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2026/03/29

中国製PWM制御基板を使った格安パワーパック

概要

何番煎じかわかりませんが,SNSでよく見かける,中国製のPWM制御基板を使った格安パワーパックを作ってみました.

格安パワーパックの外観

レンタルレイアウトの天の川さんで実際に使ったことをきっかけに,作ってみることにしました.

最初に知ったのは,SHIGEMONさんのYouTube動画だった気がします.

PWM制御基板

中国製のPWM制御基板は,今回使用したもの以外にもバリエーションが存在します.ノーブランドで型番もないので,通販サイトの商品写真で判別して購入するしかないと思います. 今回使用するものは天の川さんやSHIGEMONさんが使用されているものと恐らく同一で,赤色のプリント基板にON/OFFスイッチと一体になった可変抵抗が実装されているものです. PWM波形はオーソドックスに555 タイマーICで生成しているようです. Amazon.co.jpやAliExpressで1個あたり200円程度で購入できます.

PWM制御基板の出力波形

オシロスコープでPWM制御基板の出力波形を測定しました.スイッチング周波数は19.5kHzで,可聴域の上限付近です.モータから耳障りな音が聞こえる心配もないでしょう.

PWM制御基板の出力波形

部品表

手持ち部品も使いましたし,実店舗で購入したものもあるため,リンク先の商品は参考とお考えください.

方向転換用のスイッチにはロータリースイッチを採用しています.2回路3接点かつノンショーティングのものを用意してください. しかし,SR2511-0203はAitendoの通販サイトでは取り扱いがないようです. 代替としては4回路3接点のSR2511-0403かCosland Co,. Ltd. RS-2688-0403-38Nが使用可能だと考えられます. なお,ロータリースイッチの定格電流は0.3Aや0.5Aで,パワーパックの出力に対してやや不足しています.今回は操作性重視で目をつむっています.

速度調整用ツマミはお好みでご購入ください.PWM制御基板に小型ツマミが付属しているため購入しなくても大丈夫ですが,大型ツマミに交換すると軽い力で操作できて便利です.

ポリスイッチのRXEF050は秋月電子通商での取り扱いが終了しているため,MF-R050などに置き換えてください.

ピンヘッダー 1x2 (2P)はパワーパックの出力をTOMIX D.C.フィーダーNに接続するために使用します. 純正の延長コードを切って使うこともできますが,今回は手元にある線材,ピンヘッダおよび熱収縮チューブで自作しました. 線材の先にピンヘッダをハンダ付けし,熱収縮チューブで絶縁をしました. この線はケースに空けた穴から外に出しています.ケースの穴にはケーブルブッシュをつけて配線を保護していますが,プラスチックケースなので省略しても大丈夫でしょう.

KATO 走行用フィーダーに接続したい場合は,以前の記事「blog 渓鉄: DSairLiteを購入しました」も参照してください.

番号 部品名 型番 数量 参考単価
- ロータリースイッチ, ノンショーティング, 2回路3接点 SR2511-0203 1 120円
- ロータリースイッチ用ツマミ KN-8 1 40円
- 速度調整用ツマミ KN4017A シルバー 1 90円
- ポリスイッチ 定格電流: 500mA, トリップ電流: 1A, 耐圧:72V Littelfuse, Inc./Tyco Electronics Corporation/Raychem RXEF050 1 30円
- 超小型スイッチングACアダプター XIAMEN UME ELECTRONICS CO.,LTD. 12V1A AD-K120P100 1 800円
- 2.1mm標準DCジャック パネル取付用 4UCON TECHNOLOGY INC. 22234 1 60円
- ピンヘッダー 1x2 (2P) Useconn Electronics Ltd. PH-1X2SG 1 20円
- ケーブルブッシュ Kang Yang Hardware Enterprises Co., Ltd. GM-71 1 20円
- ケース プチプラケース M 1 110円
- ゴム足 タカチ電機工業 SJ-P型 ゴム足 10個入り SJ-P1004 1 417円
- 線材 AWG22相当 - -
- 熱収縮チューブ 各種 - -
- 結束バンド - - -

組み立て

プラスチックケースに穴を空けてPWM制御基板,ロータリースイッチやDCジャックを取り付けます.配線は下図を参考にしてください.プラスチックケースを誤って融かさないように,ロータリースイッチは一度ケースから取り外してハンダ付けするのが良いでしょう.

格安パワーパックの内部配線
2024/04/29

DSairLiteを購入しました

DSairLiteを購入しました

HOゲージ(16番)の車両も少し買ったので,この機会にDCCを始めてみようと思い立ちました. ホビーセンターカトーのD103 DCC基本セットを買ってみることも考えましたが高いので,X (Twitter)でよく見かけるDSairLiteを選びました.

DSairLiteにはKIT【上級者・電子工作ユーザー向け】完成品があり,KITの方が安く設定されています. 私は電子工作もしますし,KITでも表面実装部品やタクトスイッチは実装済みでしたのでKITを買いました.

DSairLiteの完成写真

組み立て

私が組み立て終えた後に公式から参考動画が公開されましたので,組み立て前に一度観ておくと良いと思います. 下記のDSairLite マニュアルのページにYouTube動画が掲載されています.

参考動画では先にDCジャックやフィーダコネクタをハンダ付けしていますが,私は先にRaspberry Pi Pico Wからハンダ付けしました. 表面実装部品なのでズレやすいため,付属のスペーサを仮付けして基板を水平にした上でRaspberry Pi Pico Wを先に実装したほうが作業しやすいと考えたからです. DCジャックやフィーダコネクタを先にハンダ付けしてしまうと,付属のスペーサでは基板を裏返した状態で水平にできなくなります. このあたりは,自己責任,お好みの手順で組み立てると良いと思います.

下の写真では,スペーサを四隅に仮付けして基板を水平にしています.また,Raspberry Pi Pico Wをマスキングテープで固定し,ハンダ付け中にズレないようにしています. スペーサとネジはプラスチックなので,誤ってハンダゴテを当てて溶かしてしまわないようにマスキングテープで適宜保護しておきます.

組み立て中のDSairLite

Raspberry Pi Pico Wをハンダ付けした後の写真です.フラックスクリーナー(サンハヤト FL-L15など)を使って掃除すると,ハンダ付け後の汚れが除去できて綺麗に仕上がります.

組み立て中のDSairLite

ファームウェアの書込み

Raspberry Pi Pico Wはブランクの状態なので,ファームウェア(バイナリ)を書き込む必要があります. バイナリ・簡単アップデートツール DSupdateが配布されているので,この作業も非常に簡単でした. 下記ページからダウンロード可能です.私はWindows 10 PCから20240412版を書き込みました. なお,DSairLiteとWindows PCを接続するためにMicro-B USBケーブルが必要です.KITには付属していないので汎用品を使用します.

ファームウェアの書き込みが終わると,ディスプレイに表示が現れます.

ACアダプタ

KITにはACアダプタが付属していませんので,別途調達が必要です. 私は手元にあった下記のいずれかを使用するようにしています.

番号 部品名 型番 数量 参考単価
- スイッチングACアダプタ Go Forward Enterprise Corp. GF18-US1215-T 1 1380円
- スイッチングACアダプタ XIAMEN UME ELECTRONICS CO.,LTD. AD-K120P100 1 800円

フィーダー線の作成

TOMIX D.C.フィーダーN用

純正の延長コードを切って使うこともできますが,今回は手元にある線材,ピンヘッダおよび熱収縮チューブで自作しました. 線材の先にピンヘッダをハンダ付けし,熱収縮チューブで絶縁をしました.

番号 部品名 型番 数量 参考単価
- ピンヘッダ 2.54mm 1×2 1 35円 (互換品)
DSairLiteとTOMIXの線路と接続するためのケーブル

KATO 走行用フィーダー用

こちらも純正の延長コードを切って使うこともできますが,今回は手元にある線材,コネクタおよび熱収縮チューブで自作しました. コネクタは純正相当品ではなく,日本圧着端子製造(日圧)のELコネクタを使用しています.純正の走行用フィーダーコネクターとも嵌合可能ですが,若干きつめのため,長期的にはあまりよろしくないかもしれません. 日圧のELコネクタは入手性が良いほか,手元に在庫があったため使用しました.

なお,コネクタを自分で取り付ける場合は,圧着工具が必要になります.

番号 部品名 型番 数量 参考単価
- コネクタ リセプタクルハウジング 日本圧着端子製造 ELR-02VF 1 22円
- コネクタ ピンコンタクト 日本圧着端子製造 LLM-41T-P1.3E 2 16円
DSairLiteとKATOの走行用フィーダーコネクターを接続するためのケーブル

ちなみに,純正相当品のコネクタはミネベアコネクト CL014シリーズのようです. 私は実際に購入してみたことはないですので,参考情報程度にご覧ください. パワーパック側は下記のとおりです.

番号 部品名 型番 数量 参考単価
- コネクタ Mハウジング ミネベアコネクト CL014-02M 1 15円
- コネクタ M端子 ミネベアコネクト 513511-2M-K 2 5.72円

線路側は下記のとおりです.

番号 部品名 型番 数量 参考単価
- コネクタ Fハウジング ミネベアコネクト CL014-02F 1 17円
- コネクタ F端子 ミネベアコネクト 513512-2M-K 2 5.72円

試運転

DSairLiteを組み立て終えた時点ではDCC対応車両がなかったので,アナログ運転モードで動作確認しました.これで出力系の回路も動作することが確認できます. タクトスイッチ類も一通り反応することを確認しておいたほうが良いでしょう.

DSairLiteのアナログ運転モード
2024/04/28

KATO HO ユニトラック製品一覧

製品情報Webページへのリンクのリスト

KATOのWebサイトのトップページからユニトラックの製品情報Webページに辿り着きづらいため,リンクのリストを作りました. なお,タタミ一畳分のサイズの幅1800mm x 奥行900mmに収まる省スペースな小判形エンドレスを組みたい場合は,下記の記事もご覧ください.

ユニトラック (木枕木)

ユニトラック ポイント

ユニトラック PC線路 (コンクリート枕木)

ユニトラック線路セット

フレキシブル線路・コルク道床・ジョイント道床

品番 品名 入数 販売店例
2-001 (HO)PCフレキシブル線路 900mm 1 -
2-099 (HO)ジョイント道床 2 Amazon.co.jp
6-010 (HO)コルク道床 900mm 1 -
2024/03/20

第9回池袋鉄道模型芸術祭のHNモジュール東京クラブブース

概要

3月16日は,池袋の東京芸術劇場で開催された第9回池袋鉄道模型芸術祭の見学に行ってきました. 2022年と2023年も行っているので,直近3年間は毎年見学しています. HNモジュール東京クラブのブースが興味深かったので,後で調べた内容をメモしておきます.私はクラブのメンバーではないので情報の正確性は保証できないためご注意ください.

HNモジュール東京クラブ

HNモジュール東京クラブは,HNモジュールという規格に準拠したモジュールレイアウトを持ち寄って楽しんでおられる方の団体の1つのようです. 公式のWebサイトは下記になるのでしょうか?検索するとメンバーの方のものと思われるWebサイトがいくつか見つかります. 鉄道模型芸術祭や夏の国際鉄道模型コンベンションでもよく見かける団体の印象です.

リバース線と転車台を組み込んだレイアウトの自動運転

以前から非DCCの自動運転をしているようで気になっていたのですが,今回はリバース線と転車台のモジュールレイアウトが追加されていて更に進化していました. HNモジュールはその特性上エンドレスループを構築するのが難しく往復運転になりそうなので,冒進しないように注意深く手動運転するか自動運転が必要な認識です. 両端にリバース線と転車台を取り付けたことで,機関車列車の単線運転の表現力が上がったようです.

私が見学した際は残念ながらタイミングが悪く,不具合があったのか転車台が取り外されて調整中でした. 実際に機関車列車が転車台で方向転換を行うシーンを見ることはできなかったのですが,YouTubeではそのシーンが紹介されていました.

自動運転用の機材

自動運転に使用している機材が気になったのですが,見た感じだと主には下記のATproのようでした.車両側を加工せずに,PC制御ができるもののようです. ATproで検索するともう1つWebサイトが出てきますが,おそらく下記が新しい公式のWebサイトだと思います.

列車の検知には反射型フォトインタラプタを使用しているようですね. 転車台や踏切の制御回路は自作してモジュールレイアウトの内部に組み込まれているようでした.それぞれの制御回路が上手く協調して一連の自動運転ができるようになっているようです.

HOゲージは,KATOのキハ110とEF81を試しに購入してみましたが,アパート暮らしだとなかなか走らせる機会がありません. 団体には所属していない個人ですが,休みの日に仮設しやすいモジュールレイアウトを作ってみるのも良いのかなと感じました.

2023/03/20

HOゲージ入門のためにレールを購入しました

概要

鉄道模型のレイアウト用に折りたたみ会議机を購入しましたので,その上で16番 (HO)ゲージの車両を走らせるためのレールを購入しました. KATOのユニトラックによる省スペースな小判形エンドレスです.

レール製品の選定

長年やってきたNゲージはある程度わかっているつもりですが,HOゲージは初心者です. HOゲージにどのようなレール製品があるか調べるところから始めました.

  • プラスチック製道床付のレール (KATO, エンドウ, メルクリンなど)
  • 木製道床付または金属製道床付のレール (旧製品だが中古が流通)
  • 道床がないフレキシブルレール (PECO, IMONなど)

最初から決まっていたようなものかもしれませんが,手頃な価格で入手性が良いKATOのプラスチック製道床付レールのユニトラックを採用しました. エンドウのニューシステム線路で揃えている方もインターネット上ではよく見かけますね. 金属製道床付レールは古い製品ですがヤフオクなどで安価に流通しています.ただ,経年で劣化しているものが多く,金属製道床が絶縁不良を起こすこともあるようなので,採用は見送りました. 下手に中古に手を出して整備に苦労するよりも,ユニトラックの方が結果的に安く抑えることができそうな気がします.

とは言いましたが,実は金属製道床付レールもヤフオクで購入したものを少し持っています.使うためには整備が必要ですが,そのうち何らかの形で活用したいと思っています.

蛇足ですが,TOMIXはHOゲージのレールを発売していません.私はNゲージでは主にTOMIXのレールを使用していますので,まとまった数のユニトラックを購入するのはNゲージも含めて今回が初めてでした.

ユニトラック

ユニトラックの選定で見た主な公式ページは下記のとおりです. レールセットもありますが,タタミ一畳分のサイズの幅1800mm x 奥行900mmに収まる省スペースな小判形エンドレスを組むことが可能なレールセットはないようでした. したがって,単品を組み合わせる必要があります. レイアウトプラン特集にはタタミ一畳分のサイズに収まるコンパクトプランも紹介があります.将来的にはこれらのプランを参考に発展させたいですが,まだ車両が1両しかないのでポイントレールがあっても仕方ありません.

できれば,もう少しユニトラック製品群の全体像がわかるように,ページ間を行き来するのに便利なメニューや目次ページがあると良いなと思いました.

購入したユニトラックのリスト

下表のユニトラックを揃えました.タタミ一畳分のサイズの幅1800mm x 奥行900mmに収まる省スペースな小判形エンドレスを組むことができます.

ユニトラックには,従来の枕木タイプのレールのほか,コンクリート枕木タイプのレールもあります.ただし,全ての曲線レールにコンクリート枕木タイプがあるわけではありません. 今回は両方実際に使ってみようということで,あえて混ぜてみました.

PC直線フィーダー線路のセットには,フィーダー線路が1本と通常の線路が1本の合計2本が入っています.

ユニトラックの曲線レールの最小半径はR370で,その次に小さな半径はR430,R490と60mm間隔で続きます. 私が唯一所有するキハ110 200番台はR370を通過可能ですが,通過可能な車両は限られますし,実感的な曲線とは言いづらいです. とは言っても,奥行900mmに対してR430を使うと40mmしか余裕がなく,机上からの落下リスクが気になりました. そこで今回は,R370とR430を4本ずつ組み合わせて半円を2個作り,机上の余裕スペースを確保しつつ曲線を緩和してみることにしました.

品番 品名 セット数 本数 販売店例
2-260 (HO)曲線線路 R430-22.5 2 8 Amazon.co.jp
2-280 (HO)曲線線路 R370-22.5 2 8 Amazon.co.jp
2-193 (HO)直線線路 149mm 1 2 Amazon.co.jp
2-153 (HO)PC直線フィーダー線路 246mm 1 2 Amazon.co.jp
2-152 (HO)PC直線線路 246mm 1 4 Amazon.co.jp

製品紹介

2023/03/19

鉄道模型のレイアウト用に会議机を購入しました

概要

鉄道模型のレイアウト用に,会議室やイベント会場でよく使われている折りたたみ会議机を2つ購入しました. レイアウトといっても当分は情景を作り込むつもりはなく,単純に天板上にレールを広げて使う予定です.

机を購入した理由

鉄道模型は買って増えていく一方で,普段家ではほとんど走らせる機会がありませんでした. レイアウトを常設するほどスペースが潤沢ではないので,走らせるときに床にレールを広げていました.そして,走らせ終わったら毎回片付ける…. レールを広げて片付けるのが面倒ということもありますが,どうしても上から見下ろすことになります. 事前に掃除してもある程度は残ってしまう床上のホコリなども少々気になりますし,スペースを工面して机を置くことにしました.

もう1つの理由は,タタミ一畳程度の広さでも,16番 (HO)ゲージを結構楽しめそうだということを知ったためです.YouTubeの すみすみ さんの動画が参考になりました. HOゲージの車両は最近入手したキハ110 200番台のみしかないのですが,NゲージとHOゲージ,両方の鉄道模型を走らせるために使えるのは良いなと思いました.

市販の机の購入以外の案

当初は机の購入ではなく,下記も考えていました.天板のサイズは,タタミ一畳分(TOMIXのレイアウトボード 3枚分)の幅1800mm x 奥行900mmを想定していました.

  • IKEAなどの市販の天板と市販の脚をそれぞれ購入し,組み立て
  • 市販の天板とアルミフレームを購入して,机を自作
  • TOMIXのレイアウトボード 3枚とイレクターパイプもしくはアルミフレームによる台座の組み合わせ

まず,市販の天板と市販の脚を組み合わせた机は,希望する天板のサイズがなかったために見送りました.私が希望するサイズがパソコンデスクなどで需要がある天板のサイズと一致していないためだと思います. また,天板のサイズが大きくなると,脚だけではなく天板を支えるフレームが必要になるのかなと思います.あと,デザイン性に富んでいる必要がなかったことも理由の1つです.

次に,市販の天板とアルミフレームによる机の自作は,興味はあったものの見送りました.アルミフレームは結構高価であることと,強度や実用性を満たした机を一発成功で自作するのは敷居が高そうだったためです.

最後に,イレクターパイプなどでTOMIXのレイアウトボードの台座を作る案ですが,これも前述の案と同様の理由で見送りました. 引っ越しなどのことを考えると手軽そうではありましたが,天板上にレールを広げていないときには作業机としても使うことを考えると,強度や安定性に不安がありました.

机の選定

市販の机を購入する方針にしてからは,実用性から考えて,オフィス什器を念頭に置いていました. ただし,天板のサイズが1800mm x 900mmとなると,新品でも中古でも数万円と結構高価です. 設計や組み立てで失敗したり時間を使うことがない点を考えるとそれでも良いかなと思っていましたが,ふと見たツイートで折りたたみ会議机が良さそうだと考え始めました. 確かに鉄道模型のイベントなどでは,折りたたみ会議机の上にレールを敷いたり,モジュールレイアウトを並べていますね.

折りたたみ会議机は各メーカーから発売されていますが,天板のサイズは大体下記のサイズで統一されているようです. さらに,天板の下に棚があるタイプと棚がないタイプがあります.私は棚は不要なので,棚がないタイプを選択しました. また,天板の色は多様で統一感はないですね.白は後々キズや汚れが目立ちそうなので避けました.

  • 幅1500mm x 奥行450mm x 高さ700mm
  • 幅1500mm x 奥行600mm x 高さ700mm
  • 幅1800mm x 奥行450mm x 高さ700mm
  • 幅1800mm x 奥行600mm x 高さ700mm

2つ組み合わせると,ちょうど幅1800mm x 奥行900mmになるのが購入の決め手でした. 買い足して拡張できますし,折りたたんだ状態で床に並べても使えそうですし,仮に不要になっても折りたたんで収納しておくことができます. 隙間を開けて並べて,その間にモジュールレイアウトを渡すようなこともできそうです.モジュールレイアウトを作ったことはないのですが.

どこでどのメーカーのものを購入するか

サイズは統一されているのでどのメーカーでも良いかなと考えていましたが,いざネット通販で購入しようとすると,個人で購入することができないサイトもありました. 購入はできても,個人の場合は法人と比較して配送料が高い場合がありますので注意が必要でした.私はアスクルで購入しました.今回初めてアスクルを利用したのですが,個人で利用できることを知りませんでした.

アスクルですとトーカイスクリーン製とアイリスチトセ製の取扱いがありました.価格はほぼ同じでしたが,トーカイスクリーン製を選択しました.商品ページに図面画像がありわかりやすかったほか,最大積載質量が50kgだったためです.ほかのメーカー製は30kgのものが多かった印象です.

製品紹介