【大改造】プラレールEF65 Wi-Fiカメラ搭載車 part 2

DC-DC降圧コンバータプラレール
DC-DC降圧コンバータと入力側Li-Poバッテリー、出力側Power Dash Motor

いよいよWi-Fiカメラモジュールの搭載です。

Li-Poバッテリーを積み込んでUSB充電モジュールに接続して、1つのバッテリーはスイッチ経由でWi-Fiカメラモジュールと、もう一つはDC-DC降圧コンバータを経由してパワーダッシュモーターに接続します。

DC-DC降圧コンバータ
DC-DC降圧コンバータと入力側Li-Poバッテリー、出力側Power Dash Motor

車両前部にWi-Fiカメラモジュール搭載

スイッチボックスの取付位置確認

限定公開:wi-fi 02 スイッチボックスの取付位置確認

スイッチボックスの取付位置確認

Wi-FiカメラとDC-DC降圧電源モジュールの
ON/OFFスイッチの取付位置を決め、
ボディー側にスライドスイッチの操作穴を開ける為の位置を確認(位置決め)。

限定公開:wi-fi 03 スライドスイッチ

スライドスイッチの操作穴を開ける為の位置に
デザインナイフで四角に印を付けていきます。

限定公開:wifi 04 1280 720 0041 20201006

スライドスイッチの操作穴をデザインナイフで四角に切り取ります。

限定公開:wifi 05 1280 720 0145 20201006

ボディーを嵌めて、スイッチの穴のサイズ・位置は良いか確認です。

反対側は、先日開けたUSB入力端子1,2の穴です。

スライドスイッチの操作穴のサイズを微調整します。

DC-DC降圧モジュールと、ヒートシンク

DC-DC降圧電源モジュールと、別途用意したヒートシンク

DC-DC降圧電源モジュールと、別途用意したヒートシンク

DC-DC降圧電源モジュールにヒートシンクを取り付け

限定公開:wi-fi 01 DC-DC降圧電源モジュールと、別途用意したヒートシンク

DC-DC降圧電源モジュールに
加工(カット)したヒートシンクを取り付けています。

配線用端子板の用意

手ごろな大きさの端子板が無かったので、

4端子2p(1P2T 3ピンスライドスイッチを分解して8ピンの端子盤にしたもの)
を逆さまにしてホットボンドで固定

モーター入力、USB充電モジュール1.2出力のリード線をはんだ付けしていきます。

搭載スペース確認

Li-Po電池×2,Wi-FiカメラモジュールLヒートシンク、および
LDC-DC降圧電源モジュール搭載スペースを確認

元々はこの位置(USB充電モジュール位置)に単2電池を置くスペースがありました。

以前の単2電池格納スペースにLi-Po電池×2,
Wi-FiカメラモジュールヒートシンクDC-DC降圧電源モジュールを搭載予定

Li-Po電池×2個を載せて

Li-Po電池の一つは降圧して駆動モーター用〔ここにDC-DCモジュールをつかいます〕

wi-Fiカメラモジュール

Wi-Fiカメラモジュールと別途購入品
分解したWi-Fiカメラモジュール

付属の不良電池は切り離します。

Wi-Fiカメラモジュールと別途購入品

許容オーバー

Wi-Fiカメラモジュールと、現状のDC-DC降圧電源モジュールをのせると、
既に許容オーバーです。

DC-DC降圧電源モジュール部分で高さオーバーです。

これにあと、Wi-Fiカメラモジュール用のヒートシンクが必要です。
(凄い発熱ですので、プラスチックのカバーが溶けそう)

DC-DC降圧電源モジュール代替イメージ

最大サイズでも、USB充電モジュール(残り分)のサイズでないと

これはでは無理です。

DC-DC降圧コンバータ
DC-DC降圧コンバータ

これだけの物を、元単2電池が入っていたスペースに格納しなければならないので

今のDC-DCモジュールでは無理です。

現状のDC-DC降圧電源モジュールが

予想以上に体積があるので

これは載せられません

左右〔入出力〕のアルミ電解コンデンサが大きくて予想以上の体積です

これを改造(両端の電解コンデンサ
体積の小さなものにする)して使うには
プリント基板の加工・元となる回路図も必要ですが、
回路図入手できないのです。

DC-DC降圧コンバータ
DC-DC降圧コンバータが大きすぎて格納できません

タキ243688タンク電源車

Li-Po電池2つがのせられない

本体がLi-Po電池2つだと、
USB充電モジュールサイズのDC-DC降圧電源モジュールでも

Wi-Fiカメラモジュール用のヒートシンクを付けたら、高さが収まりません

Li-Po電池を小型化するか、1つにするなどの工夫が必要です。

ちょっと横道にずれて、電源車の制作

現状のDC-DC降圧電源モジュールを利用して

Li-Po電池を一つにして駆動モーター用にはタンク電源車から給電イメージ

Li-Po電池を、1つにした場合、モーター用電源は
この様にタンク車改から供給します。

(本体のUSBモジュールが1つ無駄になるけど)

本体部分のLi-Po電池で容量不足(力不足)の場合は、これをつなぎます。

(その為には、EF61の後部に電源入力端子の設置が必要です)

(プラレール KF-09 タキ43000タンク車)改造

タンクの中には18650電池3500mAhが入っています

パワーは充分です(もちろんこちらも降圧して1.6~1.7vくらいで供給します)


本体に電源を供給するために

タンク車との接続イメージ

本体の受電部

本体とタンク車の接続イメージ

EF65
EF65

リード線を本体側面に這わせるために、ホットボンドで仮止めします、
後で、電源端子にはんだ付けします。

EF65
EF65

本体を横から見る

EF65
EF65

新たな部品の手配(部品調達)

本筋に戻してDC-DC降圧電源モジュールの検討です

コンパクト
積層セラミックコンデンサ(MLCC)を積んだ物を探して購入するしかありません。

〔電解コンデンサとMLCCの大きさ比較〕
MLCCは購入後に10pで届いたもの。こちらは2個使用済、1個はんだ不良で、あとに残った7pです)

MLCC比較
電解コンデンサと積層セラミックコンデンサ(MLCC)との大きさ比較

容量違いですが、これ程の体積差

MLCC
電解コンデンサに比べ低容量のMLCCへの置換が可能
出典:電解コンデンサからMLCCへの置き換えガイド

そして代替のDC-DC降圧コンバータモジュール

見つけたのは

これ 〔未完成品〕 ↑これらは、入手後に写真を撮ったもので(入手まで1週間ほどかかりました

MLCC(10p)
10kΩポテンショメータ青いやつ)
テキサスインスツルメンツのDC-DC降圧コンバータモジュール未完成品

DC-DC降圧コンバータ用の回路図

回路図を事前に入手できたので
DC-DC降圧コンバータ用の回路図
DC-DC降圧コンバータ用の回路図

自分でMLCCと半固定抵抗(ポテンショメータ)を買って接続するしかないです。

10KΩでは、役不足を、一瞬疑ったのですが、丁度良いものが見つからず
このまま発注。これが後で不具合をモタラスことになるとは、この時は未だ
(多少モーターの回転が早くなって、スピードが出すぎてまあ良いか位の気持ちでした。))

発注先はamazonではありません

DC-DC降圧コンバータは、小さめサイズの完成品が、
また、積層セラミックコンデンサもamazonにはありませんでした。

部品が海外からの到着となるので納期が2~3週間とかかかるらしい。

  • ● DC-DC降圧コンバータモジュール(未完成品)
  • ● 10KΩのポテンショメータ(半固定抵抗)   
     これは後から分かるのですが、11.5KΩで1.5v   
     だから、20KΩにすべきでした。   
     1.5Vを少しオーバーでも問題ないだろうと、   
     これは間違いでした。
  • ● 積層セラミックコンデンサ(MLCC)

全体図(配線図)

DC-DC降圧コンバータのサイズ(43mm×21mm)は、そのままで、直していません。

DC-DC降圧コンバータの出力は2Vとなっています。
これは、
後から(EF65を走行させてみて)分かるのですが、
2Vでは電圧が高すぎました。

ポテンショメータを最大値の10KΩまで上げてみましたが、
1.7V~1.6V位までしか電圧を下げられませんでした。

部品到着まで、新たな工程に進めません。
ここで、中断です。

次回へ続きます。

前回の記事は⇩

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