ぽんず製造所

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電子工作

PICマイコンを使ったインターリーブ臨界モードPFC回路を作った

PICマイコン「PIC16F1615」を使って、インターリーブ臨界モードPFC回路を作りました。
今回はクッソ雑に動画にまとめたので貼っときます。(YouTubeからもっと動画上げなさい(意訳)と怒られた)
のでここに文章は書きません



ようごのせつめい

PFC・・・PowerFactorCorrection:力率改善回路。商用電源を全波整流等で直流を得ると入力電流がひずみ、力率の悪化、高調波の増加などの悪影響が生じる。PFCは一般的には入力電流を正弦波(入力電圧波形)に近づけながら直流を得る回路。回路トポロジは昇圧チョッパ型が一般的で、今回もソレ。

臨界モード・・・チョッパ回路ではスイッチング素子をON/OFFしてインダクタ電流を制御するが、臨界モードはインダクタ電流がゼロになったときにスイッチング素子をONとする動作モード。インダクタ電流はゼロとピーク電流を行き来する。バレースイッチング/ソフトスイッチングとすることができるので、スイッチング損・リカバリ損が低く、低ノイズにできる。一方、ピーク電流が大きくなるので導通損などに注意。入力電流リプルが大きく、フィルタ等も大きくなりがちで嫌すぎ。

インターリーブ・・・主回路を複数用意し、等位相差で動作させる方法。今回のように2つあるなら180度位相差。これにより各相のインダクタ電流リプルが相殺され、入力電流リプルを小さくでき、臨界モードの欠点がかなり解消される。臨界モードではスイッチング周波数が可変なので等位相差動作が難しいが、これをうまくやってくれるのがPIC16F161xのAngular Timerだったってワケ。


PICで遊ぶの楽しいですね。
以上ッ!

2022年の秋月彼岸花

彼岸花記事を書くの久しぶりかもしれません。

2016年(8年前)、秋月電子通商に突如として売り出された彼岸花の球根
電子部品屋が植物を売ってるということで電子工作界隈がざわめいていました。

?????????
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※今は売っていません

もちろん自分も購入し、庭に植えてみました。なんだかんだ毎年咲いております。
2016年の開花時はこんな感じ。2個植えましたが一輪だけ咲きました。
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ちなみに2017年も同じ感じだったみたいです。

それからというもの勝手にどんどん数が増えて...




で、今年も咲きました。

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_人人人人人人人_
>めっちゃ増えた<
 ̄Y^Y^Y^Y^Y ̄

数えたら40本くらいあった気がします

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きれいですね~~~~~~~~


リコリコ見てて最終回あたりで満開だったのでなんかいい感じの気分に浸れました
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9月後半あたりの1週間ほどで見頃は終わってしまうのですが、
少しすると葉っぱがめっちゃ生えます。これもとてもきれいで面白いです。
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これなんかいつも草生えちゃうんだよな
草だけに


今年はこんな感じでした 以上です

マスタ基板(?)

VVVFカート2号機用の電源の管理などいろいろなことをやる基板を作りました。
全システム電源のON/OFF、制御用電源の生成、電圧電流などの測定、RS-485の制御を行う基板です。RS485のマスタ用マイコンがあるってことでマスタ基板って呼んでいます。
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電源のON/OFFはリレーで行います。大電流が流れるため、よくあるトグルスイッチ等では許容電流オーバーとなってしまうからです。MOSFETをスイッチにしても良かったのですが、物理的に遮断出来ないのは良くなさそうだし、半導体は吹き飛びそうなのでやめました。まぁリレーも溶着しそうだけどね。

ヒューズも用意されており、メイン大電流用のと制御回路用の2系統あります。安全性を考え、メインのほうが飛んでも制御側は生きて、制御のほうが飛んだら全電源を落とすという仕様になっています。

真ん中の銀色のはDC-DCコンバータで、制御用の12Vを生成します。

VVVFカート2号機では各基板間の通信にRS-485を使う予定ですが、そのマスタ用のマイコンも載っていて、ついでに入力電圧・電流・12V系電圧・温度等を測定します。
下の方のXHコネクタが電源・RS485バスで、そこに各基板をつなぐ感じですね。


で、RS485バスに正しいデータが乗ってるか・ちゃんと通信できてるかを確認するために、LCDで簡単なモニタを作りました。
試しにマスタ基板で取得した入力電圧・電流・12V系電圧・温度を表示させています。
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コンバータやインバータ制御用のNucleo(STM32F446)と通信できたので大丈夫そうです。

やる気不足でこれ以外の進捗は他にありません。

赤外線LEDキューブを作った

タイトルの通りです
LEDキューブは見て楽しむインテリアみたいなものだけど、目に見えない赤外線で作ったら面白くね?って感じで作りました。ネタ工作です。

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動画も作ったので見てください。ブログで書きそうなことはだいたい動画にまとめてあります。



超適当に作ったやつなのになんかニコニコで伸びてて嬉しいです。

動画に回路図入れてたけどよく見えなそうだからここについでに載っけとくね
すーーーぐDCDCとかつかっちゃう

IR_LEDCube

コメントで面白かったのは、カメラで見ないと見えない系電光掲示板・心霊系ですかねぇ電光掲示板くらいは暇があったら作ってみようかな

以下勝手にコメント返信


>(LEDの光拡散する)キャップあるよね
もちろん実験した。そしたら光が弱くなりすぎて使い物にならなかった。結果的にヤスリで削るが一番良かった(削る向きも工夫してるよ!)

>150mAのパルスって、duty50%だと実効値約100mAなんだけど(震え声)
どういう意図のコメかよくわからんけど、LEDは定格100mAで層ごとにダイナミック点灯してるのでD比は25%となり許容範囲内です。

>テレビが誤作動しまくるだろ
誤作動とまではいかないけど、実は点灯中にリモコン操作するとキューブが強すぎてリモコンの赤外線をかき消して(?)反応しなくなるときはある

>階調制御しないのにパルス駆動するぐらいならDCで流して電流絞ればいいのでは…
4x4x4キューブの場合、スタティック点灯だと64本+α線が出てきて配線が大変で見栄えも悪いしということで、ほぼダイナミック点灯一択となります。すると必然的にパルス点灯となり、輝度を保つためにいっぱい電流を流してやる必要が出てきますが、一般に赤外線LEDはパルス大電流点灯を想定されている(向いている)ことが多く都合がいいです。

>LEDドライバIC使えよ
A. 各ピン150mA流せるやつが都合よく売ってない(or入手性が悪い)

>そこの回路を見せろ
A. 上げといたぞ


ご視聴ありがとうございました。

3レベルVVVFインバータを作った

Twitter上で最近またVVVFインバータを作るのが流行っているようでしたので、自分もインバータを作ってみました。他の方は2レベルを作っていたので、自分は3レベルインバータで対抗しました。

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個人での3レベルインバータの作成例が見つからずいろいろわからなかったので、とりあえず試作ということで手探り状態(?)での制作となりました。
そんなわけで基板の無駄が多く、また別基板があったりしてキレイに収まってません。
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真ん中がメインのインバータ基板です。左が倍電圧整流回路で、コンセントから141Vと282Vを生成します。右が制御用のマイコンボード(Nucleo)といつもの操作ボタン。

後ろ側
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回路構成はT-NPCです。
Untitled

とある人から大量に絶縁DC-DCコンバータを頂いたので使ってみようということで贅沢に使っています(でも絶縁電源使わなくても作れるし、使いたかっただけ感...)。絶縁DCDCとゲートドライバ付きフォトカプラ(TLP250H)でパワー部と制御部は完全に絶縁されています。やっぱりこの方式だとGDTやブートストラップ方式と違って楽にゲートドライブできていいですね。

基板についているICはマイコン(PIC16F18325)です。禁止入力保護、相補波形生成、デッドタイム生成を行っています。制御ソフトのミスによる回路の破壊防止と、ソフトの単純化・軽量化が目的です。
パワー素子が無駄に強いのを使っているのはそれしかなかったから。スペック不足で飛ばすよりはいいかな...。

あと一番やべーのが、スナバあたりの設計がよくわからなかったので適当にCスナバつけといたらあんまり機能してないっぽいという点です。シミュレーション状は動くのにね。
結局素子のターンオフをめっちゃ遅くして過電圧の発生を抑えています。


東武30000系風のデータを作って回してみました。
非同期の周波数が上がる直前の捻れるような音が好きです。


オシロの下の黄色と青の波形が相電圧、上の紫が線間電圧(オシロ内で計算)です
ちゃんと3レベルやろ?

というわけで3レベルVVVFインバータを作ることが出来ました。次作るとしたらもうちょっと綺麗にまとめて作れたらいいなと思います。続きを読む
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