■開発の背景

　鉄道模型にはＤＣＣ（デジタル）方式とＤＣ（アナログ）方式の二つの制御方式があります。ＤＣＣ（デジタル）化するためにはDCCデコーダを取り付ける必要があります。一旦DCCデコーダを取り付けると、ＤＣパワーパックで運転をする場合は、DCCデコーダのアナログモードで走らせる事はできますが、低速走行の不安定性が残るなど、満足な走行性能は望めませんでした。またアナログモードの不安定性を嫌って、両方の制御方式を１つの車両で両立させたいがために、デコーダを外したりする事もありますが、そのために都度ボディを開けてデコーダを外したり、付けたり、配線のやり直しを行ったりする手間がかかります。他にはDCCデコーダを外さなくても済む様に、デップスイッチなどのコネクタを介して手動で回路を切り替える事例など、これまでさまざまな工夫を施して両方の制御方式に対応させてはいましたがどれも非常に不便なことでした。

　そこで今回上記の様な不便な点を解消するためにDCC/DC自動切り替えアダプタを開発しました。このアダプタをDCCデコーダと車両のモーター（またはライト）端子の間に挟み込む様な回路構成で接続する事によって、DCC/DCの両方の制御方式をDCC/DC自動切り替えアダプタが自動で認識し切り替えることが可能になり、これまでの様な二つの制御方式に対応させるための加工や工夫をしたりする必要が一切無く、完全ハイブリットな車両として走らせる事ができる様になります。

※DCC/DC自動切り替えアダプタそのものにはＤＣＣデコーダとしての機能はありません。そのためDCC/DCモードで運転をする場合は他のＤＣＣデコーダと組み合わせて使用することを前提にしたアダブターです。但し、DCモードに限定した場合に限り、DCC/DC自動切り替えアダプタのみの接続でDC運転を行う事ができます。

■原理

　レールから供給された信号が、ＤＣＣ／ＤＣどちらかにより、モータへの電力供給を、ＤＣの場合はレールから直接、ＤＣＣの場合はデコーダ出力に自動で切り替えます。

　判別にはＤＣＣの信号が交流であることを利用し、交流の２倍の電圧を出力することができる倍電圧整流回路という回路を使用します。

図 1　半波整流回路

図２　倍電圧整流回路

倍電圧整流回路では、2つのコンデンサに電圧が正の周期、負の周期で電気が充電されます。充電されるコンデンサが直列なことから、出力として２倍の電圧を得ることができます。つまり、DCCの時には、レールからの電圧の約2倍の電圧を得ることになります。(ダイオードでの電圧降下が1V程度あるため、ＤＣＣの電圧が12Vの場合、V1,V2が約11Ｖ、出力V1+V2は約22V) 。DC時は入力電圧(11V程度)になります。

この倍電圧整流回路の出力をリレーに接続することで、電圧が高いときにはリレーを動作させデコーダからの電気をモータへ、電圧が低いときにはリレーが動作せず、その場合レールからの電気を直接モータへ、と回路を構成すれば、自動で経路を切り替えることができるようになります。