某社製の鉄道模型用の電源ユニットの回路解析をしました。自動車用のECUの解析をいくつもやった思い出がありますが、久しぶりの回路解析です。
全回路の解析をしましたがモータを動かす部分はこれだけ。材料費は400円もかかってないかな・・と思います。市販品なので当然保護回路もありますが、上の回路図では省略。あくまでモータを動かすところだけ。この回路図を元にブレッドボード上で回路を組んで動作を確認しましたから、この通り組めば動くはずです。2個使っているシュミットインバータは表面実装品ではなくDIP品の74HC14で問題ありません。但しDIP品だと6個のインバータが入っているので未使用の入力は処理しておくことが必要です。また、MOSFETはNチャネルのTO-220パッケージの2SK2232（100円程度です）などで構いません。インバータの入力にある152（高周波パルス用）と224（低周波パルス用）のコンデンサは値を変えれば周波数が変わります。ここでは、低周波側を下げたかった（50Hz位)ので224としましたが、実際の製品ではもう少し周波数が高く、104程度かと思います。（表面実装部品の場合、コンデンサは値が記されていないので正確な値が読み取れません。外して測るという方法はありますが・・。）
起動時に（モータによっては）若干唸りますが、スロースタートもできるので、電源別で3千円程度にしては総じて良く出来ていると思います。
この電源ユニットですが、電源投入時に保護動作に入ってしまうことがありますね。保護回路はコンパレータを使った「かなり凝った回路」で、こちらも動作解析をしてみようと思います。IC1個で実現できるものもあるのですが、コスト面でこの回路を採用されたのでしょう。
オシロスコープのキャプチャ画面はモータの駆動波形です。
