●こんな回路ありますか。（その2）

質問

いつもお世話になっております。今回もアドバイスよろしくお願い致します。
１４ピンICのうちの一つのピンから出力が出ており、この出力によって１２Vラッチングリレーを駆動したいと思います。オペアンプやFETが必要かもしれません。
ところで、ICからの出力は一度出ると継続して出るので、この出力でラッチングリレーを駆動すると、リレーのコイルにいつも電流が流れていて、経済的ではないし、リレーにとってもあまり良いとは思えません。そこで、ラッチングリレーが駆動する最初だけ（ICから出力が出た瞬間だけ）電流をリレーのコイルに流すようにしたいのですが、何かいい方法はありますか？よろしくお願い致します。

回答No.8

noname#230359 · ベストアンサー

#4,#7です。
やっと全容がわかりました。
5V→12Vの質問をされていた方なんですね。
すごい勉強されているようで感心しました。

どうやらそのICは「Ｈブリッジ」という
モーター駆動用のICのようです。
停止（ブレーキ）・正転・逆転ができるわけ
ですね。
5V電源で5Vのモーターを回しても平気と
いうことは電流的にはかなり流せるという
ことですね。ただ、2.4Vで動いているICを
12Vで動かすのはやはり躊躇しますね。

結局、0V→0V、5V（2.4V）→12V にすれば
いいのですね。（デジタル的に）
こういうことを、「レベルシフトする」、と
言います。この場合、

１．0Vの時はOFFにするだけでなく確実にGNDに
　接続する（電流を吸い込む）
　ことが必要です。（オープンエミッタではダメ）

２．逆にHighレベルの時は、電流を流し出さ
　なければなりません。（オープンコレクタ
　ではダメ）

ということで、プッシュプルの駆動回路が必要
です。その辺りも調べてみて下さい。

パワーOPアンプも試されると。
ちょいともったいない使い方かなぁ。
（OPアンプなので、アナログ的に使う
のが本来的な使い方）
でも、確実に動くと思います。

モータは電磁石（インダクタ）ですので、
逆起電力が発生することも考慮して下さいね。
出力回路が壊れます。

オシロスコープがあるといろいろな現象が
目に見えて勉強になります。

お礼

アドバイスありがとうございます。趣味でいろいろと考えているのですが、必要にせまられて質問したり勉強すると、いろいろな事がわかるものだ！とおもしろいと思っています。皆様のご教示は本当に助かります。
プッシュプル回路をマスターしておくと、モーターの正逆転には有効のような気がします。パワーOPアンプはおっしゃるように値段が高かったです。私もできたら『プッシュプル回路』でできたらと思っていました。

回答No.7

noname#230359

#4ですが、新幹線の模型ですか。
その模型を知らないので、ICの型番とか
わかりませんか。
ニッカド電池２個で動くのですね。
74HC？？？とかかな。
このICは2Vから動きます。（アマチュア的
にはもっと低くてもOK）
12Vの電源は別に用意するのですね。
そのラッチングリレーで何をするの
でしょうか。

ICの出力→ [Tr etc.] → ラッチングリレー → 何か

より

ICの出力 → [Tr etc.] → 何か

の方が近道かもしれませんね。
（大きなお世話でした。）

お礼

これは、特別に作った「カスタムIC」のような感じです。天面に『03-27H　C201M-3ECO』と書かれています。(16PINの極小）
この出力PINの行先は2層基板になっているので、全くうかがい知れません。
ラッチリレーはズバリ言って「列車の方向転換」です。モーターの回転方向切替です。
電源２．４Vを５Vまでかけてもモーターは廻り、異常ないようでした。モータのどちらかのコードがマイナス電圧になるのではなく両方のコードが０Vと＋５Vの間で変化しその相対電圧で正逆回転するのです。
実は１２Vをこの基板にかけて、１２Vのモーターを回したいのですが、おそらく回路が壊れそうで、怖いので５Vでやめています。
電源電圧がほぼそのままモーター電圧として出てくるので、基板に１２Vかけられたら、最も簡単です。（モーター電流はあまり多くは取れませんがそれでもいいです。）そうしたら、方向切替用ラッチリレーはいりません。

私も今回皆様からのアドバイスによって、いろいろ勉強し実験もしました。５Vまでは確認したのですから、そのままで、５Vモーターを正逆回転させる事は出来ます。１２Vモーターを回すためにはモーターの２本の線にそれぞれパワーオペアンプを入れて５Vを１２Vにすればいいと思います。（MAX±3AのLM675Tを購入済です。回路は手に入れました。）パワーオペアンプを入れることにより大電流化できます。
ちょうどサーボモーターのような感じです。

今回いろいろやってみて、２つの考え方を学びました。１つは０V＋５Vを０V＋１２Vに変換し、リレーにより正逆転を行うやり方（非反転加算回路、CR微分回路を使用）。２つ目は－５V＋５Vを－１２V＋１２Vに変換する方法です（各々に非反転回路を使用）。
両方ともパワーオペアンプを使いますが、後者の方法だと２つ必要です。
近日中に両方の実験を行う予定です。
ご回答ありがとうございました。

回答No.6

noname#230359

それでは、こうしてはどうでしょうか。
ICの出力をまず一段目のTRで受けます。
二段目のTRのベースを一段目のCに繋ぐのですが、
そのときの電圧をリレーの電源電圧すなわち、12Vに
繋ぎます。
そうすれば、二段目のベースは０←→１２Ｖ間で
振れますから、微分パルスを作るにも楽になると
思いますが。
結局、レベルシフトをしているだけです。
一寸考えてみてください。

お礼

ご提案ありがとうございます。
『二段目のTRのベースを一段目のCに繋ぐのですが、
そのときの電圧をリレーの電源電圧すなわち、12Vに
繋ぎます。』のようにすると、いつでも二段目のベースは１２Ｖのような気がしますが・・・。
どこかに抵抗を入れる必要があると思いますが・・・。

回答No.5

noname#230359

回答を見てちょっと心配なので

ＩＣの出力電圧が半端ですね。何をお使いですか？

＃２さんの仰るようにリレーは一般的にＩＣ（何か不明）で直接引かずに
トランジスタやＦＥＴなどドライバを入れてやらないといけません。
ＩＣの出力電流が心配ならダーリントンを使えば問題ないと思います。（hfe＝1000倍以上）
間にワンショットの出せる回路が挟まればそこでも対策は可能です。
念のために、オペアンプはそういう目的では使いません。

それから、リレーですが作動するための電圧と電流の定格を守り
その電流を維持する時間が必要です。
リレー毎にデータシートを確認してください。
一般にセット電流は普通のリレーの数倍程度必要で
維持する時間は十倍から十数倍必要ではないかと思います。
実験も大事ですがまず計算して目安を付けることが大切だと思います。
その方が動かないときの対処もしやすいですよ。

あとは、リレーのコイル両端にはフライホイールダイオードを入れてください。

http://www.cqpub.co.jp/hanbai/PDF/34451/34451_6SYO.pdf
http://www2u.biglobe.ne.jp/~kazuchan/jikoyuu.html

以上はあくまでも一般的な場合です。
ほかに方法がないと言うことではありません。
既にご存じでしたら、失礼しました。

お礼

ＩＣについては、＃２様の欄をご参照ください。ワンショットの出せる回路ができれば、オーソドックスにダーリントンＴＲを利用するのが簡単とも思います。
リレーについてのご指導ありがとうございます。ダイオードを入れる理由は大雑把には知っておりましたが、サイトのご紹介をいただき、具体的な数値等もわかり、大変参考になりました。ありがとうございました。

回答No.4

noname#230359

そのICは何ですか？
12Vしか出ないということはロジックICでは
なさそう。

確かに、ICの出力電流がわからないですね。
現状はその先には何が繋がっているのですか？
繋がっているもので類推できそうです。

もしくは実験的に抵抗に電流を流してみて
その時の電圧を測れば、どのぐらい流せるか
予想できます。何も繋がず、2V出てきて、
10kΩ繋いで、1.8Vになるとかなら、まあ、
0.18mAでいけそうかな、とか。
1Vまで下がってしまうと、ちょっとヤバいとか。
（あくまでカンですが。）

OPアンプ（コンパレータ）でバッファリングする
のは良いアイデアだと思います。電圧が低いので
パワーMOS FETは使えそうにないので。

お礼

今、実験しているのは<A href=http://www.microir.konami.jp/train/ target=_blank>このＩＣです。</A>
電源はニッカド電池2本ですから２．４Ｖです。実験時は大分消耗していたのかもわかりません。おもしろそうな実験を提案いただきまして、ありがとうございました。

補足

リンク貼りに失敗しました。ご了承ください。

回答No.3

noname#230359

>しかし『トランジスターのベースをC/Rで微分パルスを作ります。』とのことですが、
>具体的な方法（回路）がわかりません。
”微分回路”で検索すると沢山出てきます
http://www.hobby-elec.org/ckt1.htm
http://www.hobby-elec.org/pyro1_31.htm」
http://markun.cs.shinshu-u.ac.jp/learn/OPamp/bibun.html
http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame3/dif.html
http://www.orixrentec.co.jp/tmsite/know/know_cr2-54.html
http://www-lab.ee.uec.ac.jp/text/plsMonoTrg/trg-02.html

お礼

貴重な参考サイトを教えていただき誠にありがとうございます。勉強・活用させていただきます。
（実験が必要だぁ！）

回答No.2

noname#230359

リレードライバー用のトランジスターを追加し
て、そのトランジスターのベースをC/Rで微分パ
ルスを作ります。
微分パルスが出た瞬間だけトランジスターがONし、
リレーを引くことが出来ます。
リレーを引く時間は微分パルスの長さによりますが、
また、温度変動などを考慮すればそれなりに使えると
思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。
アドバイスいただいた内容ですと、シンプルにできそうな感じがします。
しかし『トランジスターのベースをC/Rで微分パルスを作ります。』とのことですが、具体的な方法（回路）がわかりません。
それと、ＩＣ出力を直接トランジスター駆動に利用できるかどうかもよくわかりません。ＩＣから電流を取ると、その大きさによってはＩＣがおかしくなるかもしれません。ＩＣを1個壊すつもりで実験をしなくてはとも思っています。
大変参考になりました。ありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

ラッチングリレーが１巻線か２巻線かによって回路は違いますが
例えば、
74123とか555でワンショットだけパルスを送るとか
リレーシーケンス的な方法では、リレー自身の接点で制御するとか
タイマーリレーなどはどうでしょうか？

お礼

ご回答ありがとうございます。
ラッチリレーは、たくさん持っているから１２Ｖの２巻線の予定です。そしてこのリレーはモータの正転・逆転に使います。
実は、ＩＣの２つのピンＡ、Ｂから出力があります。Ａから出力される時はＢは０Ｖ、Ｂから出力されたらＡは０Ｖです。（出力電圧は1２Ｖくらい）
ワンショットだけパルスを送る方法がいいのではと思いました。リレー駆動だけですからできるだけ簡単な回路ということで、コンデンサーのプラス側に電圧を与えてマイナス側にできるトリガーパルスを利用するのがいいのではと思います。実験をしてみる予定ですが、うまくいったとしても難題があります。
それは、ピンからの電流があまり利用できないのではないかということです。ＩＣに影響を与えない（負担をかけない）ためにオペアンプを使う必要があるのではないかと思っています。（オペアンプの入力電流はほとんど０で、電圧も変えられますから。）
現在、いろいろな実験項目が目白押しの状態です。
アドバイス内容、勉強させていただきます。ありがとうございました。