PWM制御

安定化電源にPWM基板を接続して動作確認

 

Ｎゲージでミニジオラマをこさえて現実逃避する画策。小さな鉄道模型で重要なのは車輛や情景のリアルさの他に車輛走行での滑らかな加減速と微速走行が再現できるかにある。スケール速度を考えれば模型車輛がシャーシャーと高速で走るとスケール的に時速200キロをすぐに超えてしまい興ざめ。発車、停車もロケットスタート、ガックン停止は避けたいところ。その救世主としてDCCと呼ばれるデジタル制御方式がある。DCモーターを電圧制御で速度コントロールする旧来方式ではなくPWM（パルス幅変調）制御でONとOFFを細かく繰り返してモーター回転速度を制御するもの。一般的な鉄道模型のデジタル制御では、模型車輛のモーター車にデジタル制御用デコーダー基板を積む方式。デコーダー基板には個別IDが振られていて同一線路上にある複数車輛をIDの呼び出しで各々を独立で速度制御できる。これを使えば同じ線路上にいる貨物列車を待避線で停車させておいて特急列車を高速で通過させるような芸当ができる。しかしこのDCCシステムの採用には専用コントローラやデコーダー基板など高価な投資が必要。何より今回製作するＢショーティの小型電気機関車ではデコーダー基板を積むだけの物理的な空間がない。連結する客車や貨物を永久連結にしてデコーダーをそちらに積むという策はあるけれど面倒。今回の工作ではミニジオラマゆえ単線で単機の走行を想定している。機関車内でデジタル信号に変換するのではなく線路にPWM出力を直接流すことで面倒ごとは解決する。これなら既製品のDCCシステムを購入しなくても秋月通商あたりのPWMキットを組み込めば済む。そんな妄想をぼんやり考えていたところ大陸の通販サイトでPWM基板にバックライト液晶ディスプレイ、速度調整トリム（デューティー比変更VR）まで付いたものを見つけた。1000円でお釣りがくる価格。速攻で注文して1週間ほどで商品は届いた。乱暴な中華の輸送実態を知っているので早速動作確認。安定化電源に繋げてデジタル出力の波形をオシロで確認。

 

デューティー比　50％出力にして波形をみる

山と谷が綺麗に半分、50％の矩形波

 

10％の矩形波

 

0％の状態（停止）

 

VRでのデューティー比変更に連動して綺麗な矩形波が出ていた。これで車輛に線路に電源も揃った。あとは舞台づくりが課題か。

 

 

スケールスピード800km/h！　こんなおもちゃがありました。

（Youtubeサイトでご覧いただけます）