PECOポイント リレーを使った補助配線給電切り替えのテスト

PECOポイントは、切り替えた時にトング部がレールに接触する事により、フログ部への給電を行っています。
しっかりと切り替わるように線バネが仕込んであるのもこの為でしょう。

しかし、エレクトロフログの線バネの力は、それほど強くはありません。
ポイントの製品のムラもあり、初期から若干接触が甘いものも見られます(今までの大量購入の経験)
ダブルスリップやシングルスリップ、3WAYポイントなどは、初めから製品にフログ部の補助配線が付いており、これに給電切り替えを行ってあげないと、まともに走りません。
でも通常のポイントである、小型~大型・Y字・カーブポイントなどは、特にフログ部への補助配線は出ていません。

ポイント2


そこで、トング部の接触が様々な要因で甘くなり、通電不良が起きた時の安定通電確保のために、補助配線(バイパス線)を全てのポイントに敢えて設けています。
ちょうどポイント裏の画像で、フログ付近にトングとの補助回路があると思いますが、それにリード線をハンダ付けしています。

PL-13で切り替えている以外に、構内信号切替も合わせるために、リレーを用いてフィーダーまたはレールからの通電をポイントの切替方向に合わせ、通電を行う計画で施工を行ってきました。


下記はこのテストする舞台のCモジュール内のリレー基板2枚の図です。

Cモジュール(1)配線表

Cモジュール(2)配線表



ただ回路上のお話だけであって、実際にうまく機能するのか?をテストしていません。
というか、テスト出来る段階(状況)になっていませんでした。

今回、配線処理の終わったモジュールを使って、トグルスイッチを使ってのリレー切替で、補助配線と本来のトング部接触とのタイムラグでショートしないのかをテストしました。

ご覧ください。





リレー基板が、台枠裏にある為に見ていて分からない部分もあろうかと思いますが、ポイントからチラチラ見える青い線が、ポイントのフログ下部にハンダ付けで取り付けた補助配線です。
これがリレーまで伸びていています。
このテストした場所では、機回し線のフィーダーから分岐したものをリレーに導き、リレーの動きで機回し線フィーダーのプラス・マイナスを切り替えて、給電しています。


最初の方の停止した状態で、ポイントを操作しても、ショートをすれば電源に赤ランプが灯ります。
でも全く問題ありません。
ちなみに、このポイントは清掃してトング部で接触給電出来ています(リレーへの配線を外して確認)。

これで、この不安要素はひとつ排除出来ました。




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Nゲージレイアウト リレー基盤の作動テストを行う

連休中に、モジュール用のリレー基盤の作成をすべて終えました。
終えたと言っても、単に配線をハンダ付けしたのみで、作動の確証も何もありません。

リレー基盤製作 9


先行したDモジュールの大小1枚を含めて、C・Eモジュールの各1枚分の合計4枚です。

ブレッドボードを使って、基板上のCRDを通したLEDの切替を行う信号点灯テスト用と、ポイントのフログの補助接点のプラスまたはマイナス電流を流す、補助配線テスト用の2つを準備して、いざテスト開始です。


リレー基盤製作 10

リレー基盤製作 11


上の画像は、ポイントの補助配線切替をテストしている様子です。
抵抗をいれて、LEDの向きを変えて、+-どちらの電流が来たかで、点灯が切り替わります。

各ポイントの定位・反位の条件が違いますが、とにかくポイントマシンを切り替えた事で、ポイントスイッチから電流が流れてリレーが切り替わり、プラス・マイナスが交互に変わる事をLEDの点灯で確認をしています。

無事に切り替わっています。


これを各ブロック、基板毎にすべて行いました。
補助配線切替は、すべての箇所で問題無く機能しました。


次に信号切替。

こちらは、単純なリレー1基ごとに指令が出るものは、すべて綺麗に切り替わってくれたのですが、ダブルスリップポイントのある基盤では、まったく反応が無く途方に暮れてしまいました。

通電の確認も、配線漏れも無く、原因が分からず、解決するまでに、ずいぶんと時間が掛かりました。

原因は、複数のポイントを作動させることで、各リレーに伝わっていく為で、個別にポイントスイッチからの電流をオンにしていたのでは切り替わらないのでした。
これが分かるまでは、嫌な汗をかきましたが、わかった後は安堵でどっと疲れました。

結果的には、信号切替もすべて快調に切り替わりました。

やったー! という感じです(^^)/


それではテスト中の模様を少し・・・





何とか関門を切り抜けました~
ちょっと安堵です。
やり直しはぞっとしませんから(笑)


台枠裏の配線もこれで先に進めそうです。




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Nゲージレイアウト 場内・出発信号機の数

仕事も佳境に入ってきました。
この暑さもありますが、帰宅=睡眠では進みようが無いので、昼休みを利用して次なる準備をしています。


今、リレー基盤を作っている途中ですが、これにつながる信号機に必要なLEDを算出してみました。


出発・場内信号機


当面必要なモジュール側を出すつもりでしたが、いっその事全体で算出しました。
各4灯式・3灯式の表示すべき色灯を記述し、エクセル表で計算させています。

場内・出発信号機の作成数は、全体で39基。
モジュール分だけで、17基です。


この信号機作成に拘っていると、レイアウト全体が先へは進まなくなるので、気分転換にモジュール分だけでも作れるようにと、各LEDを手配しました。


ベースとなるGM製信号機の無塗装キットは、4灯・3灯式ともに39基分以上に手元にありますので、LEDさえ来れば製作が可能になります。
まずは、1基試作が必要ですね。
光漏れなど、必要な対策を経験しないと行けませんから・・・

あのポリウレタン線のハンダ付けだけは、気鬱ですが…(笑)


来週月曜は祭日。
さすがにここは休めそうなので、止まってしまった実作業を再開したいところです。


まだ実作業が伴っていませんが、CとEの基盤配線表だけは完成してます。

<Cモジュール>
Cモジュール配線表

<Eモジュール>
Eモジュール配線表



作動チェックはブレッドボードを利用して、色灯切替と補助給電の通電を、3mm砲弾LEDを使って試そうと思います。
これも休みに出来るかな???(^-^;




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Dモジュールのもう一つのリレー基盤完成

土曜夜は仕事疲れもあってか、久しぶりに何もせずに寝てしまいました。
日曜はそれを挽回するべく、昼から夕方まで集中してリレー基盤作りに挑みました。

私の脳内予定では、C・Eモジュールも含めて、全部の基盤作りを終わらせる予定でしたが、おお甘ちゃんだったようです(笑)
何とかDモジュールのもう一つのリレー基盤を完成させるのが関の山でした。

一番リレーの数も多いので、それに伴い入出力端子も多い基盤です。
その分、取り回しも面倒です。


リレー基盤製作 7


大小10個のリレーが付きます。

入出力端子のピンソケットもグルーガンで仮止めして設置しましたので、作業後もあまり傾かずにいるようです。
ハンダ付けのスピードが上がったというのも大きいでしょう。


リレー基盤製作 8


裏側です。
汚いので、注視しないようにお願いします。
非常にお恥ずかしい限りです(笑)

配線の取り回しは、図面を見ないと、私も何の事やらさっぱり分かりません。


この前の小さい基盤側と同じように、設置時の配線図を用意しました。

Dモジュール(改定)


Dモジュール(1)配線表


基盤の入出力端子の近くに、シールで端子が何かを貼れれば最高です。
考えておきましょう。


一番配線数の多い基盤だけでも完成出来た事を良しとしないといけませんね。
台枠側の配線作業もしたいですが、まずは基盤作りを全部済ませたいです。

今週で基盤作りを脱出出来るか???(^^)/




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リレー基盤から各配線につなぐのに混乱する

先日来、基盤づくりを進めていますが、なかなか少しの時間では進捗と言うには程遠いです。

リレー基盤製作 4


第1号の基盤は、CRDが裏面に取り付けていたので、oomoriさんのアドバイスに基づき、表側に移動しました。
CRDの脚がカットしていたので、表側に無理なら辞めようと思っていたのですが、外して脚を曲げて填め込むといけそうだったので、正規の位置に直しました。
oomoriさん、ありがとうございました。


これはDモジュールで使う2枚の基板のうちの1つなのですが、もう1枚も準備に入りました。

リレー基盤製作 5


端に位置するピンソケットの前に、リレーが付くソケットを先に止めてしまいます。


リレー基盤製作 6


何となく慣れてきたのか?(笑)
良く聞く三角錐の形になってきています。
ぼち吉鉄道さんに教えてもらった線材にハンダを流すような感じで行くと、ストンとハンダが落ちるようにランドごと三角錐になってくれます。
ぼち吉鉄道さん、ありがとうございました。


ホントに皆さんに助けられっぱなしです(笑)


この基盤が完成したら、台枠裏に仕込む訳ですが、そこでの配線は私の頭の中にしかありません。
これは迷いや間違いを生む元なんです。
それを排除したく、図面で整理しました。


まずDモジュールです。

Dモジュール(改定)

これが全体の様子なんですが、これとどう繋ぐかが、頭の中だけでは不安です。

よって出来上がった基盤から、どう繋がるかを図案にしました。

Dモジュール(2)配線表


フィーダーから供給する入力は、当然コントロールパネルに向かうものからの分岐を基盤に繋ぎます。
ここまで書いておけば間違わないでしょう~
いや分からんな…(笑)
わたしの事だから(^-^;

引き続き基盤づくり頑張ります!




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Nゲージレイアウト製作 ~配線処理を始める~

台風3号が通過していきました。
雨が結構降りました。幸い私の周りでは被害等はありませんが、皆様のところは大丈夫だったでしょうか?

台風も大変ですが、仕事も大変になっています。
このところ仕事の激務でお疲れモードになっており、思考回路も弱っております(笑)
出口は有る筈なので、頑張るしかありません。



さて、前回の宣言どおり、台枠背面の配線処理をサクサクと進めたいところですが、なかなか思うように進めません。

配線工事 2


これはCモジュールの地上面ベースの裏側です。
端に配線を流すために、溝が簡単に掘ってありました。
最終的には、これに地下ヤードの照明をセットした後、地下天井面として化粧いたします。


その前に以前からフィーダーコードなど配線が増えましたので、溝を広げたり増やしたりして、配線を収め直しました。

収め直すに当たっては、これを使いました。

配線工事 1

ピタガンです。
ポリスチレンフォームも熱で溶けるので、本来相性の悪い接着ですが、すばやく配線を止めるだけなら問題はありません。

いま、Cモジュールは片側に配線の出口を集め、写真のように保守の際は立て掛ける事にしています。
そうすると、配線が地下ヤードの天井を横切る事になりますが、地上面との分離の時には外しやすい事も大きいです。


この対になる最初の中央駅Dモジュールは、このように考えていない時期だったので、貞子の髪のように各ポイントから直下へ配線がぶら下がっています。
これは後程Cモジュールと同じような形に改めるつもりです。


次に配線を台枠裏に逃がすと、必要となるのが補助通電切替&構内信号切替のリレー基盤です。
ユニバーサル基盤にどう配線するかの図は書いてきましたが、本番に入ります。

リレー基盤製作 1


リレーの位置などは、図をにらめっこしても分かりにくいので、事前に部品と脚の位置をマジックで書き込みました。
サイドの各配線につながる場所は、ピンソケットを設置していきます。


リレー基盤製作 2


とりあえずC/D/Eの各モジュール用の基板の書き込みを終え、不要のソケットの脚は配線の邪魔になるのでカットしてます。

さぁ、ハンダ付け開始です。

何事も初めてですので、一番小さく、一番配線のやさしいDモジュールの2番目の基盤から手を付けました。

リレー基盤製作 3

これはようやく出来た1枚目の基盤です。

1箇所繋げたら、通電確認をするなど、確実に進めています。

私の1枚目作成の感想は、端に位置するピンソケットを1個とかにばらすと、ハンダ付け時に動いて傾くなど、非常にやりにくかったです。
次は1個のピンソケットの場合は、ピタガンで仮固定してから、作業しようかな~とも思います。

あと、基板のランドがあまり手こずっていると剥がれる事に気付きました(汗)
(端のピンソケットの位置が予定よりずれているのは、ランドを無くしたので移動したため)

CRDは、本体を外側(表)に位置させれば良かったですね。
予定画を見過ぎて、そのまま付けました。
次の基板では、外側へ取り付けます。

すずメッキ線はハンダ付けがしにくいのは当たり前なんでしょうか?
この辺は慣れなのかな?(^-^;

スローペースだけど、火傷もせずにやっているので、順調かな???(^-^;
少しランドにハンダ付けするコツは分かってきたので、2枚目に移りたいと思います。




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場内・出発信号機 ユニバーサル基盤の設計

場内・出発信号機のLEDの明るさについては、結論が付きつつあります。
それと並行して、これらのリレー回路をユニバーサル基盤に落とし込むべく、PCで作業をしております。

まずは、構内の様子から・・・

Dモジュール(改定)

これはDモジュールです。
ポイント位置に記してある「R」表記はリレーを使う箇所で、このポイント切り替えを利用して、各信号を切り替える手筈です。


これを回路に準ずる図形に、まずは記入をしていきます。


リレー配電基板 D-1モジュール

リレー配電基板 D-2モジュール


CRD値は、0.5mAが入手前でしたので、前の想定値にしていますが、値は変わると思います。

なぜ、こんな手間を掛けているかと言うと、私自身が良く分からなくなる事が多いからです(笑)
少なくとも、これを書いておけば、どういう意図なのかが、忘れても図として残ります。


ただこれを元にして、ユニバーサル基盤に落とし込んでいくのも、まだまだ間違いや混乱が生じるので、さらに一手。


リレー基盤 Dモジュール


これは実サイズの基盤に、実寸リレーを配置して、さらに経路を元図に準じて書き込んでいます。

これは基盤を裏から見た図になっています。
そのために、リレーなどは透けているようになっており、これを見ながら基盤づくりが出来るようにと思っています。

ちょっと遠回りしているようですが、私にはこの方が間違いや混乱が無いのと、今後の資料として残せるので良いかと作業をしています。

これはDモジュールですが、この他のCモジュール・Eモジュール分も順次作っていきます。




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場内・出発信号機 LEDの明るさ確認

モジュールの運転関連の配線をするにあたり、合わせて台枠裏面に仕込む信号リレー基盤の事も完成を目指さないいけません。
チップLEDは苦労しながらも、何とかポリウレタン線がハンダ付け出来る事が確認出来たので、今度は明るさをどの程度にするかを決めたいと思います。

そこで、いくつかの定電流ダイオードを介して、どの程度の明るさになるのかをテストします。

電流容量テスト-1

ブレッドボードに12V電源をつなぎ、15mA~1mAまで4種の定電流ダイオードを並べて比較します。
た625さんさんのような秘密兵器があれば楽なのですが・・・(笑)
0.5mAも試したかったのですが、近くの電気店では在庫切れでした。

まずは15mA

電流容量テスト-2


おぉー、思っていたより無茶苦茶明るい!!!
これでは明るすぎます(^-^;

お次は10mA

電流容量テスト-3


少し照度が落ちました。
ブレッドボードに写る赤色の範囲が狭くなった事で、15mAと違いが分かります。

まだ明る過ぎますね。


それでは5.6mA

電流容量テスト-4


あっ、グッと落ちましたね。
それでも明るいです(^-^;


最後の1mAをやってみます。

電流容量テスト-5


信号機を考えれば、このぐらいで十分な明るさです。
もう少し暗くても大丈夫なんでしょう。
0.5mAが無いので試せませんが、これで良いんじゃないだろうか?


電流容量テスト-6


信号機の穴を通してみると、1mAでこんな感じです。
十分でしょう~


ちなみに緑と黄も試してみました。
赤と緑は同じ照度のような感じですが、黄は少し照度が落ちます。


電流容量テスト-7


これは緑と黄を一緒に光らせてますが、黄は10mA、緑は1mAを通しています。
これではまだ黄の方が明るいですが、黄を5.6mAにすると、ほぼ同じ照度のように見えます。


今回のテストなら、1mAで緑・赤を点灯させ、黄のみ5.6mAで点灯させるという結論です。
0.5mAは取り寄せ中なので、それで最後に比較して決定したいと思います。




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Nゲージレイアウト製作 ~場内・出発信号機の製作(1)~

チップLEDを使った場内・出発信号機を計画している訳ですが、1608チップLEDへのハンダ付けが出来ないと、いつまで経っても進展しない事になります。
3月8日に書きましたように、テストする材料は揃っている訳ですから、ここはひとつトライする事にしました。


場内・出発信号機 (3)


まずはGMの未塗装キットの3灯信号機の穴あけをトライしてみました。
0.5mmから0.7mmを経て、最終1mmの穴を開けました。

まずます中心に開けられていると思います。

もう一基、3灯共に穴を開けています。
この辺りは、無灯になる部分も穴を開けてクリアパーツを入れるかどうかを迷っています。


穴の位置をを寸法的に見てみました。


場内・出発信号機 (2)


これは3灯共に開けたものですが、完全に均等では無いので参考程度です。
灯の間隔は2mm弱ほどです。


場内・出発信号機 (4)


これはジュンパパさんからお分け頂いたポリウレタン線です。
AWG38は、赤・緑と色付きになっていて+-に使いやすいですね。
AWG38(約0.1mm相当)は髪の毛以下にも見えますので、まず今回はAWG34(0.16mm相当)のポリウレタン線を使って、チップLEDとの結線に挑みます。

しかし、0.16mmでも十分に髪の毛並みです。

ゴマの1608LEDと髪の毛のポリウレタン線・・・フゥー(笑)


場内・出発信号機 (5)


エルパラさんから仕入れた1608チップLEDは、LED裏面にアノード(+)・カソード(-)の印として、凸マークを横に向けたようなものがあります。
飛び出た方がカソード(-)という事です。


1608チップLED


信号機に仕込む時には、LEDは1つ飛ばしか、2つ並びかの2パターンです。
カソード(-)側は1本でまとめたいので、予め下絵を書いておいて、その上に両面テープを貼って、作業をしようとしました。


まずは、適度な長さに切ったポリウレタン線の両端をフラックスを塗って、その後ハンダメッキしました。
一応、念のために通電をテスターでチェックしましたが、無事に導通を確認出来ました。

1608チップLEDにも端子の部分にちょんちょんとフラックスを付け、ジュッと一瞬でハンダメッキしました。


場内・出発信号機 (6)


アップ画像で見ると、ポリウレタン線太いな(^-^;
あれだけ拡大鏡装備で見ても、見にくかったのに・・・(笑)


アノード(+)側にポリウレタン線を付けたところです。
チップLEDを両面テープで固定して、ハンダメッキした両方を重ねて、ちょんちょんとハンダこてを当てて、くっ付けました。
左が黄色で、右が赤色です。

ちょうど写真下に、下絵が見えています。

このあと、下絵の左側を使って、黄色と赤色のLEDを並べ、カソード(-)を一気に付けようとしたのですが、黄色側が付いたと思って、今度は赤色側を付けようとすると、先程ついた黄色側のハンダが外れるなどで、悪戦苦闘・・・

ほんのわずかな時間なのですが、ちょんちょん程度でも外れます。

それに100均の両面テープは粘着が弱いのか?分かりませんが、ハンダこてを近づけると、熱でくっ付けたLEDが外れて浮くんです(+_+)


何度もトライしたんですが、熱で両面から外れる・くっついた方のハンダが他方をすると外れるの繰り返しに嫌気がさして、今回は単独でつないで、後日カソード(-)をLEDから離れた部分でつなぐ事に切り替えました。

LEDもぶっ壊れるといけないので・・・


とにかく、一気付けするのを止めて、3色とも単独で付ける事を優先しました。

緑と黄のカソード(-)は、のちほど赤のカソード(-)につなぐので、ポリウレタン線を短めにして作業を続けました。






そして・・・


赤色

場内・出発信号機 (9)

黄色

場内・出発信号機 (8)

緑色

場内・出発信号機 (7)



全てを熱で壊すことなく、3個ともポリウレタン線をンダ付けする事が出来ました(^^)/

ポリウレタン線の先が飛び出ていますが、カットしますので気にしないでください。

3個で1時間半。
カソード(-)を一気に付けられない格闘時間も含めてですが、両面テープから外れるのにも手こずりました。

あっと言う間の1時間半でしたが、見えないのと、イラつくのを抑えながらの作業でした。


因みに、この点灯はテスターを介しての発光です。

各容量のCRDをつないで明るさの違いを見るテストまで行く予定が、昨日は無理でした。
というよりも、ここまで無事に出来て、点灯したことで放心状態でした(笑)


こうなると、AWG38の方でもトライしたくなります。
ただ両面テープからLEDが外れるのだけは、なんとか防がないとやりにくいですね。


これで場内・出発信号機を作る目処が立ちました。
引き続きトライをしたいと思います(^_-)-☆




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電子パーツの各種調達

指の怪我の方は、人差し指は完全に傷口は塞がりました。
親指は、どうしても普段の仕事や生活で、うっかり力を込めたりする事もあって、時々裂けた爪が開いたりしますが、ほぼ塞がりました。
痛みも無理に押さえたりしなければ、ほぼありません。

でも、まだ作業とかは止めています。
しばらくは早寝で、回復に努めています(#^.^#)


そんな訳で、気になるレイアウト製作の今後ですが、構内のフレキ敷設&フィーダー装備、自作アンカプラーの埋め込み等と、順に進めていく訳ですが、ずっと私なりに回避してきた電子関係も、そろそろ構築しないとなりません。

パーツは、C・D・Eモジュールでの必要数は、まとまってきました。

2017年3月7日 (1)

2017年3月7日 (2)


1枚目は秋月電子さんとエルパラさんから調達したものです。
リレー関連・ユニバーサル基盤・CRD類、それに1608サイズのチップLED(白色・緑・黄・赤)・超小型ブリッジダイオード。
他にコンデンサ類も仕入れてあります。

2枚目はアマゾンからのテープLEDの白色300連と電球色300連の2タイプです。

2017年3月7日 (3)


これは導電性銅箔粘着テープ。
nari_masaさんが、色々と電飾で使われているので、真似をしてみようと思い調達してみました。

車両の電飾化作業は、未開発の部門ですので、我が鉄道の多数の車両群を施工すべき、出来るだけ単純な方法を選択したいと考えています。
そうでないと、あまりの数に心が疲弊してしまう恐れがある為です(^^)


2017年3月7日 (4)


1608のチップLEDは小さいですね~(+_+)
エルパラさんから届いた時はあまりに少ない量だったので、「あれ?少なくない?」と思ったのですが、小さいから少なかったんですね。


2017年3月7日 (5)


この小ささ。
胡麻ですよ!ごま! これって(笑)

ほんとにポリウレタン線を、私はハンダ付け出来るのだろうか???
不安感マックスです(笑)
とにかく、ジュンパパさんから分けていただいたポリウレタン線で、いよいよトライしてみようと思ってます(^^)
信号の色灯の間隔で2個を繋げれるようにならないといけません。
マイナス線はまとめて1本にしたいので、2個のチップLEDを並べてハンダ付けするという難度の高さ(私のレベルでは)に、目も眩みそうです(^-^;

ポリウレタン線って、ハンダを事前に通して被服を剥ぐように書いてるものと、そのままハンダ付けすれば良いものとか、製品によって違うのか?二通りあるようですね。
これも実際にやってみれば色々と分かるでしょう。

リレーの方は、解説の通りに配線し、電流を流すと切り替わる事を実際に確認してみました。

今回エルパラさんから購入したチップLEDの緑と白色が20mA、黄と赤が10mAなんですね。
緑/赤、黄/赤の二通りが存在するので、小さい方に合わさないと壊れるような・・・
この組み合わせだと、信号で使う場合は、最高10mA以下のCRDで使わないといけないのかな?

まずは本線に組み込むTOMIXの信号の照度がどのくらいかを、CRDの数値を変えて検討する必要もありそうです。
一応テスト用にCRDは、10mA、5.6mA、1mAの3種を用意しておきました。

ポリウレタン線に、無事にハンダ付けが成功したら、ブレッドボードで色灯の明るさテストをしたいです。




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