鉄道模型コントローラを作る2

早速鉄道模型コントローラの詳細検討に移ります。
まずは出力段付近の検討。

電源電圧は18V。少し高いかもしれないが、Pecoのポイントマシンへの電源供給を考慮したため。1段低い15Vだと、ちょっと不足しているように思えたので18Vとしています。ポイントマシン用に15V→18Vへチャージポンプへ昇圧するのも一つの手ですが、その辺りはあとで考えます。

モータは、適当にモデル化してます。20Ωの2mH、逆起電力はDC7.5Vと適当においています。。メカニカルな部分も含めてモデル化すべきですが、まずは原理確認ということでここでは置いておきます。

出力段は2SK2232。生産中止で東芝からは後継のTK40A06N1が推奨とされていますが、原理確認なのでここでは2SK2232を使っています。

この条件で、2SK2232に対し、0-15V、500Hzのパルスを印加してみます。2SK2232のソース電圧の波形は以下のようになります。。

ゲート電圧が15Vから0Vになると、ソース電圧は13Vぐらいの電圧から-2Vまで一瞬下がっています。これは、コイルによる逆起電力で、測定すべき電圧はそのあとに出ている7.5Vの電圧です。モータの逆起電力を測定する際にはこの電圧をアンプを介してMCUのA/Dに読み込ませればOKということになるはず。そのうち実機で実験してみます。