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DCC環境で電気2重層コンデンサを使うとショートしてしまうのはナゼ? [実験]

こんにちは。先週の大型台風に続き、今週末も危険な予報がでていますね。
被害がでないといいのですが。。。

以前から、Ai-Ballを使って車載動画を撮影していたのですが、先日の『みなかみ駅モジュール』の走行では、あっという間に電池を使い切ってしまい、これからというときに撮影できなくなってしまいました。(泣)
CR2という高出力だけどちょっと高価な電池なので、なんとかしたいと思い3端子レギュレーターと電気2重層コンデンサを使ってこんな感じにできないかと実験してみたのですが。。。

iphone/image-20131023154631.png

こんな回路で考えてみました。
きったない手書きでごめんなさい。

image-20131023160833.png

左から、電源をブリッジダイオードを通してから発振防止用の47μFのコンデンサと0.1μFのコンデンサ、そして、3端子レギュレーターには、3.3V1A出力のタイプ(48033)を使い、電気2重層コンデンサにはコキフに搭載しているのは、耐圧2.5V5Fのタイプを直列で2個繋いで、耐圧を5Vとしています。
実験では、耐圧5V1Fのコイン形状のタイプを使いました。

実験は文字で説明するとわけがわからなくなるので、動画にしてみました。

まずは、KATOのスタンダードコントローラーから3端子レギュレーターで3.3V出力ができているかを確認してみました。



この回路にLEDを繋いで点灯を確認してみました。



この回路のブリッジダイオードの出力のところに電気2重層コンデンサーを繋いで、効果を確認してみました。



電源をOFFにしても数十秒LEDが点灯(徐々に暗くなる)していことで、電気2重層コンデンサーが効いているのがわかるかと思います。
DCアナログ環境ならばこれでOKかと思うのですが。。。

問題のDCC環境です。
Lokプログラマーを使って確認してみました。



プログラマーの画面で、ON(緑色のボタン)を押下すると一瞬LEDが点灯してすぐにOFF(赤色のボタン)になってしまいます。
コンデンサーに蓄電した瞬間にショートするような感じです。

一応、電気2重層コンデンサーを外して確認してみました。



電気2重層コンデンサーがなければ問題なくLEDは点灯します。

しかし、この状態だと室内灯であれば「ちらつき」が起こるし、今回の目的のAi-Ballを使っていると、瞬断でもWiFiが切断してしまいます。

最近では、室内灯に電気2重層コンデンサーを組み込んだ作品も多いかと思うのですが。。。
皆さん、どんな対策というか回路なんでしょう?

ん~まいったなぁ。

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コメント 5

M.M

んん?レギュレーターの後ろに2重層コンデンサーを入れないとコンデンサーの耐圧が低いのでイカれてしまいません???
2重層コンデンサーの手前で5Vなり3Vなり降圧させる為に3端子レギュレーターを使う訳で・・・
LEDの手前に低電流Dを入れたほうがいいかなぁ・・と思います。発振防止のコンデンサーも無くてもいいような気がします。。。

2.5V5Fのタイプを直列で2個繋いで、耐圧を5Vとしています。????試した事ないですが、ダメのような・・・・
by M.M (2013-10-23 20:19) 

M.M

追記・・・これは、LEDを点灯させる為でなく、カメラの電源なんですね????

となると、映像にノイズが出る可能性もありますね。試してみないと結果は出てこないでしょうから、トライあるのみですね。
by M.M (2013-10-23 20:26) 

目黒のダンボ

M.Mさん、おはようございます。

>んん?レギュレーターの後ろに2重層コンデンサーを入れないとコンデンサーの耐圧が低いのでイカれてしまいません???
うぅ、おっしゃる通りです!^^;

>2重層コンデンサーの手前で5Vなり3Vなり降圧させる為に3端子レギュレーターを使う訳で・・・
カメラやLEDの手前で降圧させることにだけ気を取られて・・・(汗)

>LEDの手前に低電流Dを入れたほうがいいかなぁ・・と思います。
LEDの場合には試してみます。

>発振防止のコンデンサーも無くてもいいような気がします。。。
なるほどぉ。

>2.5V5Fのタイプを直列で2個繋いで、耐圧を5Vとしています。????試した事ないですが、ダメのような・・・・
なんかダメっぽい気がします。
なので、耐圧5Vのを並列で繋いでみようと思います。

>これは、LEDを点灯させる為でなく、カメラの電源なんですね????
両方を考えていました。

>となると、映像にノイズが出る可能性もありますね。
>試してみないと結果は出てこないでしょうから、トライあるのみですね。
イロイロと試してみます。

毎回、アドバイス、ありがとうございます。

by 目黒のダンボ (2013-10-24 09:50) 

あやのすけ

既知でしたらすみません。
5Fを2直なので容量は2.5Fになります。
DCCをONした瞬間、スーパーキャパシタは等価的にショートモードなので過大な電流が流れます。
プログラマの保護機能が働いたのですね。

突入防止抵抗とショットキダイオードがあると良さそうです。
https://desktopstation.net/wiki/doku.php/%E3%83%88%E3%83%9E%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%87%E3%83%B3%E3%82%B5

by あやのすけ (2018-04-22 14:14) 

目黒のダンボ

あやのすけさん、情報ありがとうございます。

>既知でしたらすみません。
>5Fを2直なので容量は2.5Fになります。
勘違いしていたようで、なるほど。

>DCCをONした瞬間、スーパーキャパシタは等価的にショートモードなので過大な電流が流れます。
>プログラマの保護機能が働いたのですね。
なるほど、それが原因でショートしていたんですね。

>突入防止抵抗とショットキダイオードがあると良さそうです。
ノイズの問題もあり、結局、電池を利用することにした記憶が。
ありがとうございました。

by 目黒のダンボ (2018-04-27 12:39) 

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