’９４ＭＩＲＳ　Ｖ−Ｐｒｏｊｅｃｔ
基板詳細設計仕様書
（Ｐｏｗｅｒ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ/1,/2）

初版製作者：宇佐美清章

改訂記録

項　番	版　数	年月日	作　成　者	改　訂　内　容
1	１版	95.3.7	宇佐美
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目次

はじめに

１．回路構成

１．１　機能概要

　Power Diesributor は、主に、３つの機能を持つ。１つは、ＭＰＵセンサ基板のための＋５Ｖの電圧を出力する電源回路で、これは、低損失リニアＩＣによって実現する。２つめはＲＳ−２３２Ｃのための±１２Ｖの電圧を出力する電源回路で、これはＤＣ−ＤＣコンバータによって実現する。３つめは、スタートスイッチが押されてから、勝敗判定装置が押されるまで電力をモーターと勝敗判定装置へ供給するための回路である。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

１．２　構成図

１から３の回路の説明

1. 定電圧電源　　　　　：＋５Ｖ、約３Ａ 　　　　　　　
2. ＤＣ−ＤＣコンバータ：＋７．２Ｖから±１２Ｖに変換　　　
3. ＯＮ−ＯＦＦの制御 ：StartＳＷでＯＮ、勝敗判定装置でＯＦＦ

１．３　回路構成解説

１．３．１　定電圧電源

　この部分では、ＭＩＲＳ上の全ての回路に電力を供給するための回路である。電源としては、ラジコン用の７．２Ｖの充電用電池を用いる。これは、フル充電では、８Ｖほどまであるが、そのうち電圧は落ちてくる。通常の定電圧レギュレータを用いると、５Ｖを発生させる為に７Ｖ近く必要とする。これでは、電圧が落ちてきた時に、安定した電力を供給できなくなってしまう。そのため、今回は、抵損失のレギュレータ（最低入力電圧６．０Ｖ）を用いる。また、今回は３Ａというかなり大きな電流が必要となり、ここではそれだけの電流を発生させる。

１．３．２　ＤＣ−ＤＣコンバータ

　この部分は、ＲＳ−２３２Ｃを使用するための電源となる。必要な電圧および電流は、±１２Ｖ、１００ｍＡである。

１．３．３　　ＯＮ−ＯＦＦ制御部

　この部分では、スタートスイッチが押されたら、勝敗判定装置及びモータに電力を供給し、勝敗判定装置が押されたら、それらをＯＦＦにするための回路である。ここは、リレーによる１ビットのデータ保持機能を持つ回路となっている。

２．部品に関する詳細

２．１　ＳＴＲ９００５（サンケン）

　この部品は、抵損失リニアレギュレータＩＣと呼ばれている部品である。最低６．４Ｖの入力電圧を５Ｖの出力電圧にする。また、最大出力電流も４Ａであり、今回の規格に適当である為、使用する。

２．２　ＳＱ−１２Ｄ−２５０（アジア電子）

　この部品は、ＤＣ−ＤＣコンバータと呼ばれる部品である。入力電圧は４．５Ｖ〜９Ｖなので、バッテリーをそのまま入力しても安全である。出力も±１２Ｖ、１００ｍＡで、今回の規格に適当である。

２．３　放熱板(HEAT1.ZWD)

　この部品は、ＳＴＲ９００５の仕様書から計算して寸法を決定した。
　今回の使用条件は、以下のような場合を考えた。

• 入力電圧：８Ｖ〜６Ｖ
• 出力電圧：５Ｖ
• 出力最大電流：３Ａ
• 周囲温度：２５℃

　これらの条件から、損失電力の最大値は、
　　　３［Ｖ］＊３［Ａ］＝９［Ｗ］
である。放熱板の面積と、損失電力の関係は、下図のとおりである。よって、必要な放熱板の面積は、5625[cm2]となる。この部品の表面積は、5918[cm2]である事から、この部品は、放熱板として充分である。

Ta-Pd特性

３．基板配置

３．１　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ／１

コネクタの品名
　　CN1:ＭＯＬＥＸ（53259-0220)：　９．１ × １４．２ (mm)
　　CN2:ＭＯＬＥＸ（53259-0220)：　９．１ × １４．２ (mm)
　　CN3:ＭＯＬＥＸ（53259-0220)：　９．１ × １４．２ (mm)
　　CN4:ＭＯＬＥＸ（53259-0420)：１６．１ × １４．２ (mm)
　　CN5:ＭＯＬＥＸ（5046-04A） ： ９．５ × １３．３ (mm)
　　CN6:ＭＯＬＥＸ（5046-03A） ： ７．０ × １３．３ (mm)

３．２　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ／２

　　
　　コネクタの品名：３．１と同様

４．ピンアサイン

コネクタ１,３

No.	信号名	方向	内容
1	Vin	←	+7.2Vの電源（バッテリー）を入力する。
2	GND	--

コネクタ２

No.	信号名	方向	内容
1	Vout	→	+7.2Vの電圧を持つ電力（モータ用）を供給する。
2	GND	--

コネクタ４

No.	信号名	方向	内容
1	V+	→	+12Vを出力	ＭＰＵ，センサ系のボードの電源となる。
2	GND	--	ＧＮＤ
3	Vcc	→	+5Vを出力
4	V-	→	-12Vを出力

コネクタ５

No.	信号名	方向	内容
1	SWA	→	勝敗判定装置からのデータを得る。
2	SWB	←
3	Vsig	→	スタートから勝敗判定SWを押されるまで+5Vを出力。
4	GND	--

コネクタ６

No.	信号名	方向	内容
1	OPEN	--	信号なし
2	Vsig	→	スタートから勝敗判定SWを押されるまで+5Vを出力。
3	GND	--

←はボードへの入力、→はボードからの出力、--は方向が無い ことをあらわす。

５．基板に関する登録物

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