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四本足に2つの車軸
私の趣味を中心に、見聞したこと思ったこと、たまに妄想などを綴ってゆきたいと思います。
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6000系っぽいPCケース(木製)を作ろう


初めから読む

タグ? というよりも仕様

PC
自作
ケース自作
木製PCケース
観音開きのPCケース
入れ込み型
6000系
表示をかっこよく(?)したい
電源下置き
アルミ板加工
うるさいPCケース
超ハイパワーファン搭載
ファン制御回路自作
電圧計搭載
バックライト付き
コロ付き
上部排気
前面吸気
電流の見える化!!

PC電源のスイッチ回路


そろそろ見飽きた? 全体図
01回路全図
今回は中央部分、すなわち
04自己保持
この部分を組み立てます。

ですがその前に動作原理を。回路イメージ図ではこの辺りが一番のハイライトです。

電源投入スイッチやリセットスイッチに自己保持回路を利用しています。PC電源を入れた時の動作を順を追って書きます。
1.大本の電源スイッチを入れます。
06自己保持回路01
100Vが入力し、降圧・平滑されて24Vが出力されます。また、「電源」の運転灯が点灯します。

2.先に「排気」のスイッチを入れておきます。
後述しますが、「排気」ファンを動かさずにPC電源を入れるとアラームランプが点灯する設定になっています。
06自己保持回路02-1

真ん中のリレー部分に注目してみてください。
06自己保持回路02-2
この部分です

3.PC電源投入スイッチ(ハネカエリ)を投入します。
06自己保持回路03
電源投入スイッチは「ハネカエリ」と呼ばれるトグルスイッチで、ばねが付いており投入位置で固定しません、手を放すと戻ってくる、押したときだけONになるスイッチです。

このスイッチを入れると真ん中のリレーのコイルに電気が流れ始めます。

4.真ん中のリレーが駆動
06自己保持回路04
中央のリレーが駆動し、鉄片を引き付けて電源がONになります。

するとリレーのコイルを駆動させる電源(上の鉄片(赤色))とPC電源(下の鉄片(黄緑色))が入ります。今、PCの起動スイッチが押されている状態です。

自己保持回路を組み込んだことにより、ハネカエリを一度パチンと入れるだけでスイッチが押され続けている状態が出来ています。これでPCの起動音がするまで電源スイッチを押し続ける煩わしさから解放されました!

5.PC電源投入スイッチはハネカエリなので手を放すとすぐに切れます。
06自己保持回路05-1
しかし、ONになったリレーから電気が供給され続けるためリレー回路はONになったままです。リレーが自らの電源を入れ続けるため、スイッチを切ってもリレーがONであり続ける。これが『自己保持回路』です。

このリレーをOFFにするにはリレー自体に供給されている電源を止めるしかありません。そのためのスイッチを担っているリレーが一番左のリレーの下の鉄片です。

他のリレーとは違い、これは常時ON、電源投入時OFFになるようになっています。

6.ここでもう一度全体を見てみます。現在の状況です。
06自己保持回路05-2
自己保持回路によってPCの起動スイッチは押され続けている状態です。このままだとPCが起動してもそのまま通電し続けるのでPCは強制終了されてしまいます。

そこで組み込まれているのが左のリレー(回路イメージの全体図だと左から2つ目)です。

7.PCが起動するとPWRすなわちパワーランプ用の出力端子から電気が流れ始めます。
06自己保持回路06
この端子からの電気は先に書いたフォトカプラのLED側へ接続されていて、LEDで一度光に変更された信号はフォトダイオードで受け取られてフォトダイオードをONにします。

するとトランジスタのベースに電流が流れ、ゲートがトリガーします。

8.ゲートがトリガーすると一番左と左から2番目のリレーが駆動し、合わせて「PC」の運転灯がONになります。PCの起動です。
06自己保持回路07-1
一番左のリレーは電源スイッチが万が一切れた時の通電維持用リレーです。

そして、左から2番目のリレーがPC電源を投入する自己保持回路の電源を切ります。

これでPCは強制終了することなく起動・運転できます。また、PC運用中は常に左から2番目のリレーがONになっているため、起動用のスイッチに触れてしまっても電源投入中は真ん中のリレーはONにならず、トグルスイッチに何かをひっかけて誤って強制終了。という事もありません。

これがPC起動のメカニズムになります。

めんどくさいですが、トグルスイッチを用いる以上ある程度の対策は施しておかないと何かの不意にひっかけて・・・・・・という事もありうるので製作しました。製作したかっただけ。というのもあります。

しかし、PC起動と共にリレーが起動するパコンという子気味の良い音がするのはやっぱり良いですね!


さて、次にリセット側のリレー回路です。こちらはもう一工夫しました。

リセット回路は2重スイッチによる起動にして誤作動の危険性を下げています。

1.PC電源起動スイッチを入れます。
06自己保持回路07-2
ここまでは何も起こりません

2.リセットスイッチを押します。
06自己保持回路08
一番右のリレーのコイルに電気が流れます。

この1と2はどちらが先でもよく、どちらかというとプッシュスイッチであるリセットスイッチを押しながらハネカエリのPC起動スイッチを入れる方がやりやすいです。

3.そうするとマザーボードのRES端子が通電し、同時に自己保持回路が形成されます。
06自己保持回路09

4.起動の時と同じようにPC起動用のハネカエリスイッチを戻しても通電し続けます。
06自己保持回路10

5.リセットスイッチの場合はプッシュスイッチを離すとそこで通電が止まります。
06自己保持回路11

基本的な仕組みは起動と変わりません。


最後にエラーパターンを2つ

1.PC運転中に電源スイッチが落ちる。
07error01.png
電源はリレーで維持しつつ、警告の赤ランプが点灯します。

2.PC運転中に排気スイッチが落ちる。
07error02.png
排気ランプが赤色点灯します。ですが、この場合ファンの回転は止まります。何かの理由で運転中でもファンを止める必要があった時に止まらないと困るからです。


実際に回路を組み立てます。モノは意外とコンパクトに収まりました。
DSC08535_20121220131441.jpg
左1/3は前回書いた自作フォトカプラ部分ですので、実質右2/3。リレー3つサイズ+αに収まりました。
リレーはOMURONのG5V-2形ミニリレー(G5V-2-H1 24VDC)です

この基板上に組み立てられているのは回路イメージ図で言うと以下の部分です
03リレー回路


次は残りの回路を作ってケースの中に組み込んで試験します。

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