog Timer)は使ってないんで
これを導入してみます。
あと、ピックアップの配線をシールド線に変更ですかね。
そろそろ金属製のケースに収めないとダメですかねぇ。


2.始動時の進角を20度固定にする。

ケッチンよけのために始動時の進角を0度あたりまで遅らせてみたんですが
かかりが非常に悪くなります。
ので、ノーマルと同様に進めておきます。
それと同時に可変にする意味もなくなります。(可変領域は20~0度だったので)


3.低速側のピックアップ用リフレクタを1枚にする。

2の為に4枚も要らないので、1枚にします。
同時に、プログラムも変更にあわせます。
少しシンプルになりますかね。

もともと、この低速側のリフレクタがなんで4枚もあるかというと
低速というか、始動時のクランクの回り方っていうのは
かなり、不等速回転になるわけですね。(前にも書きましたっけ?)
マイコンは、前の回転の時間から、次の点火タイミングを計算しますが
これが低速だと全然当たらないんですね。

4サイクルエンジンは、吸入-圧縮-燃焼-掃気の工程を繰り返しますが
実際欲しい点火のタイミングは圧縮-燃焼の時なんですね。
んで、その前の掃気-吸入の時間というのは、クランクスピードが
多分、圧縮-燃焼の時より速いわけです。(あれ?合ってるかなwまあ、絵でも書いて考えてみてくださいw)
それのタイミングで点火しても、全然ダメなわけですね。

なので、低回転時は、計算ではなく、現物のリフレクターを頼りに
点火するようにしてるわけです。


さあ、明日にはバリバリと動きますかねぇw




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  1. 2010/05/29(土) 18:37:20|
  2. DC-CDIの製作
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改造船外機用DC-CDI 実機テスト01

はい、というわけで、実機です。

今までは、ピックアップの信号をマイコンで生成して、それでテストしてましたが
実機に組み込みまして、テストしました。

結果は不発でありましたw

で、こちらで技術的展開をと。

●不発の原因

1.ピックアップのリフレクターが細かすぎた
2.始動回転数が、意外と低かった
3.基板配線に接触不良が出た

というところでしょうか。

1.ピックアップのリフレクターが細かすぎた

一応、マジメに、設計どおりに作ったんですが
使ってる反射型フォトインタプリタSHARP GP2S24のサイズギリギリだったので
低速側のリフレクターのところで、期待通りの信号が出てなかった模様です。
なので、以下のようなものを新作。

s_DSCN0777.jpg
アルミ板です。

s_DSCN0780.jpg
両面テープにて取り付けw 本番はエポキシですねぇ。


2.始動回転数が、意外と低かった

このエンジンは、手で引っ張って始動するんですが、CDIのカットオフ回転数が高かった模様です。
なので、Tiny2313のエンジン停止判定の閾値を低くしました。

aaa.jpg
手で引っ張った時のピックアップ出力です。
引っ張って、ポーズで取りました。なかなか忙しいですw

手で引っ張る時は、500rpmくらいですかねぇ。


3.基板配線に接触不良が出た

屋外から、持って帰ってきましたら、CDIの挙動が何か変ですw
マイコンが動いたり止まったり・・。
また、予期しないノイズとかかとビビりましたがw
ユニバーサル基板にワイヤボンディングなので、どうも、振動でFETの半田が甘くなった模様です。
ちょっと、半田付けしなおして、ちゃんと動くようになりましたが
電流がなぜか増えてますね。ゲートドライブにブリード抵抗を追加しました。
本番では、かなりの振動に襲われますので、対策はちゃんと考えないとヤバいですねw



で、対策しましたセットで、仮組みして、プラグをヘッドから抜いてテストしてみましたら
おお、ちゃんとプラグに火花が飛ぶようになりましたw

よしよし。次の実機は動きそうな予感・・・w



あ、で、発電コイルの方なんですが

手で、引っ張った時の単体の波形を見てみました。
ピークは軽く5Vは超えておりました。

なんか、計算より多く起電してますねぇ。
ダミーでやってたのより、かなり強力になってるようです。
トタン板30枚ですから、ここら辺が効いてる模様です。

船外機を押さえてた手に「ドリュリュリュ」となにやら振動が感じられましたよw

まあ、多く出る分には良いです。

よしよし。いいぞいいぞw

次はレギュレータを考えねばw


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  1. 2010/05/24(月) 08:39:21|
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DC-CDI MOSFET ゲートドライブ回路 再考

はい。というわけで、ようやく1号機の基板が完成しそうな予感w

ロジック基板とドライブ基板を分離しまして、面積比3/4くらいにはなりましたか。
で、サクっと動きまして、ヤレヤレなんですが。

気になったのが、ゲートドライブ回路なんですね。
どっかのページを参考にしてでっち上げたんですが
よくよく見てみると、トーテムポールというか、プッシュプルというか
よくある、上がNPN下がPNPなんですが、
PNPの接続が逆、つまりエミッター接地なんです。

これ、プッシュプルではない?w

プッシュプルもどき

ね?違うんですよ。

参考にしたページがですね、なんか消えてしまっていて
(詳しいことは書いてなかったです)真偽のほども定かでなくw
こういうとき、ローカルに保存しとけばよかったとアフターカーニバル…。

===追記====
参考にしてたのが舞鶴工専の町田先生のページだったんですが
なんかディレクトリいじったらしくグーグルからロストしてた模様です。
発見したんで、乗っけておきます。
町田先生のページ
FETドライバのページ
わかりやすくってナイスなんですよねぇ。いつもお世話になっておりますw

更に追記w
なんか、サーバーが見えなくなる時があるんですが、もしかして、構内にサーバー入れてるんですかねぇw
休みの日とかは、サーバー落としちゃうとか?w
どんだけ牧歌的なんだようw


===/追記====

なんか間違ったのかなあと思い、配線をコレクタ接地にしてみたんですが
立ち上がりがブニョーっと遅くなるんですね。
もとに戻すとシャキシャキ動きます。
散々ググったんですが、この接続なんなんだかわかりませんでしたw

ずーっとプッシュプルだと思ってて、プッシュプルの回路を見てたらなんか違うわけです。
こういう場合のプッシュプルは、ローサイドは負電源に落ちないといけないらしいんでアレレと思ったわけです。
なんだこのPNP・・・。

まあ、動けばなんでもいいんですが、なんか気持ち悪いですよねぇw
というわけで、もう一台のはディスクリートで組まないで
素直にフォトカプラーのTLP250かなんかで済まそうと思いますw

だってスイッチングがディスクリートで組むより1桁速いんですもんw
応答速度tpHL、tpLH=0.5μs(最大)ですからねぇ。
今の1815と1015で組んで、ワタシでは1μsは切れませんw

さらに、デジキーなんかで見るとフォトカプラー
(光アイソレータというカテゴリーです)のくせに
16nsとかなにそれこわい。ですから・・・。

まあ、勉強のつもりだったんですがメーカーの本気には素人は勝てませんねぇw




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  1. 2010/04/11(日) 22:55:50|
  2. DC-CDIの製作
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コンデンサチャーヂ 可変PWM 電流を見てみる

はい、というわけで、まだやっております。しつこいなあ、このオッサンw

で、コンデンサ充電開始時のドーンでありますが。

ドーンはいいんですが、気になるのは電流でございます。

IRFW/I540Aの絶対定格電流は28Aとなっており。パルスはもう少し流せそうですが
電圧はクリアできたが、電流オーバーでストレスかけても…。ということで
電流プローブを作ってみました。

なんていうんですか、鉄芯があれば、テキトーにコイル巻けば、ラインに流れる電流は検知できるわけで。
で、電源線を壁なんかに固定するのに、逆U字型の変なクギみたいのあるじゃないですか
あれを一個持ってきまして、それのとがっている部分をニッパで落としまして
んで、トタンの薄板を2mm幅で15mmくらい切りまして、U字の磁路をこれでループさせましょうと。
そんな感じで以下のようなものを作りまして、コイルは適当に0.12のUEWを300回巻きまして
アロンで固定、テープで巻いて絶縁でございます。

s_DSCN0648.jpg
s_DSCN0650.jpg
現在スナバ付き仕様となっております。

MOSFETのソースとグランドの間を太めのラインで延長しまして、そこに装着。
あとは、オシロのプローブ1Vレンジで計測。
なにやら、2ボルトくらい振れてますねぇ。

で、これで何が観察できるかというと、電流そのものではなく、電流の変化が観察できるわけですね。
一番はじめのところで、ピョーンと上がってるのは、ドーっと電流が増えてるわけですね。
次に、ピークを過ぎてストーンと落ちてるのは、急に電流が落ち着き始めるわけですね。
つまり、電流一定に近づいているわけです。

原理としては、クランプメーターと同じなわけですが。
ただ、クランプメーターは電流値を出してくれますが、こいつは変化しか示してくれません。

で、問題の部分を観察。

電流を測ってみた
黄色が電流プローブです。緑がドレイン電圧です。

あー。なんか、やっぱり充電初期に一番流れているようです。

で、問題の、ドーンの時間ですね。
いろいろやってみたんですが、これより長いと、一旦、電流が一定になった後
また、跳ね上がろうとするんですね。
多分、コイルが励磁されて、飽和して戻ろうとするポイントがここらあたりなんではと思っております。

ぎりぎりまでのばした
こっちは、ONの時間をT0カウンタギリギリまで長くしたものです。
一旦電流が一定ののち、逆に上がろうとしてますね。そこで、OFFになってます。

ドーンを何発かやっても、消費電力ばかり増えて、パフォーマンスはあんまり変わらないですねぇ。

あとは、このプローブで別の電流がわかってるものを見てみて、この2Vがどのくらいの電流が流れたときに
こうなるのかを見ればよいかと。

まあ、でも、安全策を取るとヒートシンクは必要だなあ・・・。




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  1. 2010/03/19(金) 14:53:37|
  2. DC-CDIの製作
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コンデンサチャーヂ 可変PWM

はい、逆に考えるんだ(JoJo風w)ということでw

コンデンサチャージ開始にどうすべきかというところですが。

チャージ電圧を少しずつ上げれば良いかと思い
PWMのキャリアを1/10に短くして100kHzくらいでチョロチョロやったんですが
なかなか上がらないんですよねw
で、チョロチョロやってるとクランクが回転して次の点火タイミングまで間に合わない。
で、しょうがないので、途中でレギュラーなキャリアとデューティで開始すると、そこで
ピコーンとドレイン遮断電圧が100Vオーバーw

なんだよこれ・・・。

そんなときは、逆を行ってみようw
つまり、イメージとしては、開始時が一番通電してやらなければならないと仮定するなら
デューティ比を上げて、ついでに、周波数も長めにしてやるとどうなるんだろうと。

これがビンゴでした。

結果的には、開始、1発2発目はデューティ比70%で、12kHzの
ゆっくりとした奴でやると、あら不思議。
レギュラーの25kHzONデューティ40%に突入してもピコーンが40Vまで低減されています!!
スナバとか色々やったのがあんまし意味なかった・・。

以下は、ドレイン電圧とコンデンサチャージ電圧になります。
はじめにどーん

黄色がチャージ電圧100Vレンジ、緑がドレイン電圧20Vです。
MOSFETは100V耐圧のIRFW/I540Aです。
どしょっぱな緑がストンと落ちたところが、一発目のONです。
このONの間に、黄色のチャージ電圧が100Vくらいまで行ってます。
つまり、50μSくらいの間、通電しっぱなしで、
ギューっとメタライズドフィルムコンデンサにチャージしちゃうんですねぇ。

チャージ電圧0から一定の電圧までは、とにかく、一発ドーンで乗り越えないといけないようです。

というか、これ見ると、5発くらいで所望の電圧までいきそうですねぇ。
したら、後はOFFにしとけばいいじゃんて話ですね。
そうなると、PWMというより、数発充電ですなw
ほんとになるかな。やってみよう。

とりあえず、このセットの場合、鈴商で買ったフェライトコアトランスが要求仕様に比してでかすぎるような気もするんで、こんなことになるのかなとも思っており。
これが4発とか要求電力が大きいとまた変わってくるかもです。
よくわかりませんが・・。

平均電流は全開7000回転でも700mAですから、いい感じです。
FETの発熱も大したこと無いですね。

モーターなんかの負荷の場合もコールドスタートの時のラッシュカレントの対策はこれが良さそうというか
マブチの540とかだと、キャリアは1kHzあたりがよさそうというのをどっかで見ましたねぇ。

ラジコンカーのアンプの動作見てると
動き始めってプーンとか音してますよね。
周波数落としてるんですかね。

ま、追々、モーターも回しますのでこれは記録しておきましょう。

しかし、思ったようには動かない、作ったようにしか動かないんだ。

って奴ですな。





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  1. 2010/03/18(木) 15:02:37|
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可変周波数PWM

はい。というわけで、まだやってますw

MOSFETを耐圧100VのIRFW/I540Aから耐圧200Vの2SK2382にしてみましたら、スナバなしでもまあフツーに動きました。
ただ、RDSが3倍になるので発熱は多めですねぇ。

で、つらつら考えるに、要は放電用コンデンサ充電初期の電力供給能力を上げてやればいいわけですよね。
つまり、PWMキャリアを上げると。
今、時間で計算すると、スイッチング時間は、PWMに対して1%くらいです。
これが、倍、倍にするとどうなるか・・・。
トランスインダクタンスもあるんで、単純にPWMを上げても電源効率は上がらないとは思うんですが
スパイク低減に貢献するんではと、試してみます。

可変PWMあたりでググるとドレミファインバータとか出てきます。
京急の音とか面白いですねぇ。シーメンスのインバータらしいですが。

さて、どうなるか・・・。





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  1. 2010/03/17(水) 15:14:21|
  2. DC-CDIの製作
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CDIのパンクの原因

はい。まだこだわっておりますw

いい加減、次の行きたいんですけど、なんせモノが船外機用なので
ポックリ逝かれると大変に困るんですねw

なので、首記のようなことをつらつら考えております。

まず、コンデンサとかですかねぇ。
結構、適当なの使っておりw

次に、FETですかねぇ。
なるべく、点火パワーは出したいんですが
コンデンサ充電初期の突入電流遮断によるスパイクが気になって夜も眠れませんw

電子パーツ選定の基本、絶対定格の半分。

これは、押さえたいんですが、現在使用しているIRFW/I540Aは
定格100Vなんですよねぇ。
これをチクチクしてるのがどうしても気になります。

まあ、もうひとつ作ってもっていくのは既定路線なんですが
原因がわかってるなら、つぶしておきたいと。

で、定格上げて200Vのを今試しており。
でも、なんか納得できません。

こんなもんなのかどうなのか・・。

電気のプロの方も誘導装置あたりは苦手らしいんですが
これ、なんとかしないといけないような・・・。

ケータイの充電アダプター。500円くらいの中華な奴とか使ってるんですが
これが、スンゴイ発熱するんですよねぇ。
見ると、トランスとかFETあたりがいい感じに熱いんですw
メーカー純正のも発熱はするんですが、それほどでもないんですよねぇ。

設計が甘いのかこんなもんなのか。
別にものづくりの匠になりたいわけでもないんですが
なんか、こう、許せないんですねw

ああ、悩ましいw





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  1. 2010/03/15(月) 15:23:15|
  2. DC-CDIの製作
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DC-CDI PWM 可変デューティ ソフトスタート

はい。というわけで、PWMソフトスタートですが。

PWM ソフトスタートでググりますと、なにやらいっぱい出てきますw

PWMコントローラーのICのPDFとかです。
メーカーもやることは同じなんですねぇ。
参考にしている回路図では、PWMはマイコンは使わずにそういうICを使ってます。

で、ソフトスタートのやり方ですが。

AVRのPWMなんで、タイマー0の高速PWM機能(高速って別に他のモードと大して変わらない気もするんですがw)で
・プリスケールの設定
・タイマの動作設定
・ピンの出力の仕方の設定
で、できます。肝は
OCR0Aが、一周期カウンタ数
OCR0Bが、ONかOFFかにするタイミングのカウンタ数

です。なので、周波数を高くしたかったら、OCR0Aを少なくして
それに対応する希望のデューティ比のOCR0Bをセットすれば良いです。

今回は、システムクロックが20MHzでプリスケールを1/8にしてあり
タイマー0は255まで数えることができますからわかりやすく

OCR0A は 100
OCR0B は 60

としてます。これでキャリアは25kHzです。
タイマー0は0からカウントするときに、ピンをOFFにしてカウントアップします。
で、60になったら、ピンをONにします。そして残り40をONのまま100までカウントして
100になったら、ピンをOFFにして、タイマー0をリセットして始めに戻ります。
(ピンの出力の仕方も逆にできたりします)

というのがなかなかデータシート読んでもわからないんですよねぇw
以上ちょっと詳しく書いておき。(忘れないためw)

で、はじめは、10%固定で30サイクルとかやってたんですが、斬増するとどうなるかなと
以下のものは、1%から開始して本気の40%まで、サイクルごとに、OCR0Bをデクリメント
してサイクルごとにデューティ比を上げるようにしてみました。

soft03.jpg

でもあんまりかわらないですねぇw

これでみてみると、数%でちびちびやると、跳ね上がりがいい具合に収まる感じです。


あ、で、PWM停止と同時に点火してたんですが、タイミングをズラしましたら
ピコーンがなくなりました。
soft04.jpg


で、全体のアンペアが全開7000rpmでも1Aくらいになりまして
なかなかソフトチューンいい感じになってまいりました。

単車のイグナイタの電流を知りたく、いろいろ調べてましたら
ヒューズボックスにぶち当たり。
スズキの隼のブログがあって、ヒューズボックスに
IGNITOR
お。
で、10Aのヒューズが刺さっており。
4発だから、1気筒2Aとすると、安全マージンとして半分。
1A。
うむ。大体いいんじゃないんでしょうか。

よし、じゃあ、エンジンに付けて…と行きたいところですが。
次のお題、レギュレータレクチファイアと、発電ユニットとなりますw


我ながら、気が長いですw




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  1. 2010/03/12(金) 15:00:30|
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MOSFET PWM ソフトスタート

はい。というわけで、PWM開始時のドレイン電圧抑制ですが。

いろいろやった結果、結局PWMのデューティ比を絞るのが有効そうです。

ネット上の半導体メーカーの各種アプリケーションノートなんかが非常に参考になるんですが
ドンピシャこれってのがないんですよねぇ。
モーター制御、電源制御、なんかですが、2次側にでかいコンデンサに電気貯めて
いきなり全部放電するような用途ってないんですよねw
イグナイター以外になんかありますかね?

ソフトすたへと成功01
下の緑がドレイン電圧です。飛び出ているのがコンデンサ充電初期に大電流をカットするときに出るスパイクです。
電圧レンジは20V。
で、PWM開始時、ONデューティ10%で、30サイクル。
その後、本気で40%です。
高速PWMのOCR0Bの割り込みで切り替えてます。
本番14Vでドレイン電圧MAX80Vくらい。
上のスクリーンショットでは50Vくらいですね。いい感じ。

全開7000回転でも、FETは50度(@指温度センサw)くらいで安定してますねぇ。
というか、回転を上げると、スパイク電圧が下がるんですよね。
電源の供給が追いつかなくなるんですかね。
強力な電源だと、下がらないかと思われ。
本番環境では、船外機に発電機を搭載しますので、その供給能力如何ですか。

本当なら、電流なり、電圧なりを監視しておいてループ制御がいいんでしょうけど。
この制御がかかる時間は、マイコン的にはヒマなのでPWMの割り込みかけてもとりあえず問題なさそうですw

で、スタートがあれば、終わりもありそうと思ったら案の定・・・。
ソフトすたへと成功02
PWMを止めて、いざチャージした200V、20002μFをドカンと行くときに、なにやらピコンとw

サイリスタ経由のスパイクなのか、PWMのFETなのかよくわかりませんが。
今、PWMを止めるのと、サイリスタをキックするタイミングは同時なんですが
ちょっと時間的に離した方がよさそうな気も。
まだ、Tiny2313のフラッシュメモリは70%です。

あと、このDC-CDI、2Aくらい流れるんですが、こんなもんなんですかねぇw
ネットでCDIの消費電力とか計測してるのってあんまないんですよね。
単気筒でこれってなんか効率悪いような気もします・・・。

しかし苦節3ヶ月w。 いやあ、かかりますねぇ。




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  1. 2010/03/11(木) 14:41:55|
  2. DC-CDIの製作
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