FETスイッチデバイス (2006/2/27 UP)
(注意:独学で私感満載です!!)
写真上は2006年2月に製作した3703より性能が良いFETスイッチ:自称「宇宙一」・・・ウソ(^_^;)
写真下はスペアーのIRF2804の2石タイプ
 製作するに至った経緯・・・
 以前にオークションで落札した電動ガンでの出来事ですが、
 不動ともジャンクとも記載がなかったにもかかわらず不動・・・まぁ、よくあることですm(-_-)m
 分解すると中身はノーマル。不動の原因はピストンロックによるものでした。
 修理調整し組み立てて試射すると、どうもパワーがない。
 そして再度分解し、分かったのは原因はスイッチの焼損でした。
 実際、接点スイッチのみでモーターを8.4Vのニッカド/ニッケル水素バッテリーでコントロールする電動ガン。
 (ラジコンで言うところの、3点(接点)スイッチとかと同じ)
 要は通電時にスパークする訳です。(ショートさせてるのと同じ)
 暗い所でトリガーを引くと火花が見えるくらい激しいです。
 スイッチの材質は銅板なので、もちろんいずれは欠落し最悪は発射不能になる訳です。
 そこでFETを使って、スイッチへの電気の量をセーブしスパークを防止する訳です。
 (車で言うところのリレーと同じ。スペースがないのでリレーの代わりにFETを使います。)
 ちなみに、某有名S社製はゲーム使用中に発射してなくても漏電でバッテリーがなくなります。
 (そんなもん売るなよ!!)
 国産最強のFETを使っている某スイッチは白煙が出て即激で破壊・・・あぶないです
 某有名ショップの物(IRF3703の2石)を考えましたが・・・
 7000円・・・高い!!
 「じゃあ、作るべ!!」という訳で自作することに至りました(^o^;)
 
 配線原理は車のリレーと同じで、
 違う点は間に抵抗が入っているだけです。
 FETで動力電源のON/OFFをコントロールする為、
 スイッチ側に掛かる負担は1/1000くらいになります。
 (重要!注意!!)
 
動力はスイッチでなくFETでコントロールする為、
 FETが通電状態で破損するとトリガーには一切関係なく
 発射されるので扱いには注意が必要です。
 保管時は絶対にバッテリーを物理的に外しましょう。

 
 管理人が参考にした資料です。
 素材入手の前に特性をカタログで調べると良いでしょう。
 この本には記号の読み方やFETに関する特性/種類について、
 くわしく記載されていました。
 電動ガンのスイッチに関したものではありませんが、
 勉強にはなりました。
 
製作に必要な物
まず、必要な材料はFET、抵抗2個、テフロン銀メッキ線かシリコン銀メッキ線、普通の電線、コネクター、
収縮チューブ、モーター用端子。
工具は、半田ごて、銀入り半田、フラックス、放熱クリップ、カシメ工具、ライター
 IR社製FET 

 国産よりも格段にスペックが高いFET。
 スペックが高いと言っても、半導体なので無茶したら壊れますし、
 劣化するものと考えると良いでしょう。(^o^;)
 素子に半永久なんて皆無です。
 静電気や熱に弱く取扱にも注意が必要な材料。
 管理人は金属フランジタイプを使用。
 フランジ付きのほうが放熱効果が高い。
 収縮チューブを使用時はフランジ側を密閉しないように・・・

 型番は主に1404、3703が有名です。

 国内での参考流通価格
 (時価や店により変動する為、正確ではありません。)
 IRF1404が500〜650円前後。
 IRF2204は600〜700円前後。
 IRF3703は800〜1000円前後。
 IRF2804は800〜850円前後。

 ちなみに国産のFETの相場は100〜200円前後です。
 安価ですが安全を考えるとオススメは出来ません。

 IR社製のFETは入手しにくく、

 私が探した関西圏の電子パーツ屋さんでは在庫を見たことないです。
 秋葉原の電子パーツ屋などから通販で購入可能です。
 最近では稀にオークションなんかでも売ってます。

管理人が使ったことのあるFET
IRF1404 電圧定格:40V 電流定格:162A ON抵抗値:0.004Ω
<管理人コメント>
 2600円〜5000円前後のガンショップのFETを買うなら、このFETで作った方が安くてはるかに高性能。
 国産のFETと比べると段違いな性能の定番的なFET。
 銃がノーマルなら1石でも耐えれると思います。
 ライトチューンならば1石よりは2石の使用がオススメ。
 銃にもよるが12Vでも問題なく動作するが、電圧降下時に発熱するので要注意!!
 カスタムモーターと併用する場合はセッティングが難しい。
 コストも安く、流通量も多いので手に入れやすい。安いと言っても国産の倍以上(^o^;)

 コスト:★★★★★
 入手性:★★★★★
 オススメ度:★★★☆☆
IRF2204 電圧定格:40V 電流定格:210A ON抵抗値:3.6mΩ
<管理人コメント>
 1404より性能は良く3703より下に位置するFET。コストも中間的な存在。
 100円前後足せば上位機種が買えるので中途半端なFET。
 流通量が非常に少ない為、入手しにくい。

 コスト
:★★★★☆
 入手性:★☆☆☆☆
 オススメ度:★★★★☆
IRF2804 電圧定格:40V 電流定格:75A ON抵抗値:2.0mΩ
<管理人コメント>
 自動車などのモーターコントロールを趣旨として開発されているだけあって高性能。
 ON抵抗値が低く、3703より発熱しにくい素材。
 特にセミ主体のセッティングに最適なFET。
 ノーマルモーターならフルオートでもほとんど発熱しない。
 1404や2204よりは上位ですが3703より高性能かは私的には若干疑問がある。
 (身近で2804の2石仕様で破損し3703の2石仕様なら壊れなかった実例があった為)

 ソーラーカーなどの開発にも使われていることもあり、比較的入手しやすい。
 性能に見合っているだけコストも高い。

 2006/10/16追記
 低電圧時の発熱が早く、10V以下の場合OFFになるのが早い為、
 バッテリー燃費が悪い(発射可能数が少ないことが判明。
 ミニバッテリーやAK、プロライトのように容量の少ないバッテリーには不向きな素材。
 バッテリー残量に注意すれば破損しにくいが、1年間テストして破損事例が増えた為、オススメ度をダウン。
 でも、国産よりはスペックは良い。

 コスト:★★★☆☆
 入手性:★★★★☆
 オススメ度:★★☆☆☆
IRF3703 電圧定格:30V 電流定格:210A ON抵抗値:2.8mΩ
<管理人コメント>
 一部ガンショップ系FET(6000円クラス)にも使用されている高性能な定番素材。
 1404と比べると格段に性能が良く、上位機種に位置する。
 ノーマル〜ライトチューンの銃であれば1石でも駆動可。(勿論、銃自体のメンテナンスは必要!!)

 非常に壊れにくいが電圧降下時にはもちろん発熱するので、過信していると熱暴走する。

 入手性は時期によって異なるようです。一時期、品薄でしたが2006年2月時点では入手可。
 性能に見合っているだけコストも高い。


 コスト:★☆☆☆☆
 入手性:★★☆☆☆

 オススメ度:★★★★★
 

Military secrets

非公開
<管理人コメント>
 2006年から管理人が愛用しているFET。
 IRF2804やIRF3703より高性能なFET。 知人の銃において12V秒間42発の銃でも壊れなかった最強のFET。
 上記FETよりもバッテリーの燃費も格段に良い。
 多分、ガンショップが作るFETよりもスペックは高いはず・・・
 自分自身で入手しにくくなると困るので型番は記載出来ません(ゴメンナサイ)

(2006/05/16 追記)
入手不可能になりました。(T_T)
 
抵抗  抵抗
 
 FET内部に溜まった電気を消化させてスイッチの
 ON・OFFを確実にさせます。これにより発熱を抑える様にします。
 ゲート〜 SW間の信号腺内部にも配置し、
 モーターからの逆電流対策で素子を守ります。

 自分の用途に合わせて計算するのがBESTです。
 一般的なのはゲートとソース間30kΩ、
 ゲートからスイッチ間は100Ωです。
 どこの電子パーツ屋でも売ってます。1個10円前後。
動力電線 シリコン銀メッキ線/テフロン銀メッキ線  動力用電線
 
 動力配線に使用する電線。
 シリコン銀メッキ線(左)やテフロン銀メッキ(右)がオススメです。
 (ちなみに画像の電線のスペックは同じですが、
 テフロン線のほうが明らかに細いです。)
 電動ガンにおいて配線は重要ですから、
 耐久性や通電効率の良い物を選びましょう。
 銅線ではなく最低でもメッキ線を使用すること。
 レスポンスを左右する部品なので、
 ここでコストはケチってはいけません(^_^;)
 管理人はテフロン銀メッキ線を愛用。
信号線  信号線
 
 スイッチに接続する為の電線。
 酸化などのトラブルを避ける為、
 勿論メッキタイプがオススメ。
 信号を検知するだけなので細くても問題ない。
 太いと銃によっては組みにくくなります。
 管理人は耐熱タイプを使用してます。
 熱収縮チューブ
 
 電線や端子、抵抗を絶縁する為に使用します。
 太いタイプはFETをパックするのに使用します。
 管理人は電子パーツ屋にて購入しています。
 電線に使用出来るサイズはホームセンターや
 カーショップなどでも入手可能です。
FET製作用基盤  基盤
 
 1石であればなくても製作は可能です。
 管理人は2〜3石で製作する場合に使用しています。
 強度の面を考えるとガラスエポキシがオススメ。
 加工が面倒と思うのであれば、フェノールならカッターで
 カット出来ます。
 分厚いタイプを使用すると銃によっては入らない場合があります。
コネクターとモーター端子  コネクターとモーター端子
 
 取り付ける銃によっては必要ない場合もあります。
 銃に合わせた物を用意しましょう。
 コネクターはラジコン屋などで売ってます。
 モーター端子はカーショップなどで売ってます。