Translate

2016/03/12

TLR250R、DCレギュレーター試行錯誤その1

去年の秋に直流系が故障してから放置状態、レジ~てか..
https://rkphs.blogspot.com/2014/05/tlr250rusb.html

緊急性も無いし重量とかで現在と同等にする手は無いとかで、放置だったけど、シーズンが近づいて来たんで直そうか..夜は電圧不足で使えない」問題も有ったのも何とかしないとな。

元々豆電球予定の所、iPhone用に1A近く流し続けたのが故障の原因じゃないかと思う.. DCレギュ故障なのか、USBコネクタアダプターがイカレたのかは、まだ切り分けて無いんだったかな..?

↑重量やら既存の場所に入るかどうかで色々物色、まずはと比較的最近のマジェスティ125用レギュレーターの、SH629B(YAMAHA 4KL-H1960-00)が3相全波整流式でショートSCR式、電気特性や機器幅が現在のACレギュレーターに近そうなんで、密林で取寄せ..

因みに同じタイプ用で一回り小さい、旧47X系の単相タイプの中古とかもあるんだが、それの方は残念ながらセローとか、シェルパに乗ってる人たちのブログだと冷却容量が不足なのかトビまくり寿命短いらしい。熱も掛かるしなので、中古の選択は無いかなぁ。

でも47X系も「ヤマハ47X系レギュレーター冷却フィン付」なる互換品もあるみたいで、そちらは最近のだし、ヒートシンクも付いているのでマトモかも知れない..
TLR250はSMだと、幸い単相フローティングコイルの2本出しACG、かつACレギュレータの下流側でフレームアースなので、比較的簡単に全波整流化は出来そうだ。3相入力の奴を流用ならば1本余るのは予備とでも放って置けばいい。

3相タイプ・SH629B、入力側の上限トリップ電圧はこの個体実測で、~16.5V、短絡電圧は約3V(@1A)、重量は大体、110g... 全幅4cmX8.5cm、t2.5cm。
 *SH629Bのアースはケースから接続しないといけない。

中の回路は解らないけど型番SH・・・表示なので元メーカーは新電元。元々バッテリー接続用だから制御電圧は、13~14V台程度だろう。ケースから接地を取らないとならないのがちょっと面倒かな。マジェスティ125やSRXなんかの発電容量は最近の機種だし、多分TLR250より大きいのでは?なんで放熱容量は十分じゃないかな? 短絡で3V程度として、仮にTLR250に接続した場合で発熱は~15W見込み位いになりそうかな? TLR250には元々バッテリーが無いので、下流に動作安定用にコンデンサ4000μ32~V程度、ヘットライトもフル直流化だと、6800~8000~μ程度は欲しい..100g越えるかなぁ。で、合計で210g~、100g程度の既存部品の重量削れればだね。2000rpm程度以下の動作は無視なら、ライト用電流込み3000~4000μで耐圧は多少増しとかでもいいかなぁ..
ボチボチやろうかな..  

 (↓参考)
http://low-life.net/srx/regulater/


Chapter 1.

←なんとか既存取付台を加工すれば入るかな?

固定はインシュロックで済ませちゃいますか。問題はアースのボンド線付けか?

ちょっと考えたが..
今現在必要なのはUSB充電器用、1A程度だけだし、既存のDCレギュレーター修理改造なら同重量に出来る? 半波整流に妥協すれば、交流点灯のヘットライトと共通接地化出来るし..

左奥にある既存のDCレギュレーターを溶かして分解してみようか..って見たらエポキシ樹脂で固めてあるタイプで、安全に分解は無理っぽい。
ICを溶かすのに使ってる剥離剤で煮れば、溶ける事は溶けるが、ポリで出来ているコネクタも巻き添えボロボロになりそう。この防水コネクタも回収出来ないと作業的に不味いよ。同じ物は手に入るかなぁ。コンタクトが同じ様な物は市販で有る防水コネクタセットで有るから、シェルだけ入れ替えて更新もアリかなぁ。それとも逆に撤去して重量(約47g)減らすか..
ガソリンにブレーキオイルを混ぜたのに漬けて様子みようか..

検討して重量が大幅増なのが既に嫌。そんな事は買う前に計算付くじゃないかなんだが例によって何となく..なんだよな.

 

Chapter 2.

DCレギュレーターのコネクタシェルを少し分解してみた.  見た所ホンダ系ミニモトCDIのコネクタと同一っぽい。 
← 090-SMDC 防水コネクター(住友電装)っうタイプらしい。
http://hi-1000.shop-pro.jp/?pid=11566165
密林とかにありそうだ..

←本体サイズ約27x22x42mm、47g
これが故障?

左の2Pから交流入力、4P側にフルブリッジ整流出力と、-12V安定化出力が出ている.-12V安定化の側だけに100μFのパスコンが入っているみたい。(-12V側は幾らも電流が取れないが.) 調べたら生きてますな..という事は、下流のハーネス~USBアダプターが故障と云うコトか..? それにしてもビッチリ、エポキシポッティングで固められてて、これを強化改造するとかバラシはムリ。この部分を直結化して完全交流配電、デバイス側で個別に整流もアリかなぁ..まずはコネクターだけ物色、これが付いていた部分にコンデンサとかスイッチ、ヒューズを入れ込むと良いかなぁ. 2年前にも問題だったのはACレギュレーターのトリップ電圧が14.5Vpk程度とちょっと低くて余裕が無い事だったんで、いずれは何か弄るしか無いんだが.


Chapter 3.

下流のUSBアダプター辺りが故障かも、と云う事で、早速テープ巻きの部分とかバラして確認..

←原因は、”配線スッポヌケ”/圧着不良.orz.

何も壊れていません..疑ってゴメン.. 1年+@程度でカシメが壊れた..オラの施工不良。コネクタの背が割れが入って電線が抜けたみたい..

よくある金色の端子じゃなくて一般電気用の肉の厚い奴に替えるか..修行し直して来いよっツう天の声か.. 使ってる1.25圧着工具の精度がイマイチ、背側にシワが付いてしまい、割れたみたい..この工具の本家とか」は高い.. 
さて、どうしようかなぁ_  ..とりあえず元通りに..仕方が無い..ハンダ盛りしてカバーを接着併用とかするかな.
//オソマツ.


Chapter 4.

りあえず型紙作り.

自信が揺らぐオチなんでまだちょっと迷いがあるけど、この部品は部品で準備だけしとこう。

右の元ホルダは、t1.5mm、約33g.

既設はリブや既存穴の位置がインシュロック掛けには具合が悪かった。エンジンハンガ共締めなんで生アルミとか樹脂製も不味い。ステンレス板加工かなぁ。


















ホムセンでステン平板は意外と高いんで、今回も百均の”お好み焼きヘラ”を加工..意外と高級でちゃんと焼きが入っている。そのままだとハイスの刃が全く立たないんで小1時間掛かってガストーチで焼きナマシから..





---

SH629B-11のレギュレーターユニットの方は直流の簡易測定で、トリップは16.5Vpk-pk、Vfは≒@0.84V/2A、行って来いで、▲≒1.68V/2Aの損失電圧。現用のACレギュとスタティック(14.5Vpk)で比較した場合は電流約~2A迄はほぼ同等(+0.36V高い)。入れ替えて違いがあるとすれば、波高値を利用する様な同様の使い方が出来るのかどうか..
 

Chapter 5.

090-SMDCコネクタが来た。

1足先に既存のDCレギュの位置に半波整流器とコンデンサを抱かせて、交流系とマイナスアースで接地共通化(テスト)。手持ちのコンデンサの組み合わせだと、この3本/計220μFで丁度の太さになったよ。ちょっと足りない気味かもだけどいいや..

部品は手持ち”不良在庫”の範囲内で..足曲がりで売れないコンデンサは松下EEUFR(超低ESR・長寿命導電性高分子ハイブリッド) 1200μ35V-2本と820μ25V。それと抱かせたショットキーDiは半端リール10年在庫ラスト品、2本パラ計@0.4V/5Ax2_迄程度。導電性高分子コンは、有機半導体コンと似ててスパイクに弱いとからしいけど、まぁ大丈夫じゃないの?
一応習慣てか、4.7μ_X7Rのパスコンも付けとくか..ACレギュ正常なら上は精々15V程、最高に回しても600Hz程度までしか行かないと思うけどsa。組み立て重量は、接着剤込み35gになったよ。12g減/

ACレギュが経年劣化して故障した場合、高回転側の無負荷で 78Vrms前後、日常使用程度だと52Vrms(74Vpk)位い掛かる可能性があると思うけど、まぁ当面は大丈夫..じゃないの..


Chapter 6.

スグ忘れちゃうんでメモメモ..
間違って以前の速度警告灯のセンサーに繋ぐと思いっきりマズイ。そっちは物理的に繋がらないように加工しちゃうか。ハンドル側のコネクタも組み換えてるから諸々再確認だな。

---

結論から云うと、耐圧20V台では全く不足..すぐイカレちゃいましたよ_orz.  抱かせたショットキーDiは、日立のHRF502ATL。耐圧、Absolute で20V、っうのをデータシートで良く読んでなかった..  pk-pkだと最低でも29V、他にもサージ掛かる筈なんですよ.. 

とりあえず逆電圧掛かっちゃったコンデンサに机上で+25V印加して養生、テキトウDi付け直して復活、数値を採りなおし..


Chapter 7.

この際、実走行でどの位なのか、用足し走って確認.
それから作り直しますか..

周波数は、アイドリングで    70~90Hz、AC電圧は10.4V。ライトをon/offしても殆ど変わらない。テスターは Ture-RMSのじゃ無いけど120Hz以下程度だし大体、実効値なんだろう。フルークなんかのTure-RMS付きの高周波対応機じゃないと正確な値は出ないと思うけど、アイドリングでの値から諸々推測しますか。でも、USBアダプターの低電圧ロックアウトはDC+10.2V位いなんでホントギリギリだな。

最大周波数は街乗り程度で、最高325Hzまでしか行かなかった..実質4875rpm迄しか使って無かったよ. 大体使い方のクセは200~300Hz内⇒3000~4500rpmかな。余談つまりは3000~5000rpm位いの半開以下の時にもう少し、A/F薄く出来れば燃費も伸びるかもだ。

---
まずはアンチョコとか見て計算予想..
現在の予想最大負荷は、ヘットライト(交流)@25W(最大50W)、ウインカー(交流/LED兼用)約@7W(最大14W)、テール(交流LED)約2W-max、USB_~1A(約7W)、(冬季のみ)キャブヒーター(交流)15W..最大計~56W(88W)。
実際に定格で出るのは回しても50W程度、12Vrmsとしてで4.2A程度、ドロップしてギリギリ引き出しても 6A程度じゃないか?と思われ.

DMMだけじゃ実際のクレストファクタが判らないが、アイドリング時75Hzの半波で理想正弦波、1A流して最低電圧10.2V、Z約2.8Ω、リプル0.2V以下目標だと、31850μF程度、14.5Vスイングをフルに使えるとして1550μF程度、ショットキーDiとか配線損失とかで12.5Vpk程度だと、2050μF以上~、2000rpm以下の動作は無視妥協で最低ざっと1165μF位い、~
90Hzで考えると、1708μF、2000rpm以上限定なら980μF位いが最低ラインかな?

他方、全波整流レギュレーターに変更して電源共通化、ヘットライト(アイドリング時多少チラツキ)25W+USBなど1A流すとして,13.5pk程度なら、3610μF以上、ヘットライト15WLED化+USBなど1A流すとすると2580μF以上、ヘットライト25W別回路なら、2500μF+USB系1100μF、15W別回路なら1500μF+USB系1100μF~~は欲しいかな。凄い贅沢だけど、全波整流して16~20V化すれば、ノートパソコンの充電も出来るな..

---

実波形は相当悪そうだが交流やハイリプルで済む所はそのまま放置にした方が重量的には助かる。条件的に..

 1,上限は6000rpm(400Hz)、限界は8000rpm(533Hz)程度
 2,最低60Hz(900rpm)程度
 3,上限電圧は出来れば18V程度(ダメでも~20V)
 4,交流のまま動くモノをわざわざ直流化しない。直流電源はスマホなど限定。
 5,できれば元より軽く..

まずはちょっと挟んで見て考えますか..



Chapter 8.

修理したナンチャッテDCレギュを装着して再実験..  Diは一般シリコンの100V品、コンデンサは合計3020μF。

相当に波形が悪いみたいで、アイドル70Hz(1050rpm)の無負荷で33V、300Hz(4500rpm)だと約49V、負荷を入れてライト25W点灯では、33V~39V、ライト50W点灯でも、33~37Vほぼ同じ、ウインカー、ストップ、全て点灯させても33V~36Vになった。これだとDiにはpk-pkで78~98V加かっている事になる。余裕入れて150~200Vクラスじゃないと危険があぶない。20V耐圧なんて大甘だったよ。

こんな酷い電源にスマホとか今迄繋いで使ってたんだ..蒼ざめ。今迄は知らねぇから平気だったけど、知ってしまったら怖くて使えんな..しかもテストで使ったのには耐圧25Vのコンデンサ、良く耐えた。フルブリッジで使用してた時だとスパイクも2倍、積分した電圧ももうちょっと高かったに違いない..

実効値は低めなんだがピークは相当な高さ。やっぱりDiには120V以上位いに耐えて貰わないとマズイんだが、ショットキーのアキシャル品は100V品は良く有るけどそれ以上少ない。それに回路電圧が35Vを超えるのは非常にマズイ。35V以上だと、コンデンサの選択肢が少なくなる。更に36Vを超えると一般的な自動車用LDOとかも部品が無い.. 妥協点をさぐるとして、実負荷ではどうなのか..USB充電アダプターとiPhone繋いでテストしたい所なんだが一寸憚られる..

で、12Wの電球の疑似負荷でやってみると..

 70Hz:+11.8V、+ライト25W-on:+8.8V、+ライト50W-on:+6.9V  14~20%電圧不足
 75Hz:+12.1V、+ライト25W-on:+9.2V、+ライト50W-on:+7.7V   9~16%電圧不足
 90Hz:+13.5V、+ライト25W-on:+11V、+ライト50W-on:+8.4V
 200~300Hz:+16.5V前後、+ライト25W-on:+13.5V、+ライト50W-on:+12.4V前後
 300Hz:+16.7V、+ライト25W-on:+13.5V、+ライト50W-on:+12.8V       ..意外大体良さげ。

夜間ヘットライト25W流した場合で、幾らでも電流は流れる理想正弦波と仮定して、先に予想した値に相当する最低起電圧になるのは多分130Hz前後で容量比約x1.73倍。75Hzで正弦波相当として同程度のドロップにするには、3547μF前後、70Hzなら、3800μF..と机上推定だけど、現実的に波が悪そうだし経済的には 2050~3000μF位いかなぁ。
夜間のアイドリングの時だけ1~2V程、約9~20%程度足りないが、USB充電程度の負荷なら半波整流ほぼ余裕じゃん。現状ちょっと高いけど90Hz(1350rpm)以下にならなけりゃいい訳だ。ETC車載器も追加できるかも..車載器は動作中に トリップさせると不味いから内部に電池を抱かせるとか要ると思うけど。

電圧の落ち具合からすると余剰な電力の+17V以上の領域は、前段のACレギュの所で総電力の数%程度の漏れに抑えられていると思うんで、パワーツェナーとかシリコンVSD、ZNRで、18V~24Vにクリップすればインスタント簡単だべ。一応は負荷側のデバイスが18V~24Vに耐えるか確認しなけりゃだけど。で、不足分をチャージポンプでブースト付けて組むとしたら付加容量は、184~328μF(62Vpk以上)程度か。しかし今回使った松下EEUFR(導電性高分子品)、結構堪えるじゃないか。交流モロ印加の上、耐圧の2倍以上印加し続けてパンクしないし。以前カーナビ火事で煮え湯飲ませて呉れた例のチン困製品なら、今頃は物置が修羅場だったかもだ。

あとは..

1、低回転高負荷対策、静電容量⇒4400μF程度に増やしてみる
2,現在搭載のACレギュのクリップ電圧とか機能確認。もしかしてボケ?
3,ブーストするとしたら必要容量の確認
4,パワーツェナー?、又はLDOにしますか?


Chapter 9.

このままナンチャッて修理品でも良くねえ?と云う事で、エイャっと繋いでみたよ.

←獲ったど~アッサリ夜間アイドリング時も充電可能に。..なんか改造熱が急にさがったな。勿体無いしイカレちゃうまでそのままにしようかな..

ライト-on/88Hz。ブースト細工する迄も無く、夜間25W点灯で充電可能//しかもダミーロードの12W電球を割入れしたまま、iPhone4単体には+5V/0.4~0.5A、ダミーの電球にはAC11V/0.95A程度(AC12V@1A、10V@0.92A、9V@0.86A、8V@0,82A) 実測出来て無いけど推計で計13.4W/AC11V/1.2A程度だと思う。3020μF、仮付けシリコンレクチ(半波)だけで十分だわ。

コノアクセサリーハ~」警告が出ない程度の最低の周波数(回転)の実測は、

 昼間無点灯 :55Hz(825rpm)  (USB充電アダプター単体のロックアウト限度:10.2V相当)
 昼間無点灯 :60Hz(900rpm)  AC10.2V 

 夜間25W点灯 :67Hz(1005rpm)  (ロックアウト限度)
 夜間25W点灯 :70Hz(1050rpm) AC9V

 夜間50W点灯 :85Hz(1275rpm)  (ロックアウト限度)
 夜間50W点灯 :87Hz(1305rpm) AC8.9V

90Hz~87Hz(1305rpm)以下にならない様にすれば文句言われずクリア出来そうだ。AC9Vとか、AC8.9Vになってる時は、相当なリプルが残っていて、10.2V以上のヒゲとかの為にUSBアダプターの低電圧ロックアウトを免れているのだと思う。現状より静電容量を増やし過ぎると、周波数やクレストファクタによってはリプルが減り過ぎてロックアウト電圧を下回ってしまう可能性もあるかな。3020μ以上に増やすとしたら、4160μF程度、或いは逆に3020μFのままか、2200μF程度に減らして確実性という事でブーストコン184~328μFを抱かせるか..無負荷の時の電圧過昇対策も含めて単純で軽い方(47g以下メド)選択検討かなぁ_

ブーストコン抱かせる方の場合はアイドリングの時は問題無さそうだけど、高回転側の400Hzとかなると半波で270μF程度でも、結構電流が流れると思う。LDOを使う場合はブーストさせた場合だと無負荷で倍の電圧、最高98V程度になるから、コレ又どうにもならない高さ..
50~100Vというと丁度、ソーラーパネルや小型風力発電機用に売られているDCDC(デコデコ)に近いのが市販品とかも有るんだが、ガタイが大き過ぎて入らない..

あとは無負荷の過昇圧対策。これまでからすると今使ってるUSB電源アダプターは「50V上等/ な位いの耐圧は有りそうだけど、50Vのラインにスマホ繋いで充電するのもアブな感じ、そのまま使うのは危険を感じますな。因みにデンソーの一体型ETC車載器も接続しちゃった事もあるんですよ。焼かなくて良かったよ..
でもLDOを入れてカッチリ12Vにするのは、LDOと云えど0.2~0.3V損するのもちょっと抵抗感じるし、アバウト18~20Vに何んとか制限辺りが好さげかなぁ。

終わり良ければなんとやら。iPhone過電圧焼損じゃなくて良かった(SIMも.)。AppleCareに入ってたとしても正直、「バイクに繋いで焼きました」とは言えんよなぁ.. スマホどころかガラケー時代以前の旧車で、電球が点けばOK!の時代の機械だからな。一寸改造も結構手間.. ピーク電圧が50V以上にもなって対策が要るなら、小さい製品が見当たらないものの、最新のオープン式レギュの方でも良かったな。

---

本番用部品探し。シンプルささっと出来る案で..

まずは過昇保護で手持ちのZNRやVzを色々挟んで見て無負荷の時の発熱量や容量とかメボシ付け. 
で、約300Hz(4500rpm)実測だと

 Zd+20V
  無負荷 :~247mA、 
  25W点灯 :~127mA
  50W点灯 :~125mA

 Zd+35V (ZNR15V &,Zd20V)
  無負荷 :~190mA、 
  25W点灯 :~1mA (最悪の推測だと98mA程度)
  50W点灯 :~0mA  (同、85mA程度)

無負荷で0.25A程も流れるので5Wの素子だと微妙..25W点灯で20Vに制限でも、130mA近く流れるのは意外。2.6Wにもなる.. でも5W品を2~3本パラ入れで楽勝かな。1Aの電球をダミーで入れると丁度なのに比べると損失は低いけど、波高値は相当高そう。

---

次は仮にACレギュレーターが劣化イカれた場合のスマホ保護。

イカれた瞬間に電流急増、Zd+18Vだと、予想は533Hzの推定リアクタンス12Ω前後で、2.8A~2.9A前後/50.4~52.2W、

 Zd+35Vなら、1.3A~1.4A程度、
 Zd+18Vの400Hz時で2.3A程度、
 Zd+20V/2A前後、
 Zd+25V/1.5A前後、
 Zd+35V/0.39A....      ..の予想。

20V5WのZdなら0.25A迄なんで現実的じゃ無い。LDOなら533Hz、18Vの設定、最大2A負荷するとしての時で18.25W、最大0.5A負荷だと最大27.25W。正弦波としてで69~78Vpk、pkが高いので既存のLDOだと合うのは無い。36V程度迄ならナショセミのLDOとかが車両搭載前提で、過熱保護なんかも付いていてバッチリなんだがな..

ヒューズで保護するとしたらツェナー20Vとして1A程度かな。20V5Wのツェナーに1A流した場合で何秒位い耐えるかな? 1N5357B(Zd20V5W)のカタログだと冷却すれば1.5Aで1秒迄なら耐えるみたいで、1Aのヒューズでは、2A@平均1秒@23℃程度で切れるので、2本以上パラにすれば楽勝耐えるかな? 或いはポリスイッチをZdに抱かせて温度上がったら切れる様にすると良いかも。でもイマイチ確実性が無いな。Zdが100%必ずショートモードで故障するなら確実にヒューズが切れてスマホ無事なんだが。今迄の傾向からすると負荷が一定以上流れていても17Vrms以上、Zdに0.35A以上になった時はACレギュ故障と云う事になるかな。

メインのレクチは100~200V耐圧程度になるとショットキーでもVf1V超とかのしか無く、なかなか良いのが無い。で、スタンダードのシリコンで探しまくり、電流はACGの引き出し電流は4.1A以上6A以下目安かな。保護素子は5Wのツェナーのパラ入れ。コンデンサは松下EEUFRで35V耐圧程度の奴で妥協?か。
----
今回は故障対策トレラントとかは想定無しと云う事で@1晩簡単に..対策まで入れると全く別のモノを考えないとならんし。しかしもっとアッサリ簡単確実な手はないものか。特に過昇保護の件..24Vトラック用とかで軽くて簡単に転用出来る物はないかな?

 1,2Aミニブレードヒューズで簡易保護 (Zdショート故障か可能性半々。切れたらオワコン)
 2,20V5Wツェナーパラで無負荷対策
  設定電圧が高い程、低回転で余裕。常識的には16V~18V。でも予定機器全て20Vだったら耐えそうなんで)
 3,手持ちミニサーモスタット(85℃-offサーモスタット)85℃-NCをZdに抱かせて簡易保護

今、バイクは盗難車みたくアチコチ電線が飛び出してタレてる状態..とっととヤルなんだが、そんなこんな考えていると、半波整流にズバリうってつけの石があった。LTC4364-2、LTC4359、80V迄耐える理想ダイオードコントローラ。無負荷の時に遮断とか出来そうだ。D2-PAKとかQFNサイズで 200V/5A位のFETを使えばかなり小さく作れそう。

http://www.linear-tech.co.jp/product/LTC4364-1

今のをテキトウに保たせていずれは弄りたくなったよ.でも電気出力50W≒0.068ps、凝る程の代じゃないかなぁ..


Chapter 10.

大体数字が取れたんでボチボチなんだが、ACレギュ寿命破損保護が「ツェナーが過電流破壊⇒ヒューズが飛ぶ」、というのがイマイチ。キレイじゃない。スマホ保護には8割位いじゃないか? ソレでも1~2A設定位いなら問題無いかもだが。だからと言ってアクティブ素子を増やすのは面倒。普段はACGの能力一杯に電流を引けて、ACレギュが破損してツェナー電流が激増した場合だけ切れるとか、かつ簡単軽量、アソコに収まる方法はないものか..

←良くデスクトップ機器についてるHINEMAN (EATON/Alied)製のプッシュボタン式のサーキットブレーカー。
(写真はebayからパクって来た奴.(今はAlied傘下?)) これは1P用。双投でこんな感じの小さい簡単な奴があればな.. Hineman_KD1、熱動式らしく車両に使う場合は、高温も考慮しないといけないが。

400~533HzとかのACG出力周波数が高い所だけ過昇保護すりゃ良いからリアクタンスを6~8mH位い追加とか有りそうだけど、やっぱしどの途何とかしてACレギュの故障を検出するモノが要る。傾向からすると負荷が一定以上流れていても17Vrms以上、20Vのツェナーを使用した場合でツェナー電流が0.4Aavg以上で定格外で異常、0.3Aavg以下が正常と推測できる。どちらの検知が簡単で雑音や誤作動が少ないかだ。

しかし普通のバイク同様に2Ah~4Ah位の鉛バッテリーが付いていれば、何でもバッテリーに吸収させちゃえば楽かもだな。

http://ex-en.alliedelec.com/eaton-circuit-breakers-kd1-2/70098118/


Chapter 11.

本番作り前に、過電流の方で簡単に保護できないか試し。

←まずはスケッチ、メモメモで。

候補は一般的なサイリスタクローバで。あとはヒューズかポリスイッチ1個程度で。Rgk:1.8Ωなんて動作するかなぁ?まず昔あったみたいな、2P4Mとかの200μAクラスの高感度SCRを探し、スライダックとかに繋いで実験すか.  あと、コンデンサの所で保護付けるのではなく、ケーブルで流した先、負荷機器があるハンドル側に過電圧保護を付けた方がいいかな..

サイリスタで保護する方法だと入力は必ず交流でないと、転流せずターンオフ(復帰)しないから、上流側は、直流化したりコンデンサを入れられないかな.. 昔サイリスタが市場に出て暫くして”トライアック”が出て「もうサイリスタ要らねぇじゃん」になったが現実には、まだまだパワエレとか、サイリスタ業界の方が生き残って繁盛している様な気がするな。部品の納期4日だと。ウチに来るのは1週間位いか..なんだか色々面倒になって来たな..今、仮搭載してある3020μのママ、型紙で取付板製作のヤマハ用DCレクチの取り付け実測の方をやってみようかな..素子と重量が増えちゃう辺りでマヨイがあるんだが.


Chapter 12.

ドッチ方式にするか迷マヨなんだが、部品が来る迄っう事で、SH629B-11用の中継ハーネスを作成。精々5A程度なので1.25sqの、自動車用AV線で良いや。 取付板は焼鈍しした百均お好み焼きヘラを加工。t1.8mm。結局、元より5g程重い38gになった。どっかでまた何か重量削らないと..
中間ハーネスの方は、キャブヒータ、DC-CDI予備、ACGから交流のまま電力やクロック信号を取り出すコネクタ、アーシングワイヤなんかとか一応予備のコネクタも組み込み。現在は横イモヅル配線状態だからなぁ.


Chapter 13.

←ちょっと作り直し。レギュレーターのコネクタ側にもコンデンサかZNRを接続出来る様に丸コネクタ追加、余ってる交流入力(ヤマハ47X系レギュだとアース端子)はアースにパラ繋ぎして47X系も互換で繋げる様に接続。 コンデンサもハーネスも場合によって一寸変えればどちらのパターンにも使えるだろ..6ボルト車使ってた頃は、電流は12V車の倍なんで、3.5sqとかぶっ太い配線を使って作ってた覚えがあるな。

出来上がった配線、レギュ、取付プレートを仮組して机上でスライダックに接続して簡易チェック、余った”ヘラの柄”は内装剥がしにでも加工再利用しますか~

---

この所、スパムメール激増、なぜか国内メルマガ会社のipとか、ヘッダに”MAC_OS-X9.3,とか混ざってるよ。テキストメールしか受け取らない設定、ブラウザクッキーも破棄だし多少は助かってるかなぁ..しかも、F-secureフィルター掛かってるのにウイルス付きだよ。内容同じでもGeoipLookup [http://geoiplookup.net/]で見ると、見事にバラバラ。リージョン丸ごと捨てちゃう. 最近は固定ipは流行りじゃ無くなったみたい、皆DHCPリースみたいなんで、以前みたく局や企業、ネカフェとかまでは特定出来ない、IPアドレスを持っているプロバイダ迄しか推測できないな。国内メルマガ会社のスタンプのクソメールなんかは、こちらのプロバイダ側で”許可”なんて付いてるorz. 

 

Chapter 14.

一応スライダックに繋いで、単相での動作確認。
ダミーは12V/12Wの電球。

仮組みすると、どうもフレーム側取付けボルト穴が近過ぎ少々削って合わせないといけなくなっちゃってるな..スカタ無い.作り直すかorz.

現実のACGに比べたら駆動能力ほぼ∞なんで、AC10V以下辺りで焼かない様に慎重に..

---
スライダック、輸入した機器を売り捌く前に日本国内の電圧と低めの周波数でも動くか試すのに使ってたんだが、通電するのはすごい久々、コンセント刺すときに一寸、怯えたよ。で、本体に触る時に手以外は何処にも金属とか接触して無いのを確認..

単相で50Hzだけだけど、動作OK/. コンデンサは、1200μFパラ繋ぎ、商用電源AC8.3V入力程度で、DC側+8.9Vavg、12W電球の負荷の時にリプル1.3V程度で、USBアダプターのロックアウト限度の+10.2Vを超える様に出来るみたいだ。でもこれは、コイルの駆動力が全然違うから、あくまで目安、実際にACGに接続して見ないとナントモだけど。バッテリー接続用だけあって無負荷だとDC+15V丁度、12W電球負荷でだと、+14.2Vavg以上にはならない様にはなっているみたい。重量的に使うのは抵抗アリなんだが、素直にコレ使った方がいいかなぁ..どこかで100g削るとかアタマ掻き毟り.


Chapter 15.

サイリスタとかが来たんでボチボチ過電圧ロックアウトの試作.. 
30分ででっちあげ。

机上Rgk1Ωで丁度0.4Aでトリップ、約0.2Aで復帰、Vfは1V、最高電圧は、+22V程度に制限できた。予想だとRgk1.8Ωなので意外と高感度。1.5A連続通電だとヤバイ位い熱くなるが、実際は交流でサイクル毎にリセット掛かるしちょとしたアルミ板を抱かせれば良さげ。あとは車上の酷い交流で上手く行くかどうか.

---
試走、実負荷結果、イマイチだったorz.

どうもパルスで相当な電流が流れているみたいで、ロックアウトが効きすぎる。25Wのライトを点灯している時は良好、20V程度に抑えられ、過熱もさほどでも無いが、無点灯の場合は約130Hz(2000rpm辺り)以上で電源落ちまくりになった。ライトが暗くなる程でも無いが損失有り過ぎかも。上流側直流化で、3020μ付けた側だと転流しないんで当然てか落ちっぱなし状態に。交流側のヘットライトも暗くなるし、電力も取れない。こちらの方は少しのダミーを抱かせれば回避できるかもなんだが、色々電球を用意して試した所、12V5W以上の電球(0.35A@12V)なら上流側、3020μぶら下げたままで、約340Hz(5100rpm/16.5Vavg程度)までは正常動作、ツェナーも殆ど温まらないで済み良好になった。
(12V5W電球負荷での電球側の通電量と整流後出力電圧(pk):0.3A=8V、0.35A=12V、0.4A=15V、0.45A=17V、0.5A=20Vpk)

SCR側で対策するとしたら積分とかすりゃ良いんだろうがそちらは部品が増え過ぎる..昔の製品に比べたら段違いの超低ESRのコンデンサを使用しているにもかかわらず相当なスパイクが残っている感じで、運転条件の範囲内で下流の機器を守るのはキビシイ感じ。

---

ちょっと問題アリだけども回路素子変更、Rgk0.75Ω、Cgk22μ+4.7μ(但しZ特程度)位いで次トライ。こちらは机上だと約0.45Aでトリップ、約0.3Aで復帰、最高制限電圧は+24~25Vになった。ちょっと電流範囲が外れ気味。バイク車上だと+21V前後。だけど無負荷時の落ちまくりなのは若干改善程度だった。
このACG+レギュの場合25V程度としてで0.25A(12.5W、100Ω)流出させれば高電圧スパイク発生は抑えられる塩梅かな。最初の設定通り+22V制限でダミー抱かせでも良さげかなぁ。

とりあえず..SH629B、21世紀の部品を導入して試しにDC化しちゃうか。2A流して0.8Vのドロップ程度と結構良い部品を使ってそうだし.. ただ今迄の奴の倍の重さなんだがな。エンジンハンガとかアルミかチタン化してその分軽くするか..車体配線がカチカチ硬化してて、曲げられなくなっていたんで、ゴム用保護スプレーとか塗って柔らかくなるかどうかやりますか。只でさえ重くて山中しんどいのに、何か機能を弄ると更に重くなりますorz. でもあと残りのエンジンハンガや、カバーを軽い物にするとかリアも来年辺りタイヤ替えの時とかにチューブレスにカイゾーすれば400g位は減るだろ。今は”貼るだけチューブレス”キットとかもあるしな。

 

Chapter 16.

暴力的な電圧変動からスマホを絶対に守る.. 市販品流用検討。

色々考えて寄り道だらけなんだが..

←良さげっぽな既製品があったよ。

DC adjustable step up down Converter XL6009 Module
(写真はebayから)

電圧が下がっても上がっても一定範囲に出来るというモノ。大きさは今のDC-REGの所にジャストで入る。XL6009は、LM2577/2587の中華版みたいで、スイッチングは400KHzと約8倍、最大消費電流は5mA程度だと。チップの最大電流は、4A(30W@12V)、標準出力2.5A・効率~94%程度だと。充電用には十分かな。ナショセミ(現Ti)の実績てか信頼性に比べたら大丈夫?..なんだが、周波数が高いので小さいパスコン改で済むかな。写真の奴の部品はAPノートの推奨値の通りの物が使われているみたいだ。データシートだと入力は+36V迄(Absolute)。回路電圧は60Vと制限がある。いずれもpkだと楽に超えてしまうので、低回転の時の過少電圧問題は解決するけど、やっぱり高回転の時の暴力的電圧過昇からは何らかの保護を考えないと使えないな。写真だと35Vまでしか考えていないみたい。それにしてもスイッチング電源、昔は30KHzウルトラすげぇという頃もあったけど、今は500KHz~1MHz当たり前、1インチサイズで3.3V10Aトカもアリだそうな(高いけど)。USB給電だけなら、10.2Vの低電圧ロックアウトの無い汎用品に変えるだけじゃね?もアリなんだが、無線とかETC車載機とか、色々繋ぎたい欲が出てきちゃったからな。それに電力は使いたいがバッテリーとか重いのを積むのは嫌だしなぁ。

いずれにしても今テストしているDC-REGに抱かせるとすると、多少改造して厚み7.5mm以下にしないと入らないかなぁ。改造し易そうそうなパターンの奴をちょっと取寄せしてみようか..ICの入力は5432位のチップDiッぽいから此処に定電流Diか
ツェナーとか何かを割り込ませ、コンデンサを5432サイズセラミックX5R~X7Rに変更とかして目標で60Vフルに耐えるかどうか
辺りかな。

https://e-radionica.com/productdata/XL6009.pdf

 

Chapter 17.

←来た。

コイル部分の厚さは8.5mm、コンデンサの所で11.5mmだった。

どうも出力のノイズフィルターコイルとチップコン、入力保護素子が”省略”されちゃってるみたい。見本写真と違うやん.. ..改造しちゃうから良いけどさ。

---

いろいろテストして見た結果..X
 ダメでした。少なくともそのままじゃツカエマセン。

始動性や立ち上がりに問題がある。無負荷なら4V~40V程度まで(おっと間違えて+35V以上印加しちゃったよ)、キレイに13.2Vに安定して出せるが、12W電球が繋がった状態だと全く始動できない、入力側短絡状態でヒューズが飛びます。どうも正常に作動するのは0.5A程度迄、1Aだと過渡特性が悪く、13.2V以上で起動してから電球を繋がないと点灯しません。

最初っから負荷繋いだままだと起動3Aのほぼ上限流し込んで、0.7V程度に張り付いたまま、入力側に1200μFを追加して、ようやっと+5.47V-0.7Aしか出て来ないし、いずれも微かに発振音が聞こえるので数KHzで異常発振しているみたいだ。症状としてはインダクタが足りない様な印象なんだが何だかオカシイ感じ。内部発振器は最初っから電源側6V以上じゃないとそもそも正常に起動しないっぽい。上流がドロップしまくる様なACGみたいな不安定な電源じゃ無理っぽい。

回路をマンガで起こして見た所、APノートの7ページ目の回路を模倣している様なんだが、部品が違っていた。APノートでは、パルストランスを使う回路になっているのに、単なるチョークコイル2個使い、2個バラ磁路が切れてて、繋がっていないのでコイル部分で電力が伝わりません。でもそもそも良く商品説明を読むと「入力3A、効率92%以上」としか無くて、出力電力は全く書いて無いな_orz. それでも500KHzの威力か、22μFと33μHのパッシブで、5.47V-0.7Aも伝達出来ちゃうのがスゴいが。シビアで使えないけど、電源入り切りのタイミングによっては12V-12Wの電球も点灯できるんだが.

また別の手、考えないといけない。
世の中甘く無いな.. 

 


Chapter 18.

(近況・余談)
連休の前には諸々部品が着かなかった...いい代案もまだ無い。

←で暫し別の急ぎ度の高い改造てか補修..

10年選手車両用のパソコン電源アダプタのコンデンサ交換。パナとニチコンの奴を漁って投入。100W品という事だったけど、熱くなる割に馬力が無くて、レノボx230からは「60wの実力しかネェ」と烙印を押されてるな。スペースが無くて20%増し程度の容量品にしか変更できない。また10年位いもって貰いますか..

しかし開けたら何だか怖い実装だなぁ..養生テープ貼って絶縁増強、部品養生だな。

----

4っ輪の車検、物置改造、雨漏り対策、ペンキ塗りなんか課題消化が忙しかったが、そろそろバイクの方も再開するかな.. ..あとそう云えば冷蔵庫と電子レンジもなんとなく調子が悪い.orz.

4輪のハイゼットバン車検、いつも外している後席を車検毎座席復元復旧とかは面倒なんでこの際、後席とっぱらい、定員変更の改造申請をした所、思わぬ事が発覚。
改造前の車検証上の空車重量は、860Kg、(*整備書では760Kg)だと思っていたが、車検場で測定した所、970Kgもあった。座席をとっ払った上、スペアタイヤやらコマい物全部下した上で尚且つ970Kg。なんなんだよ~
前軸だけ+90Kgもスペック値より重い。後軸は+20Kg。後々で追加されている100V電源、サブバッテリー、エンジン部品、デフロックなんかの機器の重さは精々20~30Kg程度、どこにそんな肉抱えてんだか。/-20~30Kg程度なら兎も角、+110Kgは何??
以前、産廃捨て場で台貫に乗ったら1.6t余もあったんで、オカシイとは薄々思ってたが、カタログ値は本当?.. オラはシラばっ暮れてたが、車検検査員様ご一同困惑。でも何とか車検は通して呉れたよ。座席が減るだけだし...

 

Chapter 19.


2017年08月...

実は、ハーネス作成、仮付けまでやってたものの、たかが直流化で200g近く重くなってしまうのが何か嫌になってしまい、全然進捗、取り付けして無かったんですよ(ごめん)

←で、そんな時目にした中華リーファンLF110用の小さ目サイズ、全波整流用レギュ、単相用。これなら軽いかも... 再度挑戦か


2017-8~
https://rkphs.blogspot.com/2017/08/tlr250rdcac2.html


2017-9~ 高効率オープン式レギュレーター化
https://rkphs.blogspot.com/2017/09/tlr250r-series-style.html

https://rkphs.blogspot.com/2017/11/blog-post.html

















0 件のコメント:

コメントを投稿