アトリエペンギン

Webサイトリニューアルの準備として、メニュー用のアイコンをデザインしています。
Webの方へもお立ち寄りください。
www.at-penguin.com  

DC-12kVの高電圧発生装置です。





松定の電源モジュールを使えば簡単に作れます。
黒い線をアースに落とします。
上の天球が-12kVになります。

GND電位のものを天球に近づけると、バチバチスパークします。
１MΩ程の抵抗を介してやると、シューと紫色のグロー放電が起こります。
チャッカマンで火を近づけると、その炎を伝って電気が流れるので放電距離が伸びます。

---

余談になりますが、プラズマの話題です。
天球をさらに高電圧にして、地面（GND電位面）との絶縁破壊電圧ギリギリの状態にしておきます。
そこへ、テスラコイルなどで強力な電磁波を打ち込んでやると、絶縁破壊電圧以上になり放電が起こります。直流放電と同時に交流成分も乗っているので、DCグロー放電とは違ったプラズマが発生します。
真空チャンバーなどの中で行えば、空間広くにわたってプラズマ化します。


  

以前にDRSSTCの回路図をUPしましたが、回路図だけ見ても作れないので、
今回は写真解説をPDFにまとめたので、回路図やこのブログの記事と合わせて参考にしてください。
http://www.at-penguin.com/drsstc-pict.pdf



Webページの方には、SSTC関係のお問い合わせがちょくちょく来るのですが、
こちらのブログは閑古鳥が鳴いていますね。

助手：　閑古鳥ってなんですか？

鈴木：　誰も来なくて閑な時に鳴く鳥のことだよ。

助手：　じゃあもう閉鎖しましょうか。

鈴木：　・・・

  

１次コイルを巻きなおして動作開始。
しかし、全然放電が弱い。

しばらくあれこれやっていると、IRS2110がやたらと発熱している。
「あぁ壊れたな」

新しいICに差し替えてスイッチON
しばらくすると、急にヴ～ンと唸り音が聞こえはじめた。
”やばい”予感がして、電源をOFFしようとしたその刹那・・・
パン！と回路基板上で何かがはじけた。２秒後、私の後ろの床に何かが落ちる音がした。



IRS2110のパッケージが破壊した。それにしてもこんな壊れ方するかね？

ICを逆に挿していたのだった。
おそろしい。
  

Webサイトのよくある質問をまとめました
http://www.at-penguin.com/flyback1.html


Flyback transformer Audio modulation
Q:　GateDriverはTC4427でないといけないのか？　FETは2SK2847でないといけないのか？
A:　似たようなものならばなんでもよいはずです。
　POWER MOSFETは入力容量が大きいので、たくさん電流をながせるドライバが必要です。TC4427は1.5Aのドライブができますが、それで十分動きます。
私もたまたまあったものを使っただけなので、この回路図に倣う必要はまったくありません。

Q:　ゲートドライバとかFETとかはどこで買えばいいの？
A:　TC4427, 2SK2847限定で探しても取り扱っているお店は多くはないと思います。　
　ネット通販で買うか、お店の人に相談して取り寄せてもらいます
ネット通販はこちらを参考にしてください　http://parts.hamazo.tv/e2024438.html

Q:　音が出ますがザラザラです。
A:　FBT（フライバックトランス）はかなり電磁ノイズが出ます。上手くシールドして、PWM変調回路にノイズが飛ばないように工夫します。

Q:　放電が断続的です。ザザーバリバリ！と音がするばかりです。
A:　電流が足りないからです。電流を強化してアーク放電を作らなければいけません。
１．電源の容量を大きいものにする。24V-1A程の一次電源は必要です。
２．FBTの一次巻き線を大きくする。巻き線を増やすと２次側の出力電圧は低下しますが、電流は多く伝わります。放電ギャップをうんと狭くから始めて調整していきます。


Q:　放電しません
A:　一気に全部作らずに、まずはFBTを動かすことの練習から始めるとよいかもしれません。
  

Webサイトのよくある質問をまとめました
http://www.at-penguin.com/flyback1.html

Half-Bridge MINI-SSTC
Ｑ：回路図中のPSW 5Aとは？
Ａ：ポリスイッチ（リセッタブルヒューズ）で過電流が流れた時に、回路を切り離します。

Ｑ：写真には回路図に載っていない部品が写っているが（ＩＣや可変抵抗）
Ａ：タイマＩＣ555を使ったインタラプタ回路です。555のパルス出力をIRS2110のSDピンに入力することで、放電の様子が変わります。ですが、基本回路としては回路図のとおりです。
　　写真は試行錯誤の結果。回路図はそれを必要最小限にまとめたものです。

Ｑ：周波数制御はどうやるの？
Ａ：この回路では周波数は二次コイルの形状に基づく共振周波数の電磁波をアンテナにフィードバックしているので周波数制御はできません。
共振周波数で動作しているということは、もっとも効率よく動作しているということです。

Ｑ：大地アースが取れない場合はどうするの？
Ａ:２次コイルのＧＮＤは大地アースが理想ですが取れなければ、アルミの板を敷いてアースＧＮＤに見立てその上に二次コイルを乗せ、アルミ板と回路図中の▽をつなぎます。
コンセントのＡＣ１００Ｖをトランスを通さずにブリッジダイオードで整流すると、それ以降の回路が全て大地アースから浮いた状態になります。回路上のＧＮＤと大地アースをつないではいけません。

Q：FETがすぐに壊れてしまいます。
浮遊インダクタが大きいと、スイッチング時に大きな電圧が印加されてゲート電極が絶縁破壊することがよくあります。
IRS2110とFETの距離は極力短く配線します。
１次コイルへ向かう配線は縒り線にすることで、浮遊インダクタを抑えます。

（質問があれば順次追加していきます）  

助手：　国民のみなさんは馬鹿ですから。。。

鈴木：　いきなり何をいうのだ！？

助手：　いえ、DVD「ポチの告白」を観たのです。

鈴木：　権力者にとっては不都合な映画だと思うが。

助手：　大丈夫です国民の皆さんは馬鹿ですから、この映画を見たって何も行動できませんよ。

鈴木：　おまえに何の権力があるのかはわからんが。まぁ万事大丈夫なのだろう・・・

助手：　ふふふ、、、警察官はストレス溜まりますね。


  

太陽光を一点に集めます。
直径475mmのパラボラリフレクターです。

蝶番で台に取り付け、角度も自由自在です。
中心軸にはステンレスの金尺が延び、焦点位置にサンプルを取り付けるのも簡単です。

きっちり設計されたものなので、それこそ１ｃｍ×１ｃｍに集光します
焦点に置いたものを溶かします。燃やします。
手を置いたら火傷します。

うちのマンションは東向きなので、午前中の一時しか実験ができません。
実験用の土地が欲しい。






  

今日はオリンピックのカーリング中継を楽しんでから１次コイルを巻いた。

２次コイル径115mmに対して１次コイル径180mm。
１次コイル高さ150mm。巻き数MAX８回巻き
材質はなまし銅管φ6

うーん。。。近すぎるし高すぎる。
多分１次コイルと２次コイルの中腹で放電するなこれは。

１次コイルの形はどんなのがいいのかよくわからない。
斜めに広がるように巻く人もいれば、平面巻きの人もいる。

初心者は近い方がいいと考える。
近すぎて放電した経験のある人は、なるべく離そうとする。

かっこいいデザインを考えたところで、巻くためのガイドが必要になる。
プラ版を削る程度ではすまない。木材とのこぎりでいろいろ面倒くさい。

規格物の塩ビパイプの径で巻くのが楽といえば楽。
失敗のつもりでやってみよう。


  

アトリエでは自由な発想でものを考えて述べることができます。
大学や企業や社会一般常識では許されないことでも自由に議論できます。

助手：　月探査衛星かぐやってありましたよね

鈴木：　うむ

助手：　あれは何で月に落としたんですか？

鈴木：　そんなことはオフィシャルサイトで調べなさい
http://www.kaguya.jaxa.jp/

助手：　彼らの言う「理由」なんて馬鹿正直に聞く気もありません。
　私なら落とさずにデータを取り続けます。
　本当に落ちたんですか？　その証拠は？　
　どこかの誰かの「発表」なんて信じませんよ。

鈴木：　いったい何が言いたいのだ

助手：　私なら月軌道に残しておいて月のデータを取り続けたり、いろいろなことに使いたいんです。

鈴木：　誰だってそう思うだろうが。

助手：　でも、落とすことになっていたし、落としたと発表した。

鈴木：　研究者はおろか国民のだれ一人疑問にも思わなかったし、追求しなかった。

助手：　なぜですか。

鈴木：　メディアを通じて「発表」したものは信じなくてはならないから・・・

助手：　もう一人の私なら、かぐやを落としたと見せかけてスペースジャックして自分で使います。

鈴木：　欧州宇宙機構の火星探査衛星がことごとくNASAに乗っ取られたようにかね？

助手：　簡単なことですよ。衝突したと「発表」すれば国民は信じますからね。

鈴木：　人民を上から見た者の発想だな。

助手：　月に見られたくないものがあるなら、「落とせ」と言うし、データもまず検閲します。

鈴木：　支配者としては当然の行動だな。

助手：　１億人を眠らせておくことと、１億人の目を覚まさせること、簡単なのは前者ってことですよ

鈴木：　結論

助手：　月探査衛星かぐやは・・・
　まだまだ運用できたのに誰かの都合で渋々落とした。
　もしくは、落としたと思わせて、JAXA以外の誰かが運用している。
　地形データ映像データは直接日本には届かない。もしくは公表前に必ず検閲が入る。
　
鈴木：　なのではないかな？　ということだな？　そうだな？　妄想だな？

助手：　自由な妄想です。安心してください。

アトリエでは自由な発想でものを考えて述べることができます。
大学や企業や社会一般常識では許されないことでも自由に議論できます。
真理を追い求めるとはそういうことです。  

こんなものがあるんですねぇ

一次コイルの銅パイプをゲットしました。
お値段2500円程
安いものです！


  

ゲートドライバＩＣ　IRS2110
IGBT　IRG4PC40W
そしてFRD　PS2010R

HVラインに電圧を印加して一発スイッチングを行うと電圧が０になりIGBTが一気に発熱します。
そのままHVの電源ラインがGNDにショートし、電流がドバドバ流れてスライダックがうなり声をあげます。
電源を切って冷ましてから電源を入れなおすと再び耐圧が保たれて、電圧が印加できます。

さて壊れた部品は何でしょうか？
正解はダイオードでした。

気づかなかったぁー
IGBTかFETかゲートドライバが悪いと思っていろいろ試した結果、多くの命を失ってしまった。
金額にして、軽く５千円は超えています。

しかし耐圧1000Vのダイオードがこの部分で絶縁破壊するかね。
違うとすると、フリーホイール電流量に耐えられなかったか。
もっと大きなダイオードを使えばよさそうです。

損害額は甚大ですが私は大丈夫です。
部品の故障モードは壊してみなければいつまで経っても覚えないのだから。

まさかこの部品が、この部分が、、、というのが多々あります。
それに気づくのに１ヶ月２ヶ月を要することも多々あります。
やるだけです。  

アトリエでは自由な発想でものを考えて述べることができます。
大学や企業や社会一般常識では許されないことでも自由に議論できます。

助手：　地球は中空なわけですが、外殻の厚さについて考えてみました。

鈴木：　まてまて・・・地球は空洞であるわけなかろう。狂ったのか？

助手：　いえいえ、地球の膨張について考えていたのです。

鈴木：　ほう、地球は昔小さかったとでも言うのか？

助手：　南米大陸とアフリカ大陸は昔陸続きでしたね。教科書にも載っています。

鈴木：　昔はパンゲア大陸というものがあったらしいがね。

助手：　パンゲア大陸にはテーチス海というものがあります。

鈴木：　湾になっている部分だな。

助手：　地球の大きさが今と同じと仮定してパズルを並べたからテーチス海なんて半端なものができたのですよ。
鈴木：　地球を小さくすればテーチス海の両側がつながって一つのパンゲア大陸となるわけだな。

助手：　それでは２０点です。パンゲア大陸の周りは海ということになっています。

鈴木：　地球の半分はパンゲア大陸。半分は大海。それはそれでバランス悪く不自然だな。

助手：　地球をもっと小さくすると、パンゲア大陸で全地球を覆うことができます。

鈴木：　なるほど。

助手：　今の地球の海床の地質はどんなに古いものでも２億年前にできたものです。

鈴木：　２億年前には今の海の部分は表面にはなかったわけか。

助手：　今の陸地割合は何％ですか？

鈴木：　１／3が陸地で、２／３が海じゃろう。

助手：　では膨張前の地球の表面積は今の１／３だったことになります。

鈴木：　すると直径は

助手：　今が12800km、表面積1/3に相当する直径は6900kmです。

鈴木：　おお、するとだいぶ大きくなったものだな。

助手：　のんきですね。岩石をどこからかもらったわけでもないのにこんなに大きくなるってことはですね

鈴木：　中身がなくなるということか？

助手：　そうです。膨張前後の地球の体積を計算してみました。


助手：　直径6900kmの昔の地球が中まで詰まっていたとして、それを今の大きさに広げたら、今の地殻の厚さはせいぜい300kmということになります。
おそらくもっと薄いでしょう。

鈴木：　深海11kmでありえないレベルで重力が軽くなるという話を聞いたことがある。

助手：　重心が地球の中心にあればたった11km近づいただけで重力が変わることなどありません。

鈴木：　しかし、重心が地殻中心の足元わずか100～200kmの距離にあるとしたら、、、、

助手：　11kmも近づいたというのは大きいですね。重心までいけたら重力はなくなるわけですから。

鈴木：　ところでこの狂った研究はまだ続くのかね？

助手：　地球膨張に伴って自転速度がおそくなりました。遠心力も弱くなり、大型恐竜は自身の体重をささえられなくなり・・・

鈴木：　まてまてまて～。もう頭がいっぱいじゃ。またの機会に聞かせてくれ。

助手：　あと、万有引力定数も大幅に補正しないといけなくて、、あわあわ、、


このようにアトリエでは、
大学や企業や社会一般常識では許されないことでも自由に議論できます。
社会的にある程度の地位を築いてしまって自由に意見を言えなくなった方はご遠慮ください。  

MOSFETドライバIRS2110がよく壊れる。

VccとCOMがショートし音もなく発熱する。
内部ブロック図を見る限りはIC内部のローサイド側のドライブ用FETが絶縁破壊されたものを思われる。

壊れるといえば、MOSFET　IRF250N　もよく壊れた。酸化膜の絶縁破壊。

なので、MOSFETより壊れにくいという、IGBTを買った。
IRG4PC40W（こりずにIRF製品）耐圧600V、パルス電流MAX160A、最大動作周波数150kHz
同じくTO247パッケージでそのまま置き換えられる。

いざ動作させてみると、どうにもぱっとしない。
全然放電のパワーが弱い。

しばらく試していると、またIRS2110が壊れた。
VLOに過電圧が戻ってしまっているのかな。
でもIGBTは壊れる気配なし。

一次コイル周辺の配線周り次第で大きく放電したり放電しなかったり、よくわからない現象が続く。
IGBTのドライブ回路はトランスで切り離したほうがよいのかな・・・  

回路図アップしました。
お気に入りのフルブリッジドライブＩＣIRS2110を使った製作例があまりないので、参考になれば幸いです。

動作のポイントです

１．トリガ信号を作る。
インタラプタ動作をさせるということは、すなわちその都度共振フィードバック信号が消滅してしまいます。いくらインタラプタ信号でドライバICのイネーブルをON/OFFをしたところで動いてくれません。
そこで、シュミットトリガNAND回路4093を使います。
一次コイルのフィードバック回路にプルアップ抵抗をつけておき、動作休止中はHレベルになるようにしておきます。その状態でインタラプタの信号がL→Hとなると、ロジックが動き出すという仕組みです。

初期テスト中はフィードバックトランス（トロイダルコア）に電線をひと巻きして、９V電池をスパークさせてトリガとしていました。

２．共振周波数を合わせる
後日写真も載せますが、一次コイルは銅のパイプを用いています。
MMCコンデンサ0.22uFを２個並列にして0.44uFと一次コイル５，６回巻きで、二次コイルなしで駆動してみます。するとこのLC特有の周波数で振動が起こります。狙いは100kHzくらいです。
周波数を上げたければコイルの巻き数を下げたり、コンデンサの容量を小さくしたりします。

二次コイルにも構造特有の共振周波数があります。
こちらは、以前に作ったアンテナフィードバックのCW動作SSTCで動作させることで簡単に求まりました。測定手段がないという方は、アンテナで二次コイルからの電磁波をフィードバックさせる回路を増設すればよいかと思われます。

ちなみに二次コイルの仕様は以下のとおりです。
線径：0.2mm (AGW32)
コイル径：115mm
巻き数：約2500回
コイル自身での共振周波数は104kHz、トロイドを乗せると90kHzでした。
周波数が低すぎてもどうかなと思うので、もう少し巻き数を減らしてもよさそうな気がします。

周波数がマッチしてくればそれだけ二重共振が起こり大きな放電が期待できます。

今後の課題：
１次コイルと二次コイルの間でスパークしてしまう。
　→一次コイルをもっと広げてみよう

大きなトロイドを乗せると放電しにくくなる。
　→パワー不足。スライダック0.8A→5Aに変更。MOSFET→IGBTに変更。
などなど考えております。
  

苦戦中です。

フルブリッジ回路までできました。
既存の二次コイルでテストランしてみましたが、周波数チューニングが上手くいきません。

以前作った既存の二次コイルはアンテナフィードバックのハーフブリッジ回路で400kHz程で動きました。
ということは、フルブリッジの１次コイル＋タンクコンデンサの共振周波数も400kHzでないといけません。
これは現実的な周波数ではありませんね。

巻き数を増やして大きなトロイドを乗っけて、共振周波数が100kHz程の二次コイルを作ります。
ついで、１次コイルも調整して近い周波数に持って行きます。

しかし、１次コイルだけでもそれなりに共振して欲しいのですが、ぜんぜん振幅が小さいままです。
電源はDC100V　4400uFの電解コンデンサがついているのですが・・・
インタラプタのONタイムを変えていくと1MHzで共振したりします

いいのかわるいのか、何が間違っているのか・・・
手ごわいぜDRSSTC。
でもばっちり動くイメージははっきり見えている。
こういう時は結局上手くいく。心配無用だ。
  

DRSSTC Interrupterを作りました。



テスラコイルを駆動するための制御信号を出力します。
・ON time: 0 - 600 us
・繰り返し周期: 0 - 50 ms
・バースト信号も出るよ
・９V電池で動きます。

この信号制御はテスラコイル本体から離れた場所で行うので、このようにケースに入れて、操作性良く作ります。
  

http://stevehv.4hv.org/drsstc_interrupter.htm
インタラプタ回路のシミュレーションを行いました。
LTSpiceを使いました。

ボリュームR1,R3でパルス幅をコントロールします。
程よいデューティー比でコントロールできそうです。

タイマICを２つ使うので、実際には２回路入りの556を使います。

この回路は電池で動かします。
  

そぞろ神の物につきて心をくるはせ、道祖神のまねきにあひて取る物手につかず。

DRSSTCはオーソドックスなSSTCよりも強力であるという。
これは作るしかないのであるが、いざ作るにあたっていかんせんわかりやすい日本語の資料が少ない。

GoogleでDRSSTCで検索したページを探ることから始めよう
http://stevehv.4hv.org/　あまりにも有名なスティーブ氏のサイト
http://www.drsstc.com/　リンク集
http://wiki.4hv.org/index.php/Dual_Resonant_Solid_State_Tesla_Coil
http://dry-room.net/　こちらは日本語
YouTubeでも多くのデモ動画がアップされている。

ポイントを書き出してみましょう。
http://wiki.4hv.org/index.php/Dual_Resonant_Solid_State_Tesla_Coil
詳細はここを読んでください。

１次コイルと直列にタンクコンデンサが挿入されている。
　　容量は100nF程度、耐圧2kV程度、メタライズドフィルムコンデンサ、アキシャル型
タンクコンデンサがあるので電流がDC的に流れることはありません。安全です。

１次コイルのLとタンクコンデンサのCでLC共振を起こして、MOSFETのスイッチングでは実現できない高周波で２次コイルを動かすというもの。

MOSFETのスイッチング周波数が下げられるのでFETの負担と損失が少なくて済む。
周波数が抑えられるので大容量のIGBTを使うのもあり。

ハーフブリッジでもフルブリッジでもよい。
　フルブリッジの方が放電距離が長い。

電源は200V~350Vでやっている人もいるが、日本の商用電源を使う場合は100Vになります。
ブリッジダイオードを使って整流しDC100Vにしますが、全波整流するより半波整流した方が強力に動くだろうとのこと

FETのブリッジを構成するドライバにパルスを送ります。
ON時間50-300us、OFF時間2-20ms
とてもDuty比の低い信号です。
タイマIC555とボリュームなどでコントロール回路（インタラプタ回路）を作ります。

ON信号立ち上がりの突入電流を何十A流せるかが最初の勝負です。
この電流でLC共振が起こります。

次の勝負はON信号の立下りのタイミングです（50-300us）
LC共振と逆位相で電流を送り込むと共振が弱くなってしまいます。
理論計算は無意味です。ボリュームを回しながら最適なONのパルス幅を探します。

共振はやがて減衰します。
減衰したころ（2-20ms）に次のパルスを入れてやるわけです。
というわけで「MOSFETを何Hzで動かす」という話ではないわけです。

１次コイルと並列にコイルを数回巻いてフィードバックを取ることもできます。
はじめはコントローラでやろうと思います。
コントローラはコイル本体から離れたところから微調整したいものです。
バッテリー駆動にし、同軸ケーブル（or光ファイバ）でノイズを抑えてFETドライバまで信号を送ります。
Duty比を変えたり、バースト信号、１ショットの信号などを送るなど夢は膨らみます。

FET駆動方法について
先達の皆さんはハイサイドのFET駆動とアイソレーションをかねてGDT（Gate Driver Transformer）を使っていますが、パルストランス周りの配線の引き回しが生理的に好きではないので、実績のあるHalf-Bridge DriverIC IRS2110でがんばってみようと思います。

FETの選択について
200V耐圧(=Vds)でId>30A位は欲しいところです。
FETでもIGBTでも耐圧200V以上になると値段が跳ね上がります。
日本のAC100Vでやるなら、IRFP260あたりがいいかもしれません。

IGBTは使ったことがないため何も書けませんが、Idが200Aとか1000Aとかいう石もあるようなので、そのうちチャレンジしようかと思います。

そういえば先日オークションで落とした電源トランス　100V/200V/7Aを使えばより強力な放電が作れるかもしれません。

間違いなどありましたらコメント欄で追記お願いいたします。  

アトリエでは今日も悩める子羊（助手）が人生を考えます

助手：　世の中が極まりつつある昨今。私は何をやっていけばよいのでしょう

鈴木：　急にどうしたの？

助手：　もうウケ狙い的なものや商業的なものを作る気力がなくなりました。

鈴木：　それは正しい感覚だ。

助手：　これからどんな勉強をしていけばよいですか？

鈴木：　勉強には４つのレベルがある。
洗脳のための教化、職業訓練的な教育、自己啓発啓蒙教育、そして真理の追究だ。
・自己の判断を良しとせず思想を植えつけるのが教化だ
・給料をもらうような仕事に役立つ専門教育が職業訓練
・心理面や精神面や社会を見る目を養うのが啓発啓蒙教育
・宇宙、地球、人間の成り立ちを追い求めるのが心理の追求

助手：　なるほど、私は職業訓練的な勉強に始終していたかも。真理も追究しなければいけませんね

鈴木：　真理を考える時は、従来の学問の土台の上に立っていてはいかん

助手：　たとえば？

鈴木：　進化論、万有引力、古生物学、を前提に考えても行き詰るか間違った道を見つけるだけだといいうことだ

助手：　むつかしいですね。

鈴木：　求道者がやることはシンプル。御魂磨きと真理の追究だ

助手：　ところでプレーステーション３を買おうと思うのですが

鈴木：　よし、それもやることにしよう


助手：　では博士が遊んでいるうちに、古代ユダヤの叡智を３Ｄ化してみます

鈴木：　そうか、がんばってくれ



  

アトリエでは今日も白熱したトークバトルが繰り広げられています。
ちょっと覗いてみましょう。

　
助手：　白熱電球と蛍光灯タイプの電球とLEDタイプの電球では何が違うのですか？

鈴木：　同じところがないというほど、いろいろなところが違うのだよ

鈴木：　まずは一般向けにまとめてみた


消費電力：
　白熱電球は大きい。注入した電力のうち可視光になるのは３０％程度　　
　蛍光灯電球はほどほど
　LED電球は少ない。光に変換する効率が高いので、注入する電力は少しでも同じだけ光る

寿命：
　白熱電球は短い。フィラメントが焼ききれてGameOver　２年持てばGood
　蛍光灯電球はほどほど。放電電極はスパッタされてGameOver　２年持てばGood
　LED電球は長い。熱や電子の衝突でダメージ受ける部分がなく、10年持つらしい

点等速度：　スイッチ入れてから光るまでの時間
　白熱電球はすぐ光る。
　蛍光灯電球は遅い。ぼやっと薄暗くひかって１５秒とか３０秒かけてMaxの明るさになる
　LED電球はすぐ光る。
　「蛍光灯電球の遅さははっきり言ってストレス。使いどころが限られます。」


光り方：　
　蛍光灯電球は、50/60Hz（インバータ式では数10kHz）で点滅して光る。
　　（人の目には光りっぱなしに見えるが）
　白熱電球とLED電球はずっと光る


鈴木：　わかったかね？

助手：　次は玄人向けにまとめてください


発光原理：　
　白熱電球はフィラメントに電流を流し発熱させる、するとその温度に応じて光が出てくる。
　　熱ければ熱いほど波長の短い光がより多く出てくる。　
　蛍光灯電球は放電によってアルゴンガスなどのイオンが紫外線を発する。
　　紫外線が蛍光塗料にあたって波長が長くなり白く光る。電磁波ももれる。
　LED電球は半導体に電流を流し、電子のエネルギー落差に応じた波長の光を発する。
　

助手：　よくわかりません

鈴木：　そうだろう


波長：
　白熱電球は可視光～遠赤外線。手をかざすと暖かいのは遠赤外線を受けているためだ。
　蛍光灯電球は紫外線～可視光。紫外線を可視光に変換しているから。もれる紫外線に虫も寄ってくるぞ。
　LED電球は可視光のみ。スペクトルはブロードではなくいくつかのピークを持つ。

助手：　ますますわかりません

鈴木：　そうだろう


値段：
　白熱電球は安い。　しかし大手メーカーはもう製造をやめるという。すると高くなる。
　蛍光灯電球も大分やすくなった。
　LED電球はまだ高い。新しいものゆえの高さだ。乗っている部品は二束三文。すぐ安くなる。


　白熱電球は遠赤外線が出るため、体にやさしい気分になる。
　蛍光灯電球は放電と紫外線ありき。
　　光るという結果のためにいろいろ工夫した成果だ。
　LED電球はスペクトルが狭い。単色の光を見ている気分だ。

白熱電球にしても蛍光灯にしても、技術的には寿命を延ばすことはできた。
しかし、それでは市場が回らなくなるため、いろいろ考慮した作り方売り方というものがある。
LED電球は１個買えば、今後１０年買わなくなる。


助手：　それでは私はどれを買えばいいのでしょうか？

鈴木：　えーそれは聞かないで。いろいろ答えられないんだから
  

助手：　さぁさぁお店ができましたよ

鈴木：　ここへ行けばアトリエの作品が買えるのかね

助手：　買えませんけど・・・

鈴木：　・・・そうか

助手：　でも、電子工作に役立つ面白い本などが買えます


  

Olimexはブルガリアにあるんですよ
http://www.olimex.com/pcb/index.html


アトリエがOlimexで注文したプリント基板

日本の電子工作家たちはなぜ、わざわざブルガリアの会社へプリント基板を注文するのか？
それは、安いからだ。
IKY　（アイラブカカクヤスイ）

どのくらい安いかというと、
SSS（片面、100mm×160mm）で、EURO 24.00　日本円で３千円だ。
送料は一番安いAIRMail便なら、EURO 8.5 日本円で千円だ。
100mm×160mm　のサイズ内ならば、１枚でも複数枚でも値段は変わらない。
写真では小さい基盤８枚作ったが、これでもEURO24.00だ。
・・・ただし、届くまでに時間がかかる。エアー便だけで２週間
かといって、FEDEXなら１～３日で届くが、送料EURO45.00と加工費より高くなり、それもナンセンス

助手：　内需拡大しようという時に、海外に円を流出させるなんてナンセンスです！

鈴木：　国内にもあるぞ

P板.com
http://www.p-ban.com/
HPからお試し見積もりができるのが便利。
ちなみに、片面、100mm×160mmで見積もりしたら、
国内生産短納期～３日で５万円、最安の韓国生産～１週間で１万８千円程になる。

使い分けはあなたしだい。

海外のOlimexへの注文はいろいろ難しそう。
でも、Webを探せば、アマチュアが初めて注文する時に役立つ情報もたくさんあります。

http://www.google.co.jp/search?sourceid=navclient&hl=ja&ie=UTF-8&rlz=1T4GGIH_jaJP282JP282&q=Olimex+%e6%b3%a8%e6%96%87

助手：　Olimexは、ココにありますよ


大きな地図で見る

  

http://www.linear-tech.co.jp/designtools/software/
回路シミュレータです。

助手：　やぁ☆

鈴木：　今日は何の相談かね

助手：　設計したフィルタ回路がきちんと動くか確かめたいのですが。

鈴木：　それなら回路シミュレータを使うのじゃ

助手：　うちにはそんな高価なソフトを買うお金がありませんよ

鈴木：　フリーのLTSPICEを使うのじゃ

助手：　これは！　時間波形だけじゃなくて、周波数応答も、DC特性もわかるんですね。

鈴木：　当然じゃ。

助手：　でも、このソフトはリニアテクノロジのICしか乗っていませんよ。

鈴木：　当然じゃ。シミュレーションどおりに作りたければリニアテクノロジのICを買えということじゃ

助手：　そういうことか、リリン

鈴木：　え、リリン？  

回路図エディタBschは、回路図を描くためのソフトです。
http://www.suigyodo.com/online/schsoft.htm

こんなかっこいい回路図が描けます。


標準の部品だけでなくて、LCoVという部品エディタソフトで好きな部品を作ることもできます。
日本中の電子工作家に愛用されていて、多くの人が部品ライブラリを公開しています。


助手：　「Bsch」と書いて何と読むのですか？

鈴木：　「ビースケ」だ。

助手：　そうなんですかー。一見しただけでは読めませんでした。

鈴木：　私も最初は読めなかった。みんな最初は読めないんじゃ・・・

助手：　我々は部品ライブラリを公開しないのですか？

鈴木：　公開するほど、たくさん作っておらんわ。

  

助手：　電子部品が購入できる通販サイトをピックアップしてみました。

★個人の方でも
秋月電子：http://akizukidenshi.com/
千石電商：http://www.sengoku.co.jp/
共立エレショップ：http://eleshop.jp/
マルツパーツ館：http://www.marutsu.co.jp/
ストロベリーリナックス：http://strawberry-linux.com/
microchipDIRECT：http://www.microchipdirect.com/


★個人の方には敷居が高い
でも、個人事業の風で登録して購入できます。
RSコンポーネンツ：http://jp.rs-online.com/
Digi-Key：http://jp.digikey.com/
チップワンストップ：http://www.chip1stop.com/

助手：　徐々に増やしていきます

  

助手：　テスラコイルの２次コイルを簡単に巻くための工具を作りました

鈴木：　ごくろう

助手：　ポイントは次の通りです

製作のポイント
・パイプキャップの中心に穴を開けて適当な柱を立てドライバーでチャックします
・キャスターを４つ板に取り付けます。
　　ひっくり返すとスケボーになります。
・ドライバーで回しながら、ワイヤを巻き取ります。
・指先と爪を上手くガイドにしながら隙間なく巻き取ります。
・時々、セロテープで固定しながら巻き取ります。
　　何かあると取り返しの付かないことになりますから。
・多少撒き順が重なったり、ずれたりしても、大きな問題はありません。

助手：　テスラコイルを作っている人って日本に何人くらいいるのでしょうね。

鈴木：　一人二人じゃなかろうが、１００人いるとも思えん。

助手：　市場はせまいですねぇ

鈴木：　せまいなぁ








  

http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/filterpro.html

アナログ信号をデジタル信号に変換したい。
A/D変換とかADCとか書きます。

AD変換する前に信号をローパスフィルタに通します。
サンプリングレートの半分の周波数（ナイキスト周波数）を超える信号成分は正しくサンプリングできないからです。

12bit-20kspsでAD変換する時のフィルタを考えます。
PICマイコン＋ADC-IC(MCP3204)で、音声信号を取り込む例です。

まずサンプリング周波数が20kHzなので、ナイキスト周波数は半分の10kHz
これが遮断周波数といいます。
この周波数において、12bitの1bit目にもノイズを載せたくないと考えます。
12bitに対する1bitは、4096：1なので、20*log(1/4096) = -72dB
フィルタの周波数特性カーブは10kHzで-72dBまで落ちていなくてはなりません。

次にフィルタタイプを考えます。
いえ、何も考える必要はありません。
ローパス、バタワース、サレンキー、と選択しておいて、
Pole（何次）とカットオフ周波数を適当に入れてシミュレートすればよいのです。

抵抗、コンデンサもE6系列、E12系列などで限定できます。
  

浜松駅前にはイルミネーションツリー冬の蛍が光っている頃、天使のアトリエでは、なにやらロマンチックな展開になっています。
ちょっとのぞいてみましょう。


助手：　はかせ～！　冬の蛍をつかまえました！

鈴木：　なんと・・・コレは一体？？？

助手：　ふふふ・・・青色ＬＥＤを使ったのです。

鈴木：　シャレた演出じゃ。どこで買ってきた？

助手：　うふふ・・・ぼくが作ったのです。

鈴木：　う、欲しい。わしにもくれっ

助手：　はい、どうぞ

鈴木：　基板や電池むき出しじゃないか

助手：　冬の蛍に実態なんでないんですよ。
　　　　　変にデザインしない方がいいんです。

鈴木：　うーむ、含蓄があるのかないのか
　　　　　よくわからん言葉じゃ・・・  

今日の天使のアトリエはなんだか荒れているようです。

鈴木：　なんとしたことか！

助手：　どうしたんですか？

鈴木：　浜松で行われたものづくり系の講演会を見逃してしまった！

助手：　どんなセミナーですか？
　
浜松発明研究会２５周年記念講演会
夢は実現するためにある！新しいアイデアをカタチにするステップ

鈴木：　おまえがちゃんとチェックしておかないから！

助手：　えー　そんなの知りませんよ

鈴木：　これからはちゃんとHamaZoのイベントブログをチェックするように

助手：　はい。　ところでその本はなんですか？

鈴木：　アールエフの知―解明!夢を実現する力 / 篠田 達
長野県のアールエフという会社のお話だ。
こんな会社で働いてみたいぞ。