毎度おなじみのニキシー管修理でございます。
今回のご依頼は、IN14のキットで「数字の5と6が同時に表示される」という故障。届いた時点では時計としての動作もしない。どうやら輸送中にどこか剥がれた模様。
あたりをつけてRTCのDS1307のハンダを一度吸い取ってから付け直すと、回復。
次に依頼の件。Tube Hobby社製品なのでK1551D1の故障と判断。ただ、2階建てになっている2階のニキシー管基板単体でも5と6に導通がある。150Ω前後とハンダによる短絡にしては抵抗値が大きい。ので、全桁の5と6のハンダを除去してフリーにしてみると、一桁だけ短絡している。
なんと管内で電極同士がショートしていた。私は初めてです。
ということで、問題の管を特定して、FR-400で取り外し、新品と交換。組み立ててみると5/6がちょっと暗い。大きな負荷がかかっていたせいでK1551D1も破損しか買っている様子。ソケット無しでハンダ付けされたDIP 16ピンを取り外し、ソケットを取り付けてからこれも新品のK1551D1と交換。
あ。また壊れているときの写真取らなかった……。
FR-400は手入れをサボるとすぐにノズルが詰まります。
だいたい3-50箇所ぐらい吸っているとスルーホールがキレイに抜けなくなってきて、操作パネルを見ると「CHK」（つまってますよ）サインが点灯している。
熱くなっている状態でクリーニング棒が通らないので、つまっているのはハンダではありません。もちろん、溶けたハンダに屈するようなFR-400ではないのですが ^ ^
ということで分解掃除。右のごついやつをかぶせて撚るとノズルが外れます。撚る時の「ガリっ」でも「パチッ」でもない、「ゴクッ」っていう感触に萌えます（意味不明）。
ピンバイスで掃除するとこんな感じの黒い粉が出てきます。
細かいのでわかりにくいですが、一番似ているものはススです。気流の速度が速いのでハンダやフラックスが微粒子になり酸化というか炭化したんでしょうか。交換可能なノズルだけでなく内部のノズルも掃除しておきます。
ハンダ溜まりも掃除しておきます。以前、こんな感じになっていて、自然の造形に感動しました。もちろん詰まってます。テヘ。
割とでかい部品が多かったのでハンダ量凄い。左側にあるのはフィルター受けで、皿上の部分に熱いハンダがぶつかり、裏にあるフィルターを守ります。
フィルターを外すとこんな感じ。変色しています。まだ使えそうな感じですが一度外したフィルターは隙間ができてしまうので捨てます。ハッコーさんはこういう消耗品が地味に高いのでちょっとつらい。
作業時間は5分ぐらい。それでまたスパスパ吸えるようになるから、やっぱ定期的にメンテしないといけませんね。
あたしゃトラックパッドだし、その前はトラックボールで何年もマウス使っていない……と思ったけど、転職した直後はマウス＋Windows PCだったなぁ（遠い目
という前置きはさておき、ココナラで「ゲーミングマウスのスイッチを静音化スイッチに交換して欲しい」というご相談。プラスチック製品を分解する才能がないので、基板の状態で交換するスイッチも送っていただくという前提で受託しました。
到着した基板はつや消し黒基板に鉛フリーはんだ、ハンダ付けされたスイッチはスルーホールで脱落防止の曲がり付き。
以前だったら傷つけないように古いスイッチを取り外すのは大変だったと思いますが、ここはハッコーFR-400で。鉛フリー用のノズルに交換して……7個のスイッチ、どれも一発で外せました。
買ってよかったFR-400。
あとは高さとセンターをあわせて裏返しハンダ付け。1回路2接点のスイッチが2個あるのですが、送っていただいた交換部品は1回路1接点。確認したところ、1接点側でOKとのことなのでそのまま位置を合わせて装着。
あとはフラックスクリーナーとJKワイパーと工業用綿棒でひたすらお掃除。
できあがりがこちらです。きれいー（自画自賛）。
ハンダは例によって千住金属工業のECO SOLDER GA-ST F2 M24AP。鉛フリーなのにこの見事な光沢。D8, D4の下の2つとその上、肩のところの左右2つずつ、などが私のハンダ付けです。もともとのハンダは真っ白ですが、M24APは完全な鏡面なので真っ黒に見えます。
顕微鏡写真がこちら。黒く見える6つの「ー」みたいなのが交換箇所です。
ロジテックG604について同様の作業をご希望の方は、分解済の基板のみお送りいただくことが条件で6,000円（ココナラ手数料込み）です。交換用スイッチは現在取寄中ですが、もしボタンと基板をお送りくださる場合には5,600円（同上）です。
追記2021-12-22 : 送料元払いでお送りください。こちらからお返しする際の送料は当方が負担致します。
こちらまでご相談ください（ココナラ：ハンダ付けします）。
「導電ゴムに電極をあてた位置に比例した周波数を発生する回路。電極は同時に6個まで。作れますか？」というご依頼でした。問題なさそうなので、まずは「ご相談案件 5,000円」として受注しました。
やりとりをしながら、周波数の範囲、距離と周波数の関係式、設定条件、キャリブレーションの方法、などを決めていきました。
最終的に提出した仕様書はこちらです（一部伏せ字）……5,000円の成果物です。
長さ検知による音響発生装置（仮称）概略仕様書 ver 3.0
本仕様書は以下の仕様にて動作する装置の電子回路部分の構成および動作を定義します。この仕様書はココナラでのやりとりをまとめたもので、差異が生じた場合はココナラでの議論を優先します。また齟齬や未定義の仕様が発覚した際には双方協議の上円満に解決します。
作成者：倉橋浩一
作成日：2021年xx月xx日
●装置の動作
1つの導電ゴムに電極をあてるとその位置に応じた周波数の信号を発生する。電極から信号発生器までは6組を用意する。信号発生器からの6chの信号はオペアンプ加算回路により合成された後、D級アンプにより増幅され、スピーカーより出力される。D級アンプ手前には音量調節のためのボリュームを設ける。位置から算出される周波数と実際に発せられる信号周波数の誤差「ドであるべき距離のところでド♯の音が出るなどはしない程度」とする。
なお、この装置は導電ゴムの抵抗値が距離と比例していることを前提としている。ただ導電ゴムの性質上、比例していない可能性もある。そのような場合に備えて、距離ごとの抵抗値を直線補間するマップ機能の組み込みも検討しておくものとする。
発信する周波数範囲は「65.406 Hz(音階名C2)〜1046.502Hz(音階名C6)」とする。
●動作原理
導電ゴムを分圧抵抗体とみなし、左端にGND、右端にVccをあたえ、電極はGND間の電圧を取得する。
●使用部品
・Teensy 4.0
・方形波発生回路
・分周回路
・オペアンプ加算回路
・スピーカー
・導電ゴム接続端子（2端子）
・電極用ターミナル（6端子）
・プリント基板
・ACアダプタ
・その他、抵抗、コンデンサなど
●顧客資材
・導電ゴムとそれを支える電極、電極や全体を支える筐体などは顧客自身が用意する。
●使用方法
起動時に後述のキャリブレーションを行う。その後は、任意の電極を導電ゴムの任意の位置にあてることで計算した周波数の信号を発する。
●キャリブレーション機能
導電ゴムは空気中のオゾンや吸湿により劣化して抵抗値が変化する。変化した抵抗値は出力する信号周波数に影響するので、キャリブレート機能を設ける。キャリブレーションは6本の電極を導電ゴム中央にあてた状態で電源を投入することで自動的に行われる。
●スケジュール
上記6音仕様をxx月20日までに納品する。ただし余力があれば10音とするための追加ユニット（2台目）をxx月末までに製作する。なお、2台めの製造は義務としない（以下同じ）。
お取引の手順は以下の通り：
1. 受託者はxx月20日までに1台を発送する。
2. 発注者は到着後24時間以内に動作確認を行いフィードバックする
3. 受託者は対応可能であれば2台目を作りつつ最初の1台のフィードバックを待つ
4. 発注者と受託者はメッセージにてフィードバックについて相談する
5. 改良が必要な場合
→2台目に改良を加え送る。
1台目も送り返してもらって改良し送る
改良が不要な場合
→2台目を送って納品完了
発注確定後に仕様を変更する必要が生じた場合には、発注者・受注者相談の上、スケジュールおよび見積を調整すること。
●お見積り
＜省略……豪華ディナーという感じです＞円です。
10音として動作させるための2台目については成功報酬としてココナラの「おひねり」で＜寿司1回分ぐらい＞円を追加でお支払ください。
以上ご検討よろしくおねがいします。
6音でもギリギリなのに10音というご要望が出たときは脳みそが少し溶けました。そこはオプションにしていただいて、合意しました。相談案件はクローズとし、新たに上の仕様書を元に制作案件を発注していただきました。
ええ、つねに「順調」では終わらないですね。
今までM5Stackの簡易版で何とかやってきたんですが、もっと高性能高解像度のサーモグラフィーがあればリワークなどの際に対象位置の温度を正確に把握できて修理品質があがる！
てことに今更ながら気付いてですね。
買いました。まぁ、わりと強力な電源とちょっとした電源、2件の開発案件が来ていて、その検証用に使えば元が取れますし。
スマフォ対応サーモグラフィーとしては「FLiR」が有名なのですが……これはAmazonのレギューを見ると正規品・1年保証であっても、「正常に使っていれば壊れるはずがない。故にお前の使い方が悪いのだ」というスーパーロジックで修理拒否される、という感じなので、欲しいけど壊れたら……と手が出せませんでした。
FLIR(フリアー)【国内正規品】iPhone/iPad用 FLIR ONE Pro LT版 4800画素 1年保証 赤外線サーモグラフィ
と、煩悶していたところ先輩氏から「Thermal Seekも良いぞ」と教えていただいて。今まで全然知らなかったのですが、とりあえずレビューに悪いこと書いてないですし（重視）、値段も手頃なので購入しました。FLIRのウリであるスマフォのカメラで撮影した可視光画像と重ねる機能はないんですが、こんだけ解像度高ければ、チップ部品も把握できるじゃろ、と。
【国内正規品】Seek Thermal シークサーマル Compact iPhone/iPad用 サーモグラフィーカメラ 赤外線カメラ
で、到着して5日、やっと開封して使ってみました。iPhone 12 miniに取り付けると、「アプリがねえよ」と言われ、App Storeへ行けばそのままインストーラーが起動する。全然探したり迷ったりする手間もなく起動します。
私の中の小学生はとりあえずマグカップを撮影したりしていたのですが、おおっと思ったのがこの写真。お仕事中のiMac 5kにカメラを向けてみた画像です。
上の方はiMac自身の発熱だと思うのですが、中央付近、巨大なウンコのような物体が左側の手を上げているのがおわかりでしょうか。モニターの前の私です。反射した像がそのまま写ってるんですね。
表面温度を捉える、という意味では、どーなの？という気もしますけど、反応速度や感度はとりあえず問題なさそうです。
キーボードの奥にあるマグカップを撮影したのがこれです。マグカップが温かいのはあたりまえですが、その手前にあるキーボード、ホームポジション付近がほんのり緑色になっているのがおわりいただけるでしょうか。
駅のベンチなどで他人の体温を感じるのは微妙に不快だったりしますが、これがあれば事前に観察して冷たいベンチにだけ座れます（何の意味が）。あと、フローリングで立ち仕事した後なんかもはっきり残りますね。
いやー、おもしろいわー。
あ、もちろん本来の目的である電源動作確認なども進めます。どうぞよしなに。
ココナラ経由でのご依頼で、左から2桁目だけが数字の一部分しか表示されないとのこと。
この時点での予想は桁ドライブ回路の損傷かニキシー管の劣化でした。点検作業を発注の上送っていただき、分解点検するとセグメントを駆動する回路は3桁共通で桁を駆動する回路は2桁ごと、というおもしろい回路。共通する他の桁 / セグメントと波形を比較してみるとまったく同じで異常なし。ということでニキシー管の劣化が原因と診断して、修理費用と期間をお見積り。うちにはIN14がないのでロシアかウクライナから仕入れる必要があるので期間は長めになりました。
お見積りに同意いただいて受注。
まさにそのタイミングでTwitterで知人から各種ニキシー管譲渡の打診が！
おかげで良質の管を1週間で入手できました。
さて、修理です。
まずIN-14を外す必要があります。13本のハンダを吸い取ってピンを抜く作業……考えただけでうんざりなのですが……私にはFR-400という強い味方が！
300Wのステーション型ハンダ吸取機なのですが……パワーもさることながら、ポンプで一定以上の圧力に下がってからバルブが開く構造なので、一気にハンダが吸い取られスルーホールがつるっつるになります。
今回の修理でも、ピンにノズルを当てて熱が十分浸透したところでピンを動かすようにしながらトリガーを引いて吸い取るx13、この時点でもうニキシー管はグラグラで1本にハンダが残っているだけでした。最後の1本にコテを当てて引っ張れば簡単に外れます。その間、約2分でした……吸い取り線や前に使っていたFR-301なら30分はかかっていたと思います。
さて、無事IN-14を外したあと、新しい（製造50年近いけどね）IN-14を刺して仮止めし、通電。正常に点灯することを確認しました。対角の2本を仮止めしてから、ピンをまっすぐに伸ばしてからカットします。真っ直ぐに伸ばすのは次に修理する人が困らないように。基板に沿ってピンを曲げると、はんだ付けは楽になるんですが、次にニキシー管を交換するときの作業が非常に困難になりますので。さて、全部はんだ付けをすませて、最初の仮止め2本をカットしてからきれいにハンダを盛ります。
動作確認、問題ありません（点灯確認のために「シュタゲモード」にして録画しスローモーションで再生しています）。
フラックスクリーナーで清掃して出来上がり、念のためにサーモグラフィーで発熱箇所などがないか確認してから梱包・発送しました。
いやー……FR-400、ワタシ的には清水の舞台から全裸で飛び降りるぐらいの勇気が必要な金額なんですが、買ってよかったです。商売道具には投資しないとね……。
あまり意識していなかったのですが、同じ会社の方に「色覚異常だと、この色は区別ができないよ」と言われて初めて気づきました。
ということで、色覚異常でも見やすいLEDの組み合わせについて考えてみました。
なお、ここで言うLEDの色は、RGB LEDの組み合わせによる調色ではなく、その色の波長で発光するLEDのことです。RGB LEDは加色混合でいろいろな色を表現できますが、色覚異常は特定の波長の感度が低かったりで同じような結果にならないからです（人によって違うそうです）。
目標としては「危険」「警告」「正常」の3つの状態を、色覚異常の人でもそうでない人でもマニュアルなしに正しく認知できること、です
朝からググりまくったのですが、「区別できない2色の組み合わせ」はたくさんありますが、「区別できる3色」はなかなか見つからず……ようやく見つけたのがこちらです。
色弱とは? 日本人男性の20人に1人いる「色の見え方が少し違う人々」のために
こちらのページに「色覚シミュレーション」の図があります。ここの違う段の色を使えば違う色として識別できる、はず。
ということで、
という組み合わせを使おうと思っています。
ぜひとも色覚異常の方のご意見をいただければ幸いです。
クラウドワークス案件です。提案が4人の方とコンペになりましたが、短納期と提案内容が要望にフィットしていたことと、スイッチサイエンス様などで製品を販売している実績をご評価くださった、とのことです。実際契約は12月25日、年末年始を挟んで、先方への到着は1月8日でしたから丁度2週間です。
クリスマス？正月？なにそれ。
Arduino nano + DIPのMAX7219 x 3個で24桁の7セグメントを駆動する基板を作って欲しい。
ブレッドボードで回路の検証をした上で基板を設計・発注し、1枚をサンプルとして実装して動作確認した上で、動作確認基板1枚と生基板5枚を納品する。24桁のLEDは等間隔で並び、ネジ穴は50mmピッチ。1Uラックマウントのため高さ40 x 幅410mm。Arduino unoとMAX7219は裏面にいずれもソケットを介して実装。
要求仕様にはなかったのですが、DCジャックを追加できるパターンを基板上に追加しておきました（過去の経験からUSB経由だと電源足りなくなることがあるので）。
納期は発注から4週間、納品で動作確認できたら検収、その後メッセージで2ヶ月程度のサポート期間を設ける、という条件でご契約いただきました。
費用は、えーと、ホテル一泊分ぐらいでしょうか（GoToなしで）。
まずブレッドボードで動作確認です。3個直列にしたMAX7219でも信号波形などに乱れがないことなどを確認します。
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| でかいので右側省略 |
設計は例によってEagleです。1辺の長さ410mmというのは私としては過去最長です。回路設計ができたところで顧客に送って確認してもらいます。その間にアートワークです。
DIPですし実装密度も低いので、電源をドーンと引いてから高速の信号線を貼り、それ以外は自動配線で調整しました。銅箔勿体ないので裏表GNDベタ貼りでベタが入らないところはVIAでコツコツと潰していきます。配線数少ないのですが、Eagleの自動配線って面積に比例するんですね……最適化=HIGHだと、開始してから食事に出てもまだ終わっていなくてびっくりしました。そしていつも思うけどネジ穴邪魔だわ。倉橋屋では顧客からいらないと言われない限りネジ穴を開けるのですが……部品と比べてデカいんですよね。
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| でかいので略 |
できあがったところでPCBWayに発注。今回他の案件とまとめたので送料が少しは安くなったのですが、それでも基板10枚と送料で約8000円でした。それでも24時間で出荷されるから大したもんです。DHLで深圳から5日で到着。ちなみに同じ日にDigiKeyにも注文を出したのですがアメリカから3日で届いて現代文明とても怖い。
届いた基板、でかくて重いです。銅箔35μ両面ってこんなに重いんですね……。はんだ付けして動作確認します。当然一発動作。各所の信号をシンクロで確認して十分な動作マージンがあることを確認します。
それにしてもデカイ。でかいけど、これだけ並ぶとかっこいいですわ。
納品したものをクロネコヤマトで発送して動作確認していただき、検収となりました。
中身がでかいと箱もでかい。手元にたまたま丁度良いヨドバシの箱があったのですが……これが80サイズを1センチ越えてしまって……泣きながら送料を払ったのは良い思い出です ^ ^
冒頭に書きましたように、12月25日にご契約いただき、1月8日に先方に到着しました。
以上です。
以上、技術的な難易度は何もありませんし、MAX7219とLEDを組み合わせた基板はaitendoなどでも安く売っているのですが、左右に耳がついていて密着できなかったりで制約があります。
こういう技術的には難しくないけども、市販にないサイズ・形態のものが欲しい、という場合は比較的低価格で提供可能ですのでぜひご相談ください。
ココナラは手数料が高い（25%）のでクラウドワークス（20%）またはTwitter @TareObjects へご相談いただけると嬉しいです。
クラウドワークス：倉橋のプロフィール
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この他に、「電子工作のキットなどをきちんとはんだ付けして組み立てます」っていうサービスも提供しているのですが、何故か現在故障修理品の依頼が多いです……私ら電子工作勢の家にはハンダゴテがゴロゴロしていますけども、普通のおうちにはないですもんね。折れた端子をちょこっとはんだ付けして送り返すだけなら、メーカーのサービス窓口よりも安く直せると思いますので、ご相談ください。
「ラズパイで使いたいけど拡張基板のピンヘッドだけはんだ付けして欲しい」なんてのも大歓迎です。慣れないと、はんだ付けが悪くて動かないのかソフトに問題があって動かないのか切り分けに苦労しちゃいますけども……少なくともうちでははんだ付け不良ゼロで組み立てますので、ソフト技術者の方はソフト開発に集中していただけます。
【追記2021年3月1日】
おかげさまで、ココナラ プラチナランクを獲得しました。
今後ともどうぞよろしくお願いいたします。
【追記ここまで】
私こと倉橋屋では、ココナラ / クラウドワークスを使って電子デバイスの製作相談を受け付けています。
なにか装置が必要な場合に、それが1万円でできるのか、それとも100万円かかってしまうのか、まったく見当がつかないと業者さんにお話をするのにも不安です。
そこで、ココナラでは実現可能性も含めておおよその実現方法と費用感、あと簡単な仕様書をお作りするサービスを行っています。仕様書を作成してから、実際の製造につながることも多いです。先日完了した案件を例にご紹介させてください。
まずこちらのページの「見積・カスタマイズの相談をする」から、どういうことをやりたいか、おおよそのお予算感をご相談ください。
この段階では、実現可能性についてお答えします。この段階で技術的・あるいは予算的に難しい案件については、ここでの無料相談のみで終わりとなります。無料なのでどうぞお気軽に。
可能性のある案件についてはサービスをご購入ください。5000円です。
Arduinoを使って一定の時間ごとに噴霧する装置を作りたい。ソフトはある程度わかる。回路設計と基板製作とソフトをお願いするにはいくらぐらいかかるでしょう？
市販の電池式噴霧器を改造するのが良いと思います。数万円、1ヶ月程度で対応可能です。
電源の供給方法、噴霧の方法（頻度、噴射時間、最大回数など）、表示方法（LEDの点滅で待機中・噴霧中・噴霧回数超過などを表示）、最大回数などの設定方法をメッセージでやりとりしながら決めていきます。
最終的に提示した設計書がこちらです。
自動噴霧デバイス外見仕様書
作成者：Koichi Kurahashi（倉橋浩一）
作成日：2020年11月19日 v1.0
定義：
本装置は市販の電池式噴霧器を駆動して自動的に消毒液を噴霧する。装置全体を自動噴霧器と呼び、制御部分を制御基板と呼ぶ。装置全体＝電池式噴霧器＋制御基板＋モバイルバッテリ＋配線にて構成される。噴霧には電池式噴霧器に改造を加えたものを使用し、本装置から約5V 1A程度の電流を一定時間供給することで噴霧器に内蔵されたモーターを駆動する。人感センサーを搭載し、人を検知しているときには噴霧しない。
納品成果物：
納期・保証期間
担当外
外部との接続
基板上の要素
制御要素
以上、簡単なものですが、一応、他の業者さんに依頼しても作れるような仕様書を作成しますが、本件はそのまま私のところにご依頼いただけることになりました。なお、加筆箇所は仕様合意後に発生した不明点のすり合わせの結果、変更された仕様です。
再び マイコン応用製品の開発相談受け付けます の「見積・カスタマイズの相談をする」から案件名とお送りした仕様書ファイルを添付していただきます。
ここで改めて納期と金額をこちらからご提案させていただき、合意いただいたらサービスをご購入いただきます。今回は、お見積金額から上の相談料5,000円を差し引いた金額でご契約しました。契約額は、えーと、ホテル一泊分くらいでしょうか ^ ^
ココナラは手数料が高い（約27%）ので、お客様側で購入可能なものは購入して送っていただくこともできますし、こちらで揃えることもできます（その場合は手数料が加算されます）。また、完成後の製品については、着払いで発送させていただいております。
さて、あとは進捗報告や不明な点を確認しながら設計を進めます。今回はお客様自身が実装されるとのことなので比較的大きな部品を中心にしました。基板はEagleを使って設計し、今回は中国深圳のPCBWay社に依頼しました。シルクもきれいで出図から24時間以内出荷なので最近愛用しています。私みたいな週末メイカーだと土日に設計して次の土日に物が届いているのはとてもありがたいです。
動作確認用に届いた基板に実装します。ここで使っているArduino nanoはmicro USBのついた中国製互換品です。
噴霧時間、強度と間隔、最大噴霧回数などはロータリースイッチから設定します。リセットスイッチはArduinoのリセット、テストスイッチは押している間だけ噴霧して、例えば噴霧強度を設定することができます。モータードライバに短絡保護などが内蔵されており、バリスタで逆起電力を吸収していますが、モーターの加減速はPWMでスロープ制御にしています。手前のLEDは動作表示、PIRは人が近くにいるときには噴霧しないようにするためです。プログラム的には状態遷移を1個のモードフラグで制御し、10mSecのループでタイミングを制御しています。インタラプト / インターバルは使っていません。
現在何回噴霧したかはEEPROMに記録していますので、電源を切った後でもカウントが失われることはありません。
鉛フリーはんだを使用して手ハンダ実装です。動作テストはこんな感じで。一応USBからも給電できますが、200/500mAしか取れないのでモーターには不向きです。ACアダプタから7-12Vの電源を供給することもできます。
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| ああっ 写真にも抜け毛がっ |
動画で動作を確認していただいた後、この完成基板と未実装基板10枚をセットにして発送しました。またファイルとしてEagleのschとbrd、PCBWay向けのガーバー一式、プログラムのソースを添付ファイルとしてココナラ経由で納品。到着後1ヶ月のサポート期間中に組み立てや変更に関する質疑応答を承ります。
こんな感じです。マイコンでちょっと制御したいものがある方、どうぞお気軽にご相談ください。
上の装置は1台のモーターを一定間隔で自動的に動かすのに手頃で便利かと思います。噴霧器以外の用途に使いたいという方はココナラ（倉橋のプロフィール）もしくはクラウドワークス（倉橋のプロフィール）もしくはTwitter @TareObjects まで、お気軽にご相談ください。
ニキシー管用の昇圧回路、一度トランスを使ってみたかったのですが、なかなかいい感じのトランスが見つからず。
が、黒井宏一さんの名著「最新のチップで動かすニキシー管」の巻末に、いい感じのカップル度インダクタが紹介されていて、早速注文しました。
高昇圧率DCDCについてはここを参考にしました。
DC/DC Converter Topologies and Techniques to Obtain High Boost Ratios
黒井さんの回路だと、タップ付きトランスで使うような回路で実験されているのですが、私は素直にトランスとして使ってみました。
NJW4131もLT1930も、トランスの配線は
スイッチ内蔵で、スイッチング周波数を300Khz-1Mhzの間で可変できます。秋月で入手できるのもポイント高いっす。
昇圧用スイッチングレギュレータＩＣ ４０Ｖ ＮＪＷ４１３１ＧＭ１－Ａ－ＴＥ２ （２個入）
普通のチョッパー型昇圧インバーター回路のインダクタンスをトランスにした形で、「High Boost Ratios」のFigure 4の形式に近い配線です。
結果は、最初700khzでは発熱が多くてパッとしなかったのですが、300khzまで落としてみたところ、入力0.80Wに対して、出力164V負荷36KΩ=0.75W、効率93%が得られました。約4Vから一応動作しますが、発熱が多く、入力電圧8Vぐらいが一番効率が良かったです。ただトランスが1:10に昇圧しているのでインバーターとしての昇圧は約2倍程度、ちょっと物足りないですが、ここは効率優先ということで……。
あとトランスの接続に関して黒井さんの方法も試してみたのですが書籍と同様効率75%でインダクタンスが80度近くまで暖かくなりました。タップ付きインダクタを使えばもっと良い結果がでるのではないでしょうか。
こっちはスイッチング周波数1.2Mhz、実験前からダメだろうと思っていたのですが、試してみないとね。あと、トランスの二次側の極性も実験してみました。
原因不明のトラブルでチップを1個死なせてべったりハンダ付けしたSOT23を交換するというつらい事件はありましたが、なんとか組み立てて試した結果、一番効率のいい電圧での入力1.82Wに対して、出力170V負荷36KΩ=0.80W、効率43%……ICもインダクタもチンチンに熱くなります。スイッチング周波数1.2Mhzに対して20uHのカプルドインダクターはデカすぎますね。
で、トランスの二次側を入れ替えてみたののですが、電圧がぜんぜん上がりませんでした。まぁそりゃそうですね……でも実験は大事。
