２０１０年２月１１日 by ごきち
◆序章
最近、仕事で電動機用インバータの原理を解説する機会が増えた。
しばらく前に、方位磁石にエナメル線を巻き巻きした物に３路スイッチを組み合わせ、順番にスイッチをぱちぱちすると指針がくるくる回るものを作り、好評を得た。
実際のインバータでは、その「スイッチ」をパワトランジスタが、「ぱちぱち」をマイコンが担当している。
電動機が回る原理はともかく、実際に滑らかに指針を回してみたく思っていた。
つい最近、押入れから ＴＴＬ−ＩＣ がごっそり発掘されたこともある。
多分 ＰＩＣ を使えば簡単なんだろうけどここは是非ディスクリートで。
久々にロジックＩＣで遊んでみる。
◆設計＆製作
寝る間際に、手持ちのカウンタやらデコーダを組み合わせて６個のトランジスタを上手く切り替える回路はないか？と落書きしながら寝落ちしてしまった。
デシマルデコーダに７４４５を使いたがる辺りがマニアック？
しかし良い回路が思いつかず、そのまま寝落ちする（笑
が、夜中の１時に思いついて目が覚めた。
シフトレジスタで簡単にできる事に気が付いた！
あらま、Ｄ−ＦＦ で簡単回路！
よく考えると、クワッド Ｄ−ＦＦ もあったわな。 これだったらＩＣ 一個でできる。
ＩＣは一度ごっそり廃棄したが、年末に残り物が押入れの開けずの段ボール箱から発掘された。
買ってしばらくほったらかしていたブレッドボードを使い、久々にロジックＩＣで組んでみた。
７４１７５ クワッド Ｄ−ＦＦ のシフトレジスタ回路
手持ちのＴＴＬは全てド・ノーマル。たまに「Ｈ」ハイスピードなんかが出てくる。（笑
７４１３２ シュミットトリガ ＮＡＮＤ で、ボタン入力を波形整形
ん？積分コンデンサと抵抗がフレーム外（笑
出力状態の表示。 左から Ｕ相−Ｖ相−Ｗ相、上側が＋電源、下側が−電源
ＴＬＲ１０２ よくこんな物がスッと出てくるもんだ。
小学生の頃に初めて買ったＬＥＤ。当時１２０〜１３０円はしたはず。
１０個買ってルーレットを作った記憶がある。
９Ｖの乾電池に直結すると頭の赤いモールドが弾け飛ぶ危険なＬＥＤ（笑
７４０４ ドライバ用のインバータ・バッファ
フェアチャイルド社のセラミックパッケージ。
インバータ（ＤＣ−ＡＣ）回路にインバータ（反転素子）があると解説がややこしくなるが、これがないとドライブできない。
パワトランジスタ回路
実は ２ＳＣ９４５（笑
インダクタンスを駆動する為、ダイオードの保護回路付き。
＋側と−側の同時通電保護は省略した。
まあ、ｈｆｅ＝２５０ として ７４０４ のドライブ能力は 1ｍＡ もないから大丈夫でしょう。
電動機の巻線に見立てたマイクロインダクタ。
スター結線で保護抵抗を直列にいれておく。
この上に方位磁石を乗せれば電動機になる。
５５５ 発振回路 Ｃｘ１ Ｒｘ１ のシンプル設計
１Ｈｚ〜５０Ｈｚ程に可変できれば良し。
全体像
半田付け無しでほいほいと組める。ブレッドボードが無かった時は一大イベントだった。
部分毎に通電チェック、回路を考えながら、ＩＣを探しながら（笑） 約３時間で完成した。
◆試運転
折角なので動画で報告する。
地磁気が影響して一周毎に落ち着く感があるが上手く回っている。
◆あとがき
○Ｃ９４５ なんかじゃなく、ちゃんとしたパワトランジスタを使えば地磁気に関係なくがんがん回せるだろう。手持ちの部品で簡単に試作が出来た。これを機会に教材でも作るか（笑
○途中、ノイズによる誤動作に悩まされた。電源ラインのパスコンが重要だと痛感した。
○ブレッドボードで完成してしまうと、半田付けして実機を組み立てる気力が薄れるんだわな。
○機会があったらもう一回り大きなブレッドボードも買ってこよう（笑
おしまい
