CPU実験室

誰も見向きもしない古いCPUをいじって動かしてみようというプロジェクトです

部位特定

電源基板上の部品を電解コンデンサに限定せず丹念に見ていったら、怪しいところが見つかりました。AC入力系のフィルムコンデンサですがなんかヒビ入ってます 横からみるとまぁ結構派手にやらかしてて黒い飛沫も基板に飛んでました たぶんこのコンデンサが破…

電源ユニット取り出し

接続されているコネクタをいくつか抜いて筐体にヒートシンクを固定しているネジを外すと、ごろんと電源ユニットが取れました。 この表に見えるAC入力系+シリーズレギュレータと思われる基板とスイッチングレギュレータ基板の2枚が抱き合わせになっています。…

オシロ故障

自作の安定化電源の残留ノイズがどれくらいあるのかとオシロで見てたのですがデジタルオシロだと測定器自体のノイズが大きく何を見てるのかわかりません ではアナログで見ておくかと久々にアナログオシロTektronix2455Bを引っぱり出してきました。 電源を入…

ニキシー管電源

寄せ集め基板で最後に残っていたニキシー管用電源基板にやっと着手しました。 回路はDCDCコンバータ用NJM2360に外付けFETを付けた昇圧回路でネットでよく見かけるものです。FETのターンOFFを早めるためゲートに電荷引き抜きのPNPトランジスタが追加されてま…

OPアンプ差し替え

修理完了した安定化電源ですが無負荷状態だとわずかに発振していることがわかりました。約1MHzで0.4Vp-pくらい乗っています フィードバックに入れた位相補償用のコンデンサの値を変えてみるのがいいのでしょうが一度組込んだ制御基板を取り出すのは異様に大…

制御基板入れ替え

電源制御基板の入れ替えが完了しました。配線引き回しが汚いのは勘弁です。 出力電圧は0~14V。オペアンプがRailtoRailなので0Vまで絞れました。 電子負荷より先に電源ができてしまったので抵抗を負荷にランニングテストしています。5Ωに5Vかけて1A出力、メ…

部品実装完了

制御基板の部品実装完了。OPアンプは単電源、RailtoRail、高精度ということでLMC6081にしてみました。 基準電圧源は基板上端中央のU3で高精度リファレンスAD580(2.5V,10ppm/℃)が付いてます

電源分解

制御基板を取り出すため分解します。 前後のパネルは取り外せるようになっていて組立て・メンテが容易。さすがメーカ製のケースはよくできてます これが取り出した制御基板。油のようなものでべっとり濡れていて特有のなまぐさ臭で電解コンデンサの液漏れで…

自作電源修理

VFD電源をいじっているうちに安定化電源と電子負荷の制御基板が出来上がってきてました 修理しようとしている電源装置がこれです。しっかりとしたケースに入っていてちょっと高級な西澤電機製アナログパネルメータが付いてます。ガワと機構部品はもったいな…

VFDモジュール完成

VFDモジュールへの電源の実装はこんな感じになっています 真横から見たところ。わかりにくいですがPICの真裏に47uFの電解コンをパスコンとして追加、基板自体はピンヘッダを使ってプラグイン方式にしました。トランスが最適化できれば容易に交換できます。な…

VFD電源いちおう完成

トランスを少し巻きなおしました。2次出力を26Vにするとその時点でヒータ巻線の3次出力が3Vrmsくらいになったのでこのまま2次を27~28VになるようにDUTYを上げるとヒータ電圧が定格を越えるかもしれません。12回巻×2を10回巻×2にしました。 巻き直し後のト…

ソフトスタート

2次出力は+23~24V出ていますが、さらに電圧を上げるためVOUT設定値を増やすと起動と同時に出力がブレークダウンし1次側がショート状態になることがあります。おそらく起動時、2次側のコンデンサ充電などで過渡的に大電流が流れスイッチングのDUTY比が増大…

出力電圧変更

蛍光表示管はアノードとグリッドに印加した高電圧でヒータから飛び出た熱電子を加速してアノードを光らせるわけですが、桁丸ごと消灯させるにはグリッド電位を0にして熱電子を阻止します。ところがそれでも勢い余った電子がアノードに到達して弱く発光するの…

動作不良

VFD電源は基板を起こしてしまったのですがいざVFDモジュールにつないでみると表示が暗くていまいちでした。回路定数の改善をしてみます。 せっかく組み立てたのですがトランスの差し替えができるよういったん引っこ抜いてリード線で外付けにしました。 この…

VFD電源交換

LD8118を使ったVFDモジュールの電源部を今回のものに交換しました。ピン位置、アサインはコンパチにしてあります ところが思ったより表示が明るくなりません。まだ加速電圧がたらないのか、と思いグリッドドライブ波形をみると23Vくらいのパルスが出ていてこ…

コイル巻き

今回入手したコアとボビンですが、コアに関しては材質、特性についての記述は何もありませんでした。でもまあそんなに種類はないだろうとTDKのカタログから同一寸法EE19コアのデータを拾ってみると、 これとほぼ同等品でしょう。ギャップ無し時のAL値は1250(…

電源基板

今回の基板発注でまた$5のクーポンをもらえたのでおまけで追加注文してみることにします。 上半分はDC定電圧電源の制御回路、下側は便利さが分かった電子負荷の制御回路です 秋月の実験室用電源のキットを使った自作の電源装置を久々に使おうと思ったら壊れ…

基板到着

DC-DCコンバータ用の基板が出来上がってきました。指定したV-CUT処理もちゃんとできています。V-CUTというよりほとんどI-CUT。薄い砥石で両面から厚さの1/3くらいまできれいにすり割りされていて手で簡単に折り取れました。 もう一つの不安要素がトランスの…

基板発注

他の基板と面付けしようとしていましたが他のネタもすぐにはなく、1種類面付け、V-CUT指定で発注しました。指定通り出来上がるかがちょっと心配です。 他に細かい部品類も発注。 ぎりぎり夏休みの自由研究完了しました

基板設計

このトランスが載るドライブ回路を基板化してみます。トランス部分は巻線構成、巻線比で変更してもドライブ回路は共通なのでシンボルはブラックボックス化しておきます。 パタンは非常に単純。自作でもいけそうです サイズが30×40mmしかないので他の回路と寄…

コア検討(2)

トロイダルコアもいいんですが、とにかくコイルを巻きにくい、基板への実装が面倒そう(リード線がどこに出てくるか予想つかない)のでEEコア付のボビンを買ってみました。 10個セット(Eコア×20個とボビン×10個)で送料込み¥900で結構安いです。 これ注文…

コア検討

磁気飽和させないためにはギャップを設けられるEIコアやEEコアが良いようです。コイルも巻き易いですし。ただ軽負荷では問題はなさそうだしそれより巻数や巻数比はもう少し検討した方がよさそうです。 手持ちのトロイダルコアがまだあるので新たに巻いてみる…

磁気飽和

この回路でヒータ出力の波形を観察してみました。 3次巻線(ヒータ出力)定抵抗負荷80Ω 上から2次負荷:無負荷、50mA、100mA(5V/div) やはり2次負荷が軽いときは3次出力も小さいですが適度な負荷50mA(DUTY=50%)ではきれいな波形になっています。さらに負…

特性比較

最初の回路:1次2次単巻でFET-ON時にエネルギー移動(フォワード型)と、今回の回路:1次2次逆相でFET-OFF時にエネルギー移動(フライバック型)の出力特性を比べてみました。 負荷に対する出力電圧の安定性でいうとフライバック型が多少良さそうです 2次出…

トランス変更

巻線比調整のためトランスを巻きなおしました。2次巻線はいままで1次巻線と単巻き構成でしたがこれを独立させ巻数を135Tとしています。3次巻線も半減して8T×2になります 2次巻線を独立させたのはフライバック動作を試すためで、ドライブする1次側は同じです…

PWM波形

PICからのPWM出力が、負荷を変化させたときどう変化するか見てみました。 PIC5ピンPWM出力(2V/div) 上から2次出力無負荷、50mA負荷、100mA負荷 無負荷では非常に細いパルス、100mAも負荷をかけてもDUTYは40%くらいにしかなりません。 これによって3次巻線…

出力特性

電子負荷で取り出す電流を自由に可変できるようになったので早速測定してみました。配線がぐちゃぐちゃですが。 内部設定値VOUT=436としたFWを書き込み起動。負荷をかけていくと100mAまで1V以内の降下でかなり安定しています。VFDに必要な電流は10~20mA程度…

電子負荷

VFD電源がどれくらいの負荷までいけるか、ざっくり抵抗では確認していましたがもう少し詳細にみておきます。抵抗だと離散的な値(今のところ2.4kΩ1本(10mA)と2本パラの1.2kΩ(20mA))でやってますが、電圧降下すると電流も下がってしまうし、小電力とはいえ抵…

フィードバック制御

出力電圧をADCで読取りDUTYを変える制御を組み込んでみました。 目標値VOUTに対して出力電圧が高い場合はpwm値をデクリメントしてDUTYを下げ低いときはpwm値をインクリメントしてDUTYを上げるという単純な処理です。pwm値は有効な制御ができる2~600の間に収…

PWM出力

PICによるパルス出力ですが、手持ちがあったPIC12F675でやってみたのですがデジタル汎用出力をON/OFFでパタパタやるので数kHzしか得られません。さらにこのループにAD変換結果によるモジュレーションを組み込むとますます遅くなって数100Hzとなり全く使い物…