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又一个点亮心灵的梦想,可量产的常点灯大功率火牛研制完成!

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发表于 2014-7-11 16:43:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
半年前曾经发过一个帖子名字叫《模拟车从此一样玩得精彩》(http://bbs.hasea.com/thread-501862-1-1.html),讲得是带有让模拟车停车点灯功能的大功率火牛原型机的研制。帖子发布之后,不断得到车迷朋友们的鼓励和支持,在此表示深深的感谢。

同时,应车迷朋友们的要求,开始进行可量产版的火牛试制工作。经过半年多的努力,并特别感谢启程模型工作室(DMS)和飘局的支持,终于完成了首批样品的试制,在此拿出来和大家一起分享:

20140617_215807.jpg
 楼主| 发表于 2014-7-11 16:54:53 | 显示全部楼层
第一篇:主控板

常点灯控制器的核心,是主控线路板。用来将电源提供的不可调电压转换成功率可调的、能够让模拟车点灯的特殊电信号再送给轨道。主控板的设计经历了从计算机辅助设计(虚拟样板),到PCB加工试制,元器件选型采购,再到样板安装测试几个阶段:

这是设计的数字样板:
PCB_3D.jpg

加工的PCB样板,和上面的数字样板还挺像的吧? :)
20140609_191227.jpg

这是安装了部分元器件的测试用板,左边是调整速度的电位器,上面是测试用的马达(这个马达比HO用的功率要大好多)。
20140609_215752.jpg
 楼主| 发表于 2014-7-11 17:33:25 | 显示全部楼层
第二篇:外壳

光有一块主控板是不解决问题的,怎么的也得有个外壳吧? :)

外壳,由于不是土豪,做不了那么多个,因此开模具就不考虑了。然后,又由于不是土豪,外观质量能够接受的3D打印也就不考虑了。最后,决定采用切割板材的“拼插式”外壳。

于是开始进行外壳设计。这次经历了数字样机(3维模型)设计、平面展开设计、施工图修正、木质外壳设计、木质外壳第二版设计、实用版外壳修正和试制等几个阶段。

接下来展示一设计过程:
首先是数字三维模型:
6}7QH~D861N}(7R9SHB6P{T.jpg

然后是第一版木质样机:
20140617_214731.jpg

20140617_214721.jpg



20140617_214324.jpg


接下来是微调之后的第二版木质样机:
20140627_074654.jpg

20140627_074802.jpg

第一版工程样机是这样的,分透明版和黑色版两款:
P1060064.jpg

P1060060.jpg

P1060086.jpg

P1060059.jpg

P1060093.jpg

P1060096.jpg

P1060107.jpg

P1060110.jpg

最后发一张“全家福”:
P1060113.jpg
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 楼主| 发表于 2014-7-11 18:00:18 | 显示全部楼层
第三篇:技术参数
接下来补充一下火牛的一些技术参数:

常点灯功能:支持(适用于大部分HO和N比例的火车模型,少数早期的灯泡产品点灯亮度过低,但不影响运行)
最大输出电流(持续):3.0A
最大输出电压:约16V(使用DC18V电源适配器的情况下,适合于HO比例。使用DC12V~14V适配器时可用于N比例)
过载保护功能:有,使用内置自恢复保险丝,动作电流4A
输入接口:标准5.5mm×2.1mm电源插孔,可连接DC12V~18V的直流电源适配器或AC9V~AC15V的交流电源
输出接口:三用香蕉插孔,可连接香蕉插头,或直接接线(传统的缠绕拧紧或穿过穿线孔后拧紧)
 楼主| 发表于 2014-7-11 18:09:49 | 显示全部楼层
最后,放几张测试照片:
P1050112.jpg

P1050101.jpg

P1050106.jpg

P1050108.jpg

P1050236.jpg
发表于 2014-7-12 18:20:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 杨永年 于 2014-7-12 18:28 编辑
TR-SHA 发表于 2014-7-11 18:00
第三篇:技术参数
接下来补充一下火牛的一些技术参数:

看了你的作品很是赞赏,同时有些问题想提出来和你探讨一下:
1 你的这个电源控制器其实是一个二级控制器,它的工作要依赖于一级电源来提供,既你所说的电源适配器,或能另外提供非市电的电源来源,如蓄电池等。我想你既然做的是一个电源控制器,而且又是创新型的,为什么不将两者合一呢?
2 你的控制器用碳膜可变电阻器来实现电功率的调节,这可能不是一个好选项,碳膜电位器用久之后会产生极不稳定的跳变电流和电压,这在百万城的火牛中已经领教过了。我想既然是创新型的作品,为什么不用较新一点的技术呢?比如数码电位器。
以上两点仅是个人的看法,你若有不同意见,非常乐意和你切磋和探讨。
发表于 2014-7-12 20:31:30 | 显示全部楼层
TR-SHA 发表于 2014-7-11 17:33
第二篇:外壳

光有一块主控板是不解决问题的,怎么的也得有个外壳吧? :)

其实压克力板弄好了也很高大上的。我的一个同学组装电脑机箱就是用压克力板做的(好像防辐射不太行吧)
发表于 2014-7-12 20:40:02 | 显示全部楼层
杨永年 发表于 2014-7-12 18:20
看了你的作品很是赞赏,同时有些问题想提出来和你探讨一下:
1 你的这个电源控制器其实是一个二级控制器 ...

我以前用过直流调压器(做了一个带自动进给的电热丝切割机,用了两个这东西,一个调电阻丝温度,一个调进给速度。干路直流12V输入),效果不错,不知跟你说的是否一样。原理记得说明书说的意思好像就是把电流处理成方波,然后调节周期内1与0时长的比例实现输出电压的调节。这东西降压之后驱动的电路经常有声音,输出电压调的越低声音越大
 楼主| 发表于 2014-7-12 21:38:14 | 显示全部楼层
杨永年 发表于 2014-7-12 18:20
看了你的作品很是赞赏,同时有些问题想提出来和你探讨一下:
1 你的这个电源控制器其实是一个二级控制器 ...

首先,谢谢您的支持和建议。
然后我说说我的一些想法,共同来探讨:

1、关于控制器和电源合二为一的问题,之前也有考虑过,原来那个帖子中后来也有朋友提到这个问题,主要是出于安全的考虑,有可能危害人体的电压不进入小型控制器,这样即使把控制器拿在手里玩也是安全的。另外一个带有手轮的大型司控器因为没法拿在手里,只能放在桌子上玩,就采用了内置电源的做法。

2、关于碳膜电位器,特别是廉价的国产电位器的确有这样的问题存在。因此在设计这款火牛之前,我调研了好多类型的电位器。同样功能的电位器,价格从几毛钱到十几块钱的都有,好坏相差很多。寿命也相差好多。我这里选用的是日本原装的电位器,单只售价在十元以上,厂家承诺的寿命在十万次以上。就好比做功放时选用的音量电位器,劣质的用久了就会有噪音,但是好的电位器,虽然还是碳膜,但也非常耐用,我手头有一个八十年代初的进口汽车收音机,一直用到现在,碳膜的音量电位器依然很好用。
另外,说到非机械式电位器,现在也有很多专用的电子电位器芯片(就是内置的多段电阻,相当于永不磨损的电位器),前端也可以选用旋转编码器来操控,但是这样似乎成本也会比较高,所以最终还是决定使用传统的高级电位器。
 楼主| 发表于 2014-7-12 21:42:09 | 显示全部楼层
Lion2013 发表于 2014-7-12 20:40
我以前用过直流调压器(做了一个带自动进给的电热丝切割机,用了两个这东西,一个调电阻丝温度,一个调进 ...

您这个直流调压器,之所以产生噪音是因为电路的参数选择或者振荡原理的问题,适当调整一下周期的时间应该是能够解决的。
发表于 2014-7-13 06:10:41 | 显示全部楼层
TR-SHA 发表于 2014-7-12 21:38
首先,谢谢您的支持和建议。
然后我说说我的一些想法,共同来探讨:

同意你为了安全的考虑而将控制器与电源适配器分开的做法。
其实第二个问题我只是想你有没有考虑用数码控制的原理来设计你的司控器。
发表于 2014-7-13 10:25:13 | 显示全部楼层
TR-SHA 发表于 2014-7-12 21:42
您这个直流调压器,之所以产生噪音是因为电路的参数选择或者振荡原理的问题,适当调整一下周期的时间应该 ...

周期什么的没法调,是一个封装好的小盒子,只有一个电位器,然后两个输入两个输出。
那个噪音好像只是噪音,没什么其他问题,用着挺好的,也挺稳定。

 楼主| 发表于 2014-7-13 12:04:05 | 显示全部楼层
Lion2013 发表于 2014-7-13 10:25
周期什么的没法调,是一个封装好的小盒子,只有一个电位器,然后两个输入两个输出。
那个噪音好像只是噪 ...

恩,如果你买的是成品的调节器,那是没法调整参数的。

噪音不会对设备造成损害,放心用好了,只是听上去有点儿不爽。 :)
发表于 2014-7-13 13:03:51 | 显示全部楼层
高精尖的技术贴,帮顶了
就是那个黑色和透明的外壳貌似是亚克力材质,亚克力不知道耐不耐碰撞,如果不小心掉地上会不会开裂,使用ABS工程塑料外壳不知道会不会更好一些
拼接的外壳牢固程度不知道如何,如果不粘死不知道容不容易晃动,脱开,但是粘死又不便于以后维修
对于有一些骨灰级的玩家,弄点类似功放上用的那种厚实的铝合金板材不知道效果如何
发表于 2014-7-13 13:50:08 | 显示全部楼层
TR-SHA 发表于 2014-7-11 16:54
第一篇:主控板

常点灯控制器的核心,是主控线路板。用来将电源提供的不可调电压转换成功率可调的、能够 ...

请问开始预订了吗?
发表于 2014-7-13 15:29:12 | 显示全部楼层
发表于 2014-7-13 20:00:16 | 显示全部楼层
TR-SHA 发表于 2014-7-13 12:04
恩,如果你买的是成品的调节器,那是没法调整参数的。

噪音不会对设备造成损害,放心用好了,只是听上 ...

没觉得不爽,倒觉得更有感觉,《铁路工厂》里BR101机车刚起步的时候声音跟这个有点像,哈哈
 楼主| 发表于 2014-7-13 20:29:50 | 显示全部楼层
崔子弟 发表于 2014-7-13 13:50
请问开始预订了吗?

需要预订的话可以接受报名了,不过目前暂时还没有开放大规模订购(因为不是现货),可以需要根据订单少量定制,会有一个供货周期。有需要的车迷朋友可以发消息具体联系我。

订购的价格如下:
木质外壳(深色或浅色款):300元/套
有机玻璃外壳(黑色或透明款):320元/套

说明:
1、上述价格包含一台3A常点灯控制器和一个18V/3A的开关电源适配器(配220V电源线一条)。适合于HO比例火车模型。如有用于N比例的请在预订时说明。
2、对于非人为损坏,电源适配器由厂家提供质保一年,常点灯控制器由TR提供质保一年。

 楼主| 发表于 2014-7-13 20:31:59 | 显示全部楼层
Lion2013 发表于 2014-7-13 20:00
没觉得不爽,倒觉得更有感觉,《铁路工厂》里BR101机车刚起步的时候声音跟这个有点像,哈哈

呵呵,喜欢的话就最好了。

就像有一次帮一个车迷修一台数码花老虎一样,DCC芯片的问题导致电机嗡嗡作响,结果反倒是弄巧成拙,很像真车的通风机噪音,免费的音效版。
发表于 2014-7-13 21:57:20 | 显示全部楼层
楼主的确很厉害啊!能不能做真正的复线控制器啊?除了现有功能外,基本功能需求如下:依靠一个开关切换线路;即上行车启动后,切换开关到下行(此时上行车保持速度恒定运行,但不受电源控制,切换后不影响原线路的运行状态),再控制下行车。

最后,补充一下,对于HO及以上比例,DCC仍然是最好的选择。但对于DCC难度较大的N比例来说,这个就很实用了。我局现在已经有7台N比例数码车,除了2台原厂,其余都是自改芯片,经验是,日系的N比例,有些车空间实在有限,不好加DCC。我有台EF200,把车顶已经几乎全切掉,才勉强扣上车壳,当然上面有通风口,从外面看不出来,而这个芯片恰恰还是EF200这种车型的适用芯片!还有些车,特别是tomix,里面几乎没有空间了,连6针小片的余地都没有。更有甚者,对于动车组、电车,一列车DCC化就要3个芯片,成本太高了。所以N比例DCC绝对没有想象那么简单,技术原理是很简单,但还有很多细节问题需要解决!
综上所述,绝对支持lz的研发成果!
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