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HomeMadeGarbage Advent Calendar 2021 ｜1日目

手頃に姿勢制御装置を楽しみたいということで入手が容易な部品での製作を目指してミニ四駆モータを用いた SHISEIGYO-1 DC の開発を進めております。

前回はモータドライバの発熱によって長時間動作ができないことを報告いたしました。

SHISEIGYO-1 DC の現状と今後 　ーリアクションホイールへの道46ー

ここでは発熱の改善を目指して色々検証しましたので報告いたします。
最後にお知らせもございますので何卒宜しくお願い致します。

モータドライバ変更

これまではモータドライバにDRV8835を使用してきました。
ここではDRV8835より出力トランジスタのオン抵抗の小さい TC78H653 を試してみました。

DRV8835がRon 305mΩに対してTC78H653 は220mΩということで発熱が抑えられるのではないかという算段です。

空中配線などで無理やり基板にTC78H653 を実装いたしました。
DRV8835 -> TC78H653 

TC78H653実装完了！

動作

早速動かしてみたのですが。。

回転する瞬間に止まる。。。 スタンバイピンをLowで復帰するので過電流保護が利いてるようです。。

程よいスピードで動かす分には動くのですが。。。

モータドライバTC78H653FTGでの
程よい速度で正転逆転の様子。
動いているので配線や制御方法に大きな間違いはなさそう。

しかし姿勢制御させようとすると一瞬で止まる。
過電流保護が利いてるよう。。

GNDとかものすごくケアしたら救えるかな？？
ちょっと扱いにくすぎるので不採用！ pic.twitter.com/zMttdd1Tn6

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) November 10, 2021

モータ変更や配線のケアで救える可能性なくもないですが、一旦過電流保護が作動するとラッチしてしまい非常に使いにくいのでTC78H653は不採用！！

基板修正

当初の基板ではモータドライバを裏面に実装しており、モータドライバが基板とモータの間に配置されます。
放熱性が良くないと思いモータドライバを上面に配置するように基板を修正しました。

結果としてはさほど大きな改善はありませんでした。。
ヒートシンクもつけてみましたがこれまためちゃくちゃな改善はありませんでした。

ヒートシンクが熱い。。 pic.twitter.com/IMkQcwsiRA

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) November 19, 2021

モータ変更

モータがグレードアップパーツを使用しているためハイパワーで電流が多いのではと思い、

ノーマルダブルシャフトモータを試してみました。

ノーマルダブルシャフトモーター　タミヤ　ミニ四駆　ばら売り :17400078:おもちゃのキムラミニ四駆ホビー館 - 通販 - Yahoo!ショッピング

Yahoo!ショッピング

なんと電流が半分以下に減って 姿勢制御もゲイン調整で問題なくできてしまいました。

初めからノーマルでやっとけばよかったかな。。 
ミニ四駆のモータってこんなにもモノによって性能違うんですね。勉強になりました。

ノーマルダブルシャフトモータの使用によって発熱問題はあっさり解決いたしました 🙄 。

乾電池駆動

ノーマルダブルシャフトモータによって消費電流も減りミニ四駆のように乾電池駆動も確認できました。

SHISEIGYO-1 DC
ミニ四駆モータと乾電池で姿勢制御装置を実現できました。
近日中に製作レシピをまとめたいと思います。

大変 家庭的な味になったかと思います。#電子工作界の栗原はるみ pic.twitter.com/GEvh1grvKd

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) November 25, 2021

レシピ販売

ミニ四駆モータで気軽に楽しめる姿勢制御モジュールが完成しましたので、製作レシピの販売を開始いたしました。
乾電池でも駆動可能ですので非常にフランクに姿勢制御できます。

SHISEIGYO-1 DC の製作レシピ

サンプルコードや筐体3Dモデルは上記リンクより無料でダウンロード可能です。
是非ご確認ください。

専用基板も以下で販売中です。

SHISEIGYO-1 DC 専用基板

3Dプリント済みの筐体組み立てキットも以下で販売中です。

SHISEIGYO-1 DC 筐体組み立てキット

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姿勢制御モジュール 4重倒立挑戦2　ーリアクションホイールへの道48ー

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