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チャタリング対策

    

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kyuさんのblogで話題となったチャタリング対策について、kyuさん・まるはさんと共に検討を重ねてきました。
十分な効果が確認できましたので、ここに公開いたします。



【 チャタリング状況 】
屋内(マンション)で操作しようとするとき、僅か数m離れた程度の距離なのに、ステアもしくは駆動が小刻みに動作してしまうことがあります。(屋外では10m以上離れても全く問題が無いのに・・・)
この挙動の事を「チャタリング」と呼んでいます。
特に、ステアを切った状態からRUNさせようとすると、この現象が顕著に現れる様ですが、チャタリングが発生するのは、PowerDashなどの社外モータを使用したときに限られ、カスタマ付属のモータでは発生しない(発生し難い)模様。

※チャタリング:本来はリレー回路の有接点(スイッチ)がバウンドして、ON/OFFを繰り返す様を言います。



【 考察1 】
モータが起動する際の電圧降下により、制御回路がきちんと作動できないのではないか。

対策(1):電源電圧のUP
Ni-MH4セル=4.8V給電を、オキシライド4セル=6.8V給電に変更してみたが、全く効果無し。

対策(2):バックアップコンデンサの追加
電源とパラに、100~1000μFの電解コンデンサを追加してみたが効果無し。
※ 容量不足の可能性も否定できないが・・・



【 考察2 】
近距離における操作では問題が無い事から、距離が離れる事による受信感度の低下と、ノイズの影響ではないか。

対策(3):ノイズキラーの追加
kachan?cmd=upload&act=open&pageid=53&file=060909_2202%7E01.JPGkachan?cmd=upload&act=open&pageid=53&file=060909_2200%7E01.JPG

左はステアリング系のH-ブリッジ部  右は走行系のH-ブリッジ部です。

ステアモータおよびRUN用モータのリードが接続されている基板側のポイントに、0.1μFのコンデンサを追加。
同時にステア用のリード線を捻ってツイスト処理を施しました。
対策前、ステア単独・RUN単独で操作できる限界距離は2-3mでしたが、これが5-6mに拡大。
一定の効果を収めることが出来たものの、ステア+RUNでは相変わらずチャタってしまい不十分です。。。



【 考察3 】
まるはさん提言の「H-ブリッジPNPがOFFの時に不安定」ということから・・・

対策(4):PullUp抵抗の追加
kachan?cmd=upload&act=open&pageid=53&file=060911_1722%7E01.JPG 「103」のチップ抵抗が見えますか?
ステア系PNPTrのB-E間に、10KΩのチップ抵抗を取り付けて見ましたが効果が認められず。。。
(チャタに効果が無いというだけで、回路的にはむしろ安定方向なので、このまま採用しています)


【 考察4 】
近距離では問題無く、少し離れると再発するという状況から、受信感度に起因している事は間違いないと確信しましたので、更にノイズ対策を追求することに・・・

対策(5):RX2Cのノイズ対策
kachan?cmd=upload&act=open&pageid=53&file=060922_1810%7E01.JPG 12KΩの抵抗は、PullUp抵抗です。

電源系のノイズ対策として、VDD-GND(13-2)間に0.1μF(104)を追加、さらに検波回路のボンディングとしてVI1-GND(14-2)に0.01μm(103)を追加することで、問題のチャタを抑えることができました。

通常、屋内で操作する限界(?)であろう、5-6mまで離れても、チャタの発生はほとんど無くなり、きちんと安定動作してくれています。

  • 「VI1-GND(14-2)」に加えるコンデンサの容量は、小さめのほうが良いようです。実験途上で、0.1μmを取り付けてみたところ、近距離でもチャタリングが発生、状況が悪化しました。
  • kyuさんの報告では、VDDだけボンディングしても効果無しとのこと。VI1とセットで施す事が最も効果があるようです。

※改造後に配線類をシャシ内に収める際、動力系とアンテナ線は極力離してください。
 近づきすぎると対策効果が薄れます。



※コントローラのアンテナの向きによっては、上記対策を施してもチャタることがあります。(送信アンテナの指向性によるものです)
「コントローラの出力アップ」を実施すれば更に安定化させることが可能です。
kachan?cmd=upload&act=open&pageid=54&file=TS2B0070.JPG























































































































































































































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