がれすたさんのDIY日記

電子回路、Python、組み込みシステム開発、自作エフェクターを語るblog

HAKKO FT-720のレビュー

今回はHAKKO社から新発売となった*1小手先クリーナーFT-720を購入したのでそれのレビューです。
商品の詳細は公式ページを見たほうがわかりやすいと思います。
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HAKKO商品ぺージ
https://www.hakko.com/japan/products/hakko_ft720.html

Amazon商品リンク
https://amzn.to/2Yr1POw

使用感など

試しに小手先にはんだがのった状態からクリーナーを使ってみると画像のようにかなりきれいになります。
動作音は思ったより静かです。

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除去されたはんだは内部にたまるようになっている。
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内部は思ったより単純ですね。
IRセンサとドライブ用のTrとDCモータが入っているだけです。

消耗品は内部ブラシでHAKKOオンラインショップで購入できます。
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*1:正確にはFT-710のリニューアル

GOKKO MANTRA ISOLATED POWER SUPPLY GK-54

購入したもの

今回紹介するのはGOKKOのMANTRA ISOLATED POWER SUPPLY GK-54です。
商品リンク(https://amzn.to/39wopYj)
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説明

特徴としては最近流行りの各出力が独立しているフルアイソレートタイプになります。
仕様は以下の通りです。

  • 入力36W:18V 2A
  • 可変出力1 : 9-12-18V/500mA
  • 可変出力2 : 9-12-15V/500mA
  • 通常出力 : 9V/300mA x 6

こうやって見ると現行風スペックのパワーサプライですが、特筆すべきは値段です。
この記事を書いている2021/09/24現在ではAmazonで3780円でした。

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同じようなスペックを持つ機種にVITAL AUDIOのPOWER CARRIER VA-08 MKIIがありますが、それの価格が9280円であることからかなりお買い得であることがわかります。
値段は二倍以上の差がありますが見た目が安っぽいということもなく付属品もしっかりしています。

アダプター、ケーブルはもちろんついているのですが極性反転ケーブルと旧RATに採用されている特殊変換ケーブルもついています。

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内部解析

商品紹介だけではこのブログ読者には申し訳ないので内部も見ていくことにします。
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まずは基板全体を眺めてみます。

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スカスカな中身を予想したのですが、しっかりと回路が組まれていそうです。
トランスが2つあり1つ当たり4出力(可変出力 x 1 + 9V x 3)を作っているみたいです。
もう少し詳しく見ていきます。

トランス一時側の回路

まずトランス1次側の回路ですがXKT-801という制御ICとXKT-1511というドライバ素子で構成されています。

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データシートは見つけられなかったのですがググるとAliexpressで販売されているワイヤレス給電モジュールが出てきます。
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ワイヤレス給電も一般に使用されているものでは磁界結合方式です。
トランスを使った絶縁コンバータも同じような仕組みで動いているので組めなくはないと思いますが、コイルの結合係数が違うので同様の使い方していいのかなと気になりました。

トランス二次側の回路

次にトランス二次側を見ていきます。
トランス一次側から送られてきた電力をブリッジダイオード(MB2S)で整流し可変レギュレータ(LM317G)でドロップし9Vを作っています。
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可変出力側は、XLSEMIのXL4001というBuckコンバータICが使用されています。
このICはAliexpressとかで売っているDCDCモジュールに載ってる定番ICなので聞いたことがあるかもしれません。
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まとめ

ワイヤレス給電系の回路が使われてたり一部??な部分もありましたが値段にしてはすごくよくできているなと感じました。
オールアイソレート出力にもなっているのでどうやってこの価格叩き出してるんだ?と思うばかりです。
以前MXRのiso-brickを解析した記事を出しましたが、ほとんどが中華ICになっていたころを考えると、最先端プロセスを使わないようなICは置き換わっていくのでしょう。

GK-54に似たような製品としてVITAL AUDIOのVA-08 MKⅡ、FIREGLOW PPS-1がありますが、出力数・可変出力の操作部も同じことからOEMということなんでしょう。

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巷ではこれらはすべてVitoosという深センの楽器メーカーOEMであると噂がされていますが中身を全て確認したわけではないので真偽は定かはないです。

おまけ

おまけ程度にこういうこともできますというのを紹介して終わろうと思います。
USBPDという規格が登場してからUSB端子から5~20Vの電圧を出せるようになったのですがそれを使った使用例みたいな感じです。
EUのほうではType-C標準過激派が話題ですが楽器界隈でもこういうのが広がるとよりスマートになるのかなと思います。

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USB PD充電器によって取り出せる電圧が決まっておりどれでもつなげるわけじゃないということに注意して下さい(どうしてもやりたいという方はUSB PDについて学習することを勧めます。)
GK-54は18V/2Aが要求されているので画像のような使用方法は使用範囲外です。
またZOOMのMS50gも500mA定格なので仕様上で言えばオーバーです。
筆者は実験前提で購入しているのでくれぐれも真似をしないようにお願いします。
くどいですがメーカー仕様範囲外での事故や故障などには一切の責任を負いませんのでご留意ください

PyLTSpiceを使用した自動シミュレーション

PyLTspiceについて

nunobrum氏が開発されているLTspiceが出力するファイルを解釈しPython上で扱えるようにするライブラリです。
ネットリスト(.net)の編集、結果ファイル(.raw)の取得、シミュレーションの自動実行なんかができます。


内包されているモジュールを以下に示します。

使用準備

PyLTspiceを使用するにあたってシミュレーションする回路が必要になります。
簡単なオペアンプの回路を用意して実行できることを確認しておきます。
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Python環境に関しては以下の通りです。

  • python3.8.10
    • matplotlib
    • numpy
    • PyLTspice

PyLTspiceはpip install PyLTSpiceで導入可能です。

RawRead

まずはLTSpiceが出力する.rawファイルを読み込むのをやってみようと思います。
先ほど用意したオペアンプ回路のin,outを拾ってきてmatplotlibで出力するというものです。

import matplotlib.pyplot as plt
from PyLTSpice.LTSpice_RawRead import LTSpiceRawRead

#.rawファイルを読み込む。
LTR = LTSpiceRawRead(r'D:\LTspice\opamp\opamp.raw')

#LTspiceで使っているラベル類を抜きだす。
print(LTR.get_trace_names())

#.rawファイルの上のほうの情報を抜き出す。
print(LTR.get_raw_property())

#ラベル値を指定してrawファイルからデータを抜き出す。
V001    = LTR.get_trace("V(n001)")
V002    = LTR.get_trace("V(n002)")
x       = LTR.get_trace('time')

#step実行命令がある場合step番号を取得する。
steps   = LTR.get_steps()

fig = plt.figure()

#グラフのプロット
for step in range(len(steps)):
    plt.plot(x.get_time_axis(step), V001.get_wave(step), label="Vin",color="blue")
    plt.plot(x.get_time_axis(step), V002.get_wave(step), label="Vout",color="red")

plt.legend(fontsize=9)
plt.xlabel("time[s]")
plt.ylabel("voltage[V]")
plt.show()

コードを実行すると以下のような波形がプロットされると思います。
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LTSpiceBatch使用例

先ほどのシミュレーションでは.rawファイルを読みだすことができたので少し応用的なことをやってみます。
LTSpiceBatchというモジュールを使用してnetlistファイルを編集しバッチコマンドを実行します。

具体的には、R1を10k,20k,30kと変えたときのVoutの値をプロットするというものです。*1

import matplotlib.pyplot as plt
from PyLTSpice.LTSpiceBatch import LTCommander
from PyLTSpice.LTSpice_RawRead import LTSpiceRawRead

# LTspiceの回路ファイルを読み込む
LTC = LTCommander(r'D:\LTspice\opamp\opamp.asc')
fig = plt.figure()
R1list = ['10k','20k','30k']

for i in R1list:
    #netlistの中身を編集する
    LTC.set_component_value('R1', i) 
    LTC.set_component_value('V1','SINE(0 0.1 1000 0)')
    
    #現在のnetlistの情報でバッチ処理を実行する
    raw, log = LTC.run()
    LTR = LTSpiceRawRead(r'D:\LTspice\opamp\opamp.raw')

    #rawファイルよりプロットに必要な情報を取得する
    V001    = LTR.get_trace("V(n001)")
    V002    = LTR.get_trace("V(n002)")
    x       = LTR.get_trace('time')

    #step実行がある場合回数を取得する
    steps   = LTR.get_steps()
    plt.plot(x.get_time_axis(0), V002.get_wave(0), label="Vout , R2 = "+i,color="red")

#netlistを元に戻す
LTC.reset_netlist() 
plt.plot(x.get_time_axis(0), V001.get_wave(0), label="Vin",color="blue")   
plt.legend(fontsize=9)
plt.xlabel("time[s]")
plt.ylabel("voltage[V]")
plt.show()     

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このコードではV(n001)のようにデフォルトネットを参照していますが
ltspice上でネットにラベルを付けておくとプログラム上で参照する際にわかりやすいです。

まとめ

PyLTspiceを触ってみましたが使い方によってはかなり便利なのではないかと思いました。
今回はあまり込み入ったことをしていませんが、その他の科学計算ライブラリと組み合わせてバッチ実行を繰り返すといったこともできそうなので機会があればやってみようと思います。

*1:この操作自体は、LTspiceの.stepコマンドで実行できますがモジュールの使い方を学ぶ例題としてはよいと思います。

安定化電源装置(HANMATEK HM305)の紹介

HANMATEK HM305について

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今回は安定化電源装置を購入したのでそれの紹介です。
購入したのはHANMATEKのHM305という機種です。
価格はAmazonで6500円程度(商品リンク

ちなみにもう1000円ほどだすと10A仕様のものが買えるみたいですね。
https://amzn.to/3AYdMtV

主なスペックは以下の通りです。

  • 電圧 : 0 - 32V
  • 電流 : 0 - 5A
  • 表示解像度 : 電圧:0.01V , 電流0.001A
  • 電流保護機能、操作部ロック機能
  • 電源スイッチから独立したOUTPUTスイッチ
  • 幅: 80mm , 高さ : 150mm , 奥行 : 230mm

付属品は、バナナtoミノムシケーブルと電源コード
この価格にしては非常によくできていると思いますが、残念な点もいくつかあります。

  1. 付属の電源コードが貧弱であること
  2. アースGNDターミナルがない
  3. 電圧設定時のインターバルが短すぎる

付属の電源コードですがかなり細いのとアース端子がないタイプでした。
太さについては最大電力を引いたときにちょっと怖いかなという印象です。
アース端子の有無は個人宅での使用では特に問題ないのかなと思っています。
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この価格帯において残念な点を述べるのは非常にナンセンスなので問題点もろもろを理解した上で使用できる人にはお勧めです。

回路について

次に内部回路のほうを見ていこうと思います。
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中身は2枚の基板で構成されています。
ここではメインスイッチング基板、UIコントロール基板と呼ぶことにします。

まずはメインスイッチング基板から解析をしていきます。(画像はクリックで拡大可能)

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メインスイッチング基板をざっと見ていくと、メインスイッチング回路、サブ電源(制御用電源回路+FAN電源回路)、制御回路の3つに分けれます。

サブ電源

サブ電源にはSHENZHEN DONGKE SEMICONDUCTORのDK112というスイッチ素子内蔵の制御ICが使用されています。LCSCで0.24ドルで購入できるみたいです。

データシートより12Vを作るためのリファレンス回路を示します。
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回路を見る限りかなり少ない部品点数でAC85~265からDC12Vを作成できることがわかります。

AC一次側

AC一次側の回路はざっと見た感じこのようになっています。
間違ってるかもしれないのであくまで参考でお願いします。
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サーミスタ、Xキャパシタ、コモンモードチョーク、Yキャパシタ、ブリッジダイオードというようにAC一次側を構成する一般的なパーツが並んでいます。
スイッチ部はおそらくアクティブクランプ構成なのかな?と思います。

UI部分

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UIコントロール基板はFPCケーブルでメインスイッチング基板とつながっています。
マイコンはNuvoton製の8051マイコンであるN76E003AT20というものが使われています。
安めの中華機器には8051マイコンがよく使われているなと感じます。

セグメントの駆動にはTM1640という定番ICが使われています。
これは秋月とかでも購入できるので使ったことがある人が多いのではないでしょうか?

その他UI基板側で使う電源を生成するDCDC回路などが載っているようです。


同じような製品?

Aliexpressで同価格帯のものを探していたらA-BF SS-305というものを見つけました。
インターフェイス系が若干異なっており、プリセットメモリ機能がついていてよく使う電圧を保存しておけるみたいです。
どうやら32V , 5Aと出力系のスペックはHM305と同じようです。
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インターフェイスは異なりますが、仕様とか外見が非常に似ているのでまさかと思ったら・・・
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内部基板の部品レイアウトがほぼ同じですね。
リビジョンがA-BFのほうが新しいので多少は変わっているかもしれませんが・・・

こういうのは中華製品ではよくあることでどこかしらがOEMでやってるのかもしれないですね。
それでもこういった低価格帯の商品でも、UIを変えて売ればきちんと価値を付けられるといったところがすごいなと思いました。

まとめ

今回はHanmatekのHM305という電源装置を紹介しました。
6500円で案外回路がしっかりしているので電子工作を始める人向けの最初の一台にお勧めできると感じました。


技術的な面からみると中華半導体が多く使われており、これが低価格を実現していることがうかがえます。
プロセスルールがそこまで厳しくなく、定番ICみたいなのは大陸製に置き換わりつつあるのでしょう。
記事中で出てきたDK112なんかは30円なのですごいとしか言えないです・・・・


あとはUIとメインスイッチングで基板を分けることで別の製品でも使えるように共通化しているのでそういった点は参考にしたいなと思いました。
以上HANMATEKのHM305の紹介でした。
最後にこんなこと書くまでもないのですが使用上起きた問題については自己責任でお願いします。

RIGOLのオシロがめちゃくちゃ安くなっている

お久しぶりです。
Amazonを見ていたら正規代理店出品でRIGOLのオシロが買えるようになっていたのでそれの紹介

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よく見てみるとエントリーモデルDS1102Z-E33000円からとなっており初心者でも十分に手を出せる価格になっています。
スタンドアロンオシロスコープで33000円と破格であるが・・・・ちゃんと使えるのか?スペックを軽くさらってみると

  • 帯域100MHz
  • 2CH
  • UART,I2Cなどのシリアルデコード機能を標準装備

といったように最近の電子工作に必要な機能はそろっているように感じる。
オシロスコープが欲しいけどはじめての一台でなにを選んでいいかわからないという方にはDS1102をぜひお勧めしたい。
ちなみに私の一台目はRIGOLの1054Zというモデルを選んだが、今はもっと多数のラインナップがあるので必要なスペックを吟味しながら選んでもらえたらよいと思います。


個人で買えそうなものをざっとまとめてみたので興味のある方は参考にしてみてください

私は、最近MSO5074を購入しましたが、オプション無料キャンペーンを行っているのでファンクションジェネレータ、プロトコル(UART,SPI,I2C,I2S,LIN,CAN,FlexRay)88000円分相当がついてくる。
気になる方は、調べてみてください。

余談

他の中華系計測器メーカーだとSiglentやHantekというメーカーもある。

Hantekに関してはAliexpressに公式ストア?が存在するのでそこから購入可能です。
本ブログでも紹介していますがハンドヘルドタイプのHantek2D72(ブログ記事はこちら)なんかは2万以下で購入できるのでちょっとした電子工作のデバッグに非常に有効だと思います。

ベンチトップタイプだと26000円ぐらいでHantek DSO2000 Seriesというものがリリースされているみたいです。


Siglentに関しては、SDS1104X-U(100Mhz,4CH)というモデルが399$からということで比較的良心的価格ですね。
シリアルデコード機能( IIC, SPI, UART, CAN, LIN)もあるみたいです。

あと初心者価格から外れてしまいますが、SDS2000X Plusというモデルが比較的新しいモデルとしてラインナップされています。
機能としてはRIGOLの最新オシロMSO5000シリーズを意識した形になっており画面タッチに対応したりファンクションジェネレータ、ロジックアナライザ機能がオプションとして用意されています。

半田付け用フラックスと洗浄剤について

近年IC、SoC小型化により狭ピッチ多ピンのパッケージを有する部品が増えてきました。
その中ではんだ付けの作業性を高めたり実装時の歩留まりをよくするためにフラックスが用いられます。
フラックスは金属表面の酸化物を取り除きはんだの濡れ性を向上させる効果があります。

今回ははんだ付け用のフラックスについてです。

液体フラックス

刷毛で塗るタイプで少量使いには便利です。
通常は半田にもフラックスが含まれているのでなくても問題ないですが、長時間小手を当てたりする作業時にはあると便利です。
ロジンと少量の活性剤をアルコール系の溶媒に分散したものが多いみたいです。

いかにAmazonで買えるものを列挙してみたので興味のある方は見てください。

ゲルフラックス

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ゲルフラックスは、BGA,QFN,QFPといったように狭いピッチICのはんだ付けに用いられることが多いフラックスです。
中華系のスマホ修理屋さんなんかの修理動画を見るとつかっていない人がいないぐらい向こうではメジャーなものです。

Aliexpressかなんかでsolder fluxで検索をかけるといっぱい出てくるが、AMTECHの偽物が多く流通してるようです。

ちなみにAMTECH Directっていう販売サイトで本物が買えます。
AMTECH Solder Flux - Genuine Flux - Factory Price

以下余談です。

フラックスを探しているとRMAという型番をよく見ると思いますが、古くから用いられている分類のようで以下のようになっています。

  • R:活性剤を含まないもの。腐食の原 因となる化学物質を含まないため、電子素子など高い信頼性を必要とされる場合に利用される。
  • RMA:フラックスのはんだ付け能力を高めるために、少量の活性剤を加えたもの。3種類の中で、信頼性・はんだ付け性ともに中間に位置する。
  • RA:RMAよりさらに多くの活性剤を加えたもの。より良好なはんだ付け性が必要とされる場合に利用される。

フラックスに添加される活性剤には、ハロゲン化物、有機酸、アミンなどが使用されるようです。
AMTECHの製品でROL0、REL0とか書いてあるのはJ-STD-004A Classificationに記載がある成分、活性度などの分類を示す記号のことです。
詳しくは下部に参考文献を示したので参照してください。

日本であまり流通していないのは、ものによっては有機酸や活性剤の含有量が多い、強力な薬品を使ってる場合があるため+日本メーカーの出荷管理がしっかりしているため*1だと思います。
使用する際はメーカー配布のSDSを確認しどういった危険があるかという情報を頭に入れた上で換気装置や吸引機を使用し暴露を防ぐことが重要です。

洗浄剤について

次にフラックスを洗浄するための洗浄剤の話です。
フラックスには環境面に配慮した無洗浄タイプのだったり、水洗浄が可能な水溶性フラックスなどもありますが、個人で利用することを考えたときにコスト及び入手性に難があるので溶媒洗浄が必要なタイプが大半であろうと思います。
そんなわけで洗浄剤を探すわけです。

洗浄剤は、アルコール系、フルオロカーボン系、炭化水素系、水系とかいろいろありますが
引火性やコスト、環境影響性が問題視されるようになったこともあり最近だと準水系の洗浄剤が主流になってきてるようです。

しかしながら・・・・・・
危険性は低いとはいえ個人ではそもそも入手できない、超純水をドバドバ使える環境もない・・・・・・・
結局のところアルコール系がお手軽ということになります。

Amazonで手に入る洗浄剤をざっと列挙してみたので興味があればリンク先を見てください

個人的な感想としてはHOZANのZ-275がこの中では一番きれいに落ちる印象です。
漬け込みで洗浄したかったらIPAとか無水エタ使うといいと思います。
その際は有機溶媒体制のある洗浄バットを用意するといいと思います。

本記事で説明する洗浄方法はあくまで個人の責任の範囲で行ってください。
それにより発生した問題ついては責任を負いかねますのでご留意ください。
また作業中は十分に換気を行い安全に留意してください。
洗浄剤は火気厳禁ですので十分に注意し大量に保管しないことをお勧めします。

*1:日本メーカーがむやみやたらに個人販売しないのはトラブルを避けるためだったり、環境的に規制がある化学物質を使用しており、使用目的が明らかでない個人に販売するのは会社としてリスクが高いという理由があると思います。