Ｌｅｇａｃｙ８０８０用オプションボードの製作
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㈱技術少年出版様からＬｅｇａｃｙ８０８０用のオプションボード製作の依頼を受けました。
そのボードには電流制限素子（ポリスイッチ）をつけることになりました。
そこで…。
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［第３回］
●ポリスイッチをテストしてみました（２）
ポリスイッチと１Ωの抵抗５本を直列につないでそこに＋５Ｖを加えました。
前回の回路図の（Ａ）点と（Ｂ）点の電圧の波形です。
＋５Ｖを印加した直後は（Ａ）点では約３Ｖですが３秒ほどで１Ｖ以下になっています。
（Ａ）点は５Ωですから、その両端の電圧が３Ｖということは電源投入直後は約６００ｍＡの電流が流れたことになります。
電源投入直後の電流計の値です。
５５０ｍＡですから大体計算通りの値です。
少し時間が経つと１００ｍＡまで落ちてしまいました。
あとはこの値でずっと変わりませんでした。
ところで５Ωの抵抗に１００ｍＡの電流が流れているということは、このときの抵抗の両端の電圧は０．５Ｖということになります。
ほとんどシャットダウンに近い状態です。
このときポリスイッチによる電圧降下は４．５Ｖほどにもなります。
ここまで書いてきて、ちょっとアバウトなことを書いていることに気が付きました。
ここはやっぱりもう少しはっきりさせておくべきでありましょう。
で。
あらためてもう一度テストをして写真に撮りました。
電源投入直後の写真です。
５００ｍＡの電流計が振り切れています。
１Ω×５本の両端電圧は約３Ｖです。
そこから逆算すると約６００ｍＡ流れていることになります。
先ほどの写真より少し大きい数字のようです。
電流計の精度や内部抵抗も関係しているかもしれません。
この状態は約５秒間続きました。
その後急速に電流量が低下しました。
大体３０秒ぐらいで下の写真の値に落ち着きました。
電流は１２５ｍＡです。
電圧は０．６４Ｖです。
０．６４（Ｖ）／５（Ω）＝１２８ｍＡですから測定結果と計算とは大体一致しています。
このとき電流計の内部抵抗を無視するとポリスイッチの両端電圧は４．３６Ｖあることになります。
そこにも１２５ｍＡの電流が流れています。
ポリスイッチをさわるとやけどしそうなくらい熱くなっています。
４．３６×１２５＝５４４ｍＷです。
それだけを熱にして逃がしているわけですから熱いわけです。
さわると熱いのでほんのちょっと指先でさわっただけですが、すると一瞬電流量がハネ上がりました。
これは相当に熱に敏感な素子のようです。
温度が上昇するとそれに比例して抵抗値が大きくなる素子のようです。
普通の素子なら熱暴走して焼き切れてしまうところなのですが、この素子の場合には一定のところで安定してしまうようです。
しかしちょっと指でさわっただけで上の写真のようになることから考えると、外気温などの影響もかなり受けそうです。
ところでちょっと気になるのは、電源投入直後に一体どのくらいの電流が流れるだろうか、ということです。
上のテストでは約６００ｍＡの電流が５秒ほど流れました。
目には見えないけれど、ひょっとして電源を投入した瞬間にはもっと大きな電流が流れるのではないだろうか、という疑問が出てきました。
たとえば回路がショートしたようなときを想定すると、たとえ瞬間でも大電流が流れたりするのは危険です。
最初の写真ではオシロの時間軸をうんとゆっくりにして測定しましたが、今度は時間軸を短くして測定してみました。
どうやら短い時間軸（水平の１目盛りは５０ｍｓ）で観測しても、電源投入時に大電流が流れるということはないようです。
ここまで書いてきて、思いつきました。
ひょっとしたら、ポリスイッチの内部抵抗は。
測ってみましたら３．３Ωでした。
ということは今回のテスト回路は電源投入時にはポリスイッチ３．３Ω＋抵抗５Ω＝８．３Ωのところに５Ｖの電圧をかけたことになります。
５／８．３＝０．６Ａ
おお。
この回路の場合最大でも６００ｍＡしか流れないことが計算で確かめられました。
あれ？
ということは。
もう一度、ひょっとして…！
抵抗を１Ω×２本にして試してみました。
そうしましたら！
シャッターを押すタイミングが少し遅れてしまいましたが、それでも９００ｍＡ流れています。
５／（３．３＋２）＝０．９４３（Ａ）です。
おお。
ということは！
抵抗を１Ω１本にして試してみました。
今度は電源投入とほとんど同時にシャッターを押しました。
テスターは液晶表示なのでまだまともな電圧表示ができていません。
しかし、電流計は！
振り切れています。
手元には１Ａの電流計しかないので、これしかできませんが、間違いなく１Ａ以上流れています！
５／４．３＝１．１６３（Ａ）です。
おおお。
ということは！
大きな電流計がありませんから、実際にテストして確認することはできませんが、上の一連のテストの結果から推測しますと、もしこのポリスイッチがついている状態で回路が完全にショートした場合、１～２秒間ですけれど、５／３．３≒１．５（Ａ）の電流が流れることになります。
ちょっと、こわいですねえ。
Ｌｅｇａｃｙ８０８０用オプションボードの製作［第３回］
２０１６．６．２９ｕｐｌｏａｄ
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