MOSFETを使いたい(その1)
MOSFETを買いました！
よって使いたいと思います。
- この記事は、素人がMOSFETの使い方を調べながら使用を試みる備忘録であります。
75V9A というタイトルでFETが格安で売られていたのをたまたま見かけたのでデータシートも読まずにノリで落札しました。
ちなみに、斯様なパワーの素子を使うのは初めてです。どころか、電子回路素人です。
なのでまずはデータシートを眺めることから始めたいと思います。
型番はFDD16AN08A0-F085。表面実装タイプのN-ch MOSFETです。 データシート
Mouserの商品ページでも”Description: MOSFET Trans N-Ch 75V 9A”とありますが
ご覧の通りデータシートによるとドレイン電流は連続最大50Aで、9Aというのは
周囲温度が25℃, ジャンクション-周囲間の熱抵抗が 52℃/Wである時の話のようです。
Thermal Resistance vs. Mounting Pad Area の項によると
This is for a horizontallypositioned FR-4 board with 1oz copper after 1000 secondsof steady state power with no air flow. This graph providesthe necessary information for calculation of the steady statejunction temperature or power dissipation.
とのことなので
無風の中水平置きした銅箔1ozガラエポ基板でパッドが約25mm角に広がっていたら定常で 52℃/Wになるようです。
放熱の為に基板上に25mm角というのもなかなかスペースを取りますし、それでいて9Aくらいでしか使えないというのでは用途が限られます。
ケース温度を79℃未満にできれば50A流せそうですので、放熱を考えていきたいと思います。
ではまず次回、忘れかけている伝熱工学の教科書を開きます。
割った後のNucleoをそれまで通りに使う
Nucleoを割った時の備忘録
Nucleoを割ってSTLinkV2-1をゲットできます
残った本体も普通に有用なのでそれまでと同様に使えるようにしたいです
今回使ったのはNucleo STM32F401REです
割る前は
SWDでデバッグ
USART2を使ってSTLink経由でprintf等を使っていました
割った後は
STLinkのSWDピンを割り当てられているピンにつなぎます
STLink CN4 Nucleo本体
1.VDD_TARGET 今回は繋ぎませんでした
2.SWCLK PA14
3.GND GND
4.SWDIO PA15
5.NRST NRST
6.SWO 今回は繋ぎませんでした(使うとしたらPB3)
また、STLinkのJP1のUSBコネクタと反対側のピンをNucleo本体のVDD(今回はCN7の5番ピン)につなぎ､STLink側から電源供給します
.これでSWDでの書き込み等ができるようになりました。
次に、割る前も使っていたSTLink経由のUARTを使うため
STLinkのCN3のTXRXを本体のTXRXと繋ぎます、が
ここで私は少し躓きました
本体表面に見えるTXRXと書かれたピンをSTLinkのTXRXのピンにつないでもうんともすんとも言いません
実は購入時のままではArduinoコンパチのピン配置のピンヘッダにはUSART2のTXRXに割り当てられるPA2、PA3はつながっていません(ArduinoでいうところのD0,D1)
なんという罠(マニュアルに書いてあるのを読んでいなかっただけ)
裏側のSB62とSB63をはんだブリッジさせて導通させると表のピンまでつながります
今度こそTX/D1とRX/D0ピンを、STLinkのCN3のTXとRXに(ただしTXはRXに、RXはTXに)繋げて
適当にUARTで文字列を送ってTeraTermで表示させると
これまで通りに通信出来ていることがわかりました
これでNucleoを割る前と同じことが出来たので
これからもバンバン躊躇なく割ることができますね
水平パラレルリンクアーム
夜中に唐突にパラレルリンク的なものが作りたくなった
始めは産業ロボットのようなデルタ型のパラレルリンクを作りたかったが
ロッドエンドベアリングが手元にないので水平タイプのものを設計した。
参考にした動画：
使用する部品としては
ステッピングモータは多摩川精機製のTS3692N65
ベアリングは626ZZ
関節部は締結を兼ねてM6ねじを軸に
それ以外はM3とM2のねじを使用
明け方の頭脳で考えたので今見ると改善点が色々･･･
寝ている間に3Dプリンタで出力
トータルで所要時間10時間で出力された
機種は最近購入したAnycubic i3 mega
マテリアルは黒のPLAを使用
組立
制御用回路としては
以前ステッピングモータを使った簡単な2輪台車を製作したときのものを流用した
モータドライバ：A4988
アームの制御は
ヤコビアンなどは使わず、余弦定理等から先端座標と関節角の変換を行う
手っ取り早く動いているのが見たかったので、先端が円を描く軌道をExcelで関節角に変換してテーブルとしてArduinoのスケッチに入れておき
順次座標を読みだして軌道を描かせる
テーブル作成の様子↓
モータ軸上を原点とし、前方100mm離れた位置に直径60mmの円を描く設定()
実際に動いている様子↓
昨日の夜に唐突に作りたくなったパラレルリンクな水平アーム
— エボシ (@ebosi_alchiba) 2018年7月20日
構想から逆運動学()で動かすまで24時間以内に出来たので個人的に満足 pic.twitter.com/HyAke2WdOp
トルクが小さすぎて、定格の5倍の電流でやっとそれらしい動きを見せてくれる。
発熱するものにはPLAは向かないなと思った。
思い立ってから24時間以内に動いてるのを見れたのは
怠け者な自分としてはこのスピード感に非常に感動したのでとりあえず何かに書き残しておこうと思った次第
3Dプリンタ様様である
