御アクセスありがとうございます。当ブログの閲覧にあたりまして「当ブログについて」の内容に同意したものとします。04:41VVVFインバータなどの音などを聞くことができるモハラジオ(http://www.moha-radio.org/)というものがあります(詳しくはHPを御覧ください)。モハラジオはVVVFインバータやモータから発生する磁界を検出して音声として得る仕組みになっています。そのため、車内の話し声などに影響されず、純粋にVVVFの音だけ得ることができるわけですね。ここで、本家では磁界を検出していますが、電界からの検出もできないかと考えました。メリットも無さそうな感じもしてましたがまぁとりあえず実験してみました。結論から言うとほぼ無理でした。両者の差分を得るようになっています。試作&定数を変えまくる&実車で扱えるようにした結果がこれです。写真は自宅でVVVFインバータを動かして得た波形です。青、ピンクがアンテナ直接の波形です。してるのがハム成分でカクカクしてるのがVVVFの成分です。打ち消しきれてないですがまぁいいでしょうアンテナは針金、金属板などいろいろ試してみましたが、本質的にはあまり変わりませんでした。アンテナ同士の距離もいろいろ試してみました。ハムが打ち消せればいいのでハム成分が同程度になるような場所を探しました。いうわけで少なくとも何かが取れることがわかったので実車にて録音してきました。ほとんど取れませんでした。スペクトルを見ながら録音してたのですが、うっすらこれVVVFの音...?みたいなのが現れた程度です。実験を重ねれば改善されるかもしれないですが、そんなことするくらいなら既存のモハラジオできれいに取れるようにしたほうが良さそうです。00:49VVVFインバータで音楽を演奏してみました。制御ボードをPCに接続すると、MIDIデバイスとして認識され、MIDIの演奏ができます。原理としては搬送波の周波数を変えているだけです。ドレミファインバータの音を音楽でやってるようなもんです。やってみたかっただけなのでピッチベンドとか入れてないし3和音までしか出せません。和音は音が汚くなったり、音が出にくくなってしまうようなのであまり良くはなさそうですね。学校に3Dプリンタがありまして、教員にお願いしたら使わせてもらうことが出来ました。テスト印刷してみました。うまく出来てるようです。普通に使えそうなことがわかったので、三相モータの軸に装着する何かを作ってみました。ハマって気持ちがいいです。フル回転させると遠心力でぶっ飛んできそうで怖いですがまぁなんとか大丈夫みたいです。レールガンのマガジンも試作してみました。以前もマガジンを試作してみましたが、安定性がなさすぎて使い物になりませんでした。3Dプリンタならば複雑な構造のものでも作れるので、小型で安定なものを作ることが出来ました。バネでスライド部が押されて弾が安定するようになっています。外部から棒で押してやると1個ずつ出てくるようになっています。3Dプリンタ特有の凸凹でスライドとかは厳しいかな?と思いましたが出来なくもないようです。前のものと比べるとかなり良くなりましたが、まだ改善できる箇所がありそうです。12:32少し前に学校の方でプリント基板を作る機会があり、余ったスペースで小型のPICerFTを作ってみました。学校でも使うから問題ないよね(?)インダクタ以外は全てチップ部品になりました。原作のようなFT232RLモジュールを使わず、基板に直接FT232RLを実装しています。トランジスタ類はMOSFETに変更して部品の省略なども行いました。あとは少々回路を変更したり...おかげでサイズは基板のみで33x15.5[mm]くらいに収まりました。電源が入ってる時は緑LED、書き込み時などに赤LEDが点くようにしました。正常に動作したようです。動作したは良いんだけど、基板がフラックスで汚い見た目的にも汚いですし、触るとベタベタするので、フラックスの洗浄しようと思います。洗浄」等で検索すると、専用のフラックス洗浄剤を使う方法と、パーツクリーナーなどを使う方法が見つかりました。専用の洗浄剤は少し高価なので、今回はパーツクリーナーで洗浄してみようと思います。こちらが使用したパーツクリーナー、Twitterでオススメしてた方がいらっしゃったので買ってみました。と結構大胆にぶっかけました。電子機器だからと言って躊躇してチョロチョロかけるとうまく落ちませんでした。ぶっかけたら、適当なブラシでゴシゴシします。私は歯ブラシを使用してみました。Image写真取ってません水道に廃液を流すのはヤバそうな気がしたので、ウエスなどで拭き取りました。白い汚れが残る場合があるので濡らしたウエスとかで拭き取ってもいいと思います。キレイに洗浄するとこんな感じです。下が未洗浄品、上が洗浄品。写真では伝わりにくいかもしれませんが、かなりきれいになっています。この方法では液体に弱い部品(電解コンや半固定抵抗など)が実装された基板には使えないかもしれません。(ほぼ部品を実装して洗浄した後に弱い部品と実装するということをすればいけるかも)また、ブラシで擦ると剥がれてしまうような部品には注意しないといけません。フラックスを洗浄するととても綺麗になるのでおすすめです。外から直接見える基板や、展示する基板などは綺麗な方がいいですし、積極的に使っていこうと思います。22:45ネットで公開されている自作レールガンの中でも、自分の作るレールガンは小型で簡易的な(お粗末な)部類の物だと思いますが、これをさらに簡単にできるかと思い試作してみました。サイズは大体5cm程度です。レールは入手が簡単でしかも安いVVFケーブルの芯線を使用しました。レールは撃つと損傷し交換することもあるので安価なのは重要ですね。今回は平角銅線が手に入ったのでオーグメントコイルに使用してみましたが普通PEWとかでもいいと思います。あとは適当なアクリルやネジで構成されてます。見ると穴の開ける位置をミスってしまってガタガタになってます。恥ずかしいのでよく見ないでください。450Jくらいで試射してみましたが結果は全然駄目でした。14:23なんとなくデカいIGBTモジュールを動かしたくなったので、ゲートドライバを作ってみました。ゲートドライバとは、マイコンなどの信号(約5V)からMOSFETやIGBTを駆動するのに必要な電圧(10~20V)に単に増幅するだけのものです。素子のG-S間にはコンデンサ成分(ゲート容量)があり、ゲートを駆動するにはこのコンデンサを充電したり放電したりという事が必要になってきます。この充電/放電を素早く出来れば、高速スイッチングが可能です。一般的にゲート容量は素子のスペックに比例していて、小さなMOSFETなどではゲート容量が小さいのでトランジスタのプッシュプルやゲートドライバICなどで十分間に合います。例:IR4427などしかし、このように大きなIGBTではゲート容量が大きく、そう簡単には駆動できません。1200V400AのよくあるIGBTですね。なんでIGBTなのにゲート端子にBって書いてあるんだろう...パワトラ時代の殻使ったのかな旧世代ということもあり、ゲート容量が72000pFとか書いてあります。一般的なMOSFETだと数百~数千pF程度ということを考えるとかなり大きいことがわかります。こんなものを駆動したいので、パワーのあるゲートドライバを自作してみることにしました。回路はFET研究室のKKT氏の記事そのままです。(ありがとうございました。)KKT氏はGDTと介してドライブしているようですが自分は直でドライブしてみます。こちらが作ったゲートドライバです。基板裏に主役のプッシュプルMOSFET君が隠れていますが半田が汚いとか言って恥ずかしがってるので公開しません写っているICはゲートドライバのゲートドライバです。ゲートドライバに使っているのはMOSFETそのものなのでこいつも一応ゲートドライブしてあげる必要があるのです。ゲートドライバのゲートドライバとかよくわかりませんね。あとドライバ-IGBT間にゲート抵抗を入れるのを忘れててそのまま圧着端子つけちゃいました。これはこれでいろいろな値で実験できるのでいいです。ゲートドライバは出来たのでテスト用信号を作るやつを作りましたレギュと矩形波を出すだけのマイコンが乗っただけでした。555でも作れそうですがマイコンのほうが簡単なので。それでは実験してみます。デカいIGBTなのにスイッチング周波数100kHzで動かしてやるぜー。D比は50%写真ではゲート抵抗入っていませんが1.5Ω程の抵抗を入れました。立ち上がり立ち下がり壊れたときが怖いのでコレクタにはまだ15Vしかかけていません。なんとかうまくいっているようですね。こんなに重い(ゲートも物理的にも)物をよく動かせたものです。ちなみに、こういった素子になるとゲートに+の電圧だけでなく正負の電圧を掛けてたりします。今回は正負電源が用意できなかったので+15Vだけ掛けています。ちなみにゲート電流はピーク10Aくらいでした。ドライバに使ったMOSFETのゲート波形を見てみます。青:Nch側KKT氏の言っていた「ゲート抵抗と並列に接続しているダイオードがミソです。PchFETはOFFする際ゲート抵抗の効果を受けずに高......」というのはこのことですね。素子の立ち上がりだけを遅くしておき、片方の素子がONになる前にもう片方が瞬時にOFFする、そのあとにONされるので貫通電流が流れないようになっているのですね。これちょっと貫通電流流れちゃってるかも?波形は思ってた以上によかったです。このレベルの素子で100kHzはなんとか大丈夫そうですね。200kHzいけるかな...?(多分このIGBT最大でも20kHzくらいを想定してるはずなんだよなぁ)ただ、MOSFETの発熱が意外と大きかったです(貫通電流の可能性あり)。放熱対策をしたり定数を調整したりする必要がありそうです。ゲート抵抗も熱かったです。電圧を上げて実験してみました。450V掛けてみます。負荷抵抗10Ωのときです。計算上45A流れるはずです。リンギング&サージがあります。負荷抵抗が巻線抵抗でアアーッインダクタンスッっていうのもありますがワニ口で乱雑配線してると言うのが大きいと思いますお次は5Ωで90Aです電流が増えたのでさらに波形が酷くなりました。砂場もなにもついてないので仕方ないですね。ゲート容量約5000pFのMOSFETをドライブしてみたときです。IGBTに比べるとかなり速くスイッチングできてます。今のはゲート抵抗(1.5Ω)有りですが無いとヤバイ波形になります。ゲート抵抗のありがたみがよくわかりました。人気記事PVTwitterぽんず@pons658大体Twitterいます。pons658Youtubepons658Youtubeチャンネルです。実験動画等上げています。よろしければチャンネル登録お願いします。