制御回路用電源モジュールの製作

１．はじめに
今回の第４期改修にて、念願の、二次電池による電源の搭載，及び正常動作に 成功しました。
２．これまでの電源
これまでにも、幾つかの電源が使われてきました。
　1)006Pマンガン／アルカリから 7805 により降圧。
　2)単３＊６本／006P NiCd/NiMH から 7805 により降圧。
　3)単３マンガン／アルカリ＊４本からダイオードにより降圧。
　4)単３ＮｉＣｄ／ＮｉＭＨ＊４本そのまま。
　5)動力用電源より降圧，ＤＣ−ＤＣ。
このうち、1) は難しい事は有りませんが、効率が５０％程度で、寿命が短く、 一次電池です。2) も難しい事は有りませんし、効率も７０％程度ですが、意外 に重くなります。また、3) も難しくはなく、効率も８０％ですが、一次電池を ばかすか使うのは耐えられません。4) などは、効率が非常に良く、しかも二次 電池ですが、充電直後と放電直前で、電圧が変動し、マージンぎりぎりかマージ ンを越え（Ｈ８は平気だけれども）、しかも重いです。5) は電源が一本化出来、 しかも大した重量増加が無く、動力計の消費電力に比べれば制御系の消費電力は 微々たるもので、非常に理想に近いのですが、動力計の影響が制御系にもろに来 る危険性をはらんでいます。
今まで単４を誰も使わなかったのは、きっと充電器が無く、容量がまだまだ小 さかったからでしょう。
結局のところ、場合に応じて、以上のどれかを使うのが楽でしょうが、重量の 兼合いも有り、あえて新型の、「二次電池２本からの昇圧」を使用しました。
２．１．設計、製作
実物は、「ＭＡＸ７７７を用いたステップアップ電源の製作」 Fire 著、です。その記事にて、製作，動作試験は終了しています。あとは、ロボ ットに搭載しやすい様に作りなおし、実地試験です。
コンデンサはＭＡＸ７７７の規格書での要求通り、高価なＯＳコンを使い、コ イルは要求品が入手出来ないので、適当な物を使用しました。
ロボットの場合、どこが異常か判らないのは恐いので、電池側と５Ｖ出力両方 にモニタＬＥＤを付けました。消費電力をけちって、各７ｍＡ程度にし、消費電 力は約４５ｍＷ（電池側20mA 程度）として有ります。
２．２．電池
使用する電池は、重量と容量の兼合いから、単４ＮｉＭＨとし、探したところ、 手頃な物が見つかりました。
　　　　　ＴＨ−５５０ＡＡＡ 単４ＮｉＭＨ
　　　　　１．２Ｖ ５５０ｍＡｈ 約１２グラム
　　　　　１本￥３００−
値段も安めです。ただし、某秋月のジャンク放出品（新品だけれど）なので、 安定供給は望めませんが（２桁しか供給出来ないそうな）、２〜３セット、４〜 ６本も有れば、十分でしょうから、問題有りません。
２．３．実地試験
電源基板，ロボット本体の改造終了後、動作確認をし、ロボットに搭載し実地 試験をしました。その間、実際に使う電池のための充電器の製作も平行して行い ました。
まずは、制御系だけをつなぎ、動力系を切り離して動作試験を行いました。
　　　　　出力電圧：５．０１Ｖ
　　　　　出力電流：１００（最低）〜２００（最大）ｍＡ
　　　　　 標準１５０ｍＡ
　　　　　入力電圧：２．５Ｖ（充電直後の電池）
　　　　　入力電流：３００〜３５０ｍＡ
　　　　　 ただし、突入電流はもっと大きい。
　　　　　余計な負荷：モニタＬＥＤ、入力側で２０ｍＡ相当
　　　　　電源投入後の立ち上がり時間：２〜３秒
　　　　　電源切断後の切断時間：５秒程度
　　　　　
　　　　　効率：７０％〜９０％
　　　　　推定活動時間：１時間半（５５０ｍＡｈ電池にて）
出力と入力の電流は別々に測定したので、正確では有りませんし、効率は目安 となります。また、出力電流が最低値や最大値になることはまず有りません。設 計上の安全値です。
以上のように、おおよそ理想的な結果が得られ、また正常に動作しました。次 に、実際に動力系をつなぎ、動作試験をしましたが、これも問題無く、正常に動 作しました。
また、実際のロボット相撲大会でも、正常に動作し、帰ってきてからも故障す る事無く、正常動作しました。
２．４．問題点
実際に正常に動作し，故障する事無く、しかも軽量である事が確認されました が、使用しているＭＡＸ７７７が入手不可能であると言う、非常に大きな、また 解決出来ない問題があります。今回は、ほとんど偶然、入手出来ましたが、今後 の入手は全く期待できません。
また、非常に高価です。ＭＡＸ７７７やＯＳコン、電池ケースやらコネクタま で、全体で￥２０００−程度かかっています。
ＭＡＸ７７７電源の首謀者 Fire こと黒田さんは、今度は二次電池１本から５ Ｖに昇圧できるＭＡＸＩＭの石を見つけたそうですが、こちらも入手不可能です。 単５や単３ を使っても、３０〜１０分は行動可能で、おもしろそうでは有りま すが。さて、今度は誰のロボットに積まれるのでしょう？
４．Ｆｉｎ
次、無い。……。
また、気が向いたら、ＮＥＷたー君ｍｋ２関連のほめぱげを充実させるかもし れません（多分しない）。
Spechial Thanks to
　Fire 氏。
　「うぼうぼ」こと、ubora 師匠
　以下略 (^^;;汗
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    執筆：
    1995年５月某日〜1995年11月19日、
    1996年８月15日〜1996年11月10日、
    1996年11月14日〜1996年12月27日、
    1997年９月８日〜９月14日〜10月11日、
    web 用に修正：1998年９月３日
    • Last modified on Fri,11 Sep,1998..
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