次のお題は「突入電流防止基板」です。基本回路の設計は「なごでん」さんですが、多忙で手が出せないとの事なので、私が作る事になりました。
上が今回作った基板で、下側は「なごでん」さんがCNCで製作したオリジナルの基板となります。
変則サイズの基板ですので、アクリルサンドイッチの形状とする為、わざわざC基板サイズに拡大して製作しています。
DSair2にて動作確認をして、問題無く切り替え動作をする事が確認出来ました。
動作としては、
1.DCC信号が入力されると当初はサーミスタを通して出力に信号が流れます。
サーミスタは冷間時の抵抗が大きく、電流が流れ温度上昇すると抵抗値が極小となります。抵抗値が大きい間に、各所のコンデンサをゆるりと充電してしまう事で、突入電流値を抑える働きをします。
2.信号入力と共にタイマーICのカウントが始まり、設定した時間が経過した時点でリレーをONして、サーミスタをバイパスします。
この時点でのサーミスタの温度にもよりますが、多くの電流がリレー接点側を流れる事で、サーミスタの電流が抑えられ温度が低下していきます。温度が下がると抵抗値が増えて、サーミスタには電流が流れなくなり、環境温度まで低下します。
注意点
DCC信号のON/OFFを繰り返し行った場合など、サーミスタの温度が高い場合、正常に突入電流を抑える事が出来なくなります。上の説明の通り、高温時は抵抗値が非常に小さくなる為です。サーミスタが程よく冷めるまで待ってから起動すれば、機能は自動的に回復します。
テスト風景です。
VRで切り替え時間を設定する事が出来ます。大凡5秒から中立位置で14秒程度となっています。(12VのACアダプター使用)
切り替え時間については、DCC信号の電圧によって多少左右されますので、適宜設定していただく事になります。また切り替え時間を長く設定すると、サーミスタが温度上昇して、冷却までの待機時間を多く必要とする事になります。現地にて、モータードライバーがOCしない程度に程良く調整してください。