後付方式の主要な部品はＦＥＴと電圧を監視するＩＣの構成になります。このＦＥＴは大きいので５０Ａ程度流せますが、重くなります。面実装タイプの物を使えば軽くできます。多少効率が悪くても安く作れる方がいいので秋月電子で購入できる部品で設計してみることにします。
ブレッドボードで実験するためにこんなソケットを作った。
まだ間違いあるかもしれませんが、こんな回路を考えてみました。ＴＬ４３１で電池の電圧を検知してＦＥＴをＯＮ／ＯＦＦします。Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を変更すればセル数の違う電池にも対応できます。手持ちのアンプは電池側のプラスとモーター側のプラスが繋がっていましたがマイナス側が繋がっている種類の物もあるかもしれません。ブレーキ付きのアンプ（モーターのプラスとマイナスをショートさせることが出来る物）の場合、この回路を噛ませると、電池が６．５Ｖ以下になったときブレーキが効かなくなります。
６．５Ｖ付近でＯＮ／ＯＦＦさせる実験 ＜−ＭＯＶＩＥ（モーターの代わりにＬＥＤを使ってます）
機体にセットして動かしてみた ＜−ＭＯＶＩＥ（電圧とモーターの回転の関係が解りにくいビデオですがブレッドボード上に組んだ回路なので無理できません）
若干のヒステリシスがあるみたいで、電圧が回復してモーターが回りだし、モーターが回ることによって電圧が６．５Ｖ以下になってもモーターは止まりません。意図してこのように設計したわけではありませんが、この方が好都合です。
（追記）回路のヒステリシスだと思いましたが、ハーフスロットル状態ではＦＥＴがＯＦＦしている間モーターが発電機として機能するので、その電圧が加算されて実際の電池電圧より高く計測されたようです。
完成しましたが．．． 動かしてみるとものすごく発熱する。
電流を１Ａ程度にして。ドレインとソースの電圧を測ってみた。約６Ｖある。？？？ 電源電圧は約７Ｖなのでモーターを回すための電力はほとんどＦＥＴが熱に変換してしまっていると言うことだ。ＦＥＴの使い方がたぶん間違ってる。ＦＥＴが飽和していれば単なるスイッチになるはずなので、たぶん飽和してない。もしかして出来ないことをやろうとしているのか？ アンプがＯＦＦしているときはドレインもソースも宙ぶらりんっていうのはいかにもまずい回路だが、そうするとまずい理由もわからない。
うまくシンクロしていないが出力を上げるとＯＮになっている時間が長くなる。ＰＷＭの周波数は約２ｋＨｚ。
アンプ無しのＦＥＴだけでモーターを回してみた、これでも熱くなる。
誘導負荷だからダメなのか？と思って３Ωのセメント抵抗で試してみた。これでも熱くなる。オン抵抗は０．０２Ωのはずなので本当にＯＮしていたら熱くなるはずはないのだ。そこでしばらくデータシートとにらめっこ。よく見るとゲートとソースの電圧差が１０Ｖの時に０．０２Ωと書いてある。いろいろ実験してみるとゲートソース間の電圧差が大きいほどオン抵抗が小さいみたいだ。 ．．．ということはＦＥＴの選択ミス。実験に使ったＦＥＴは比較的高電圧で使用する物ということになる。ＦＥＴはこれしか買ってなかったので買い出しに行くまでしばらくお預け。
ちなみに回そうとしているモーターは７．２Ｖが定格で、このとき流れる電流は６〜７Ａになる。つまり抵抗は約１Ω。ＦＥＴのＯＮ抵抗は０．０１Ω以下であって欲しい。
いろいろ買ってきました。
やはりオン抵抗が問題のようです。熱くなることに変わりありませんがＦＥＴでのロスは少なくなりました。問題はそれでもヒートシンクが必要になるほど発熱することです。小さな飛行機にヒートシンクは積みたくありません。
ドレイン−ソース間の電圧 ＜−ＭＯＶＩＥ（フルスロットルだとＦＥＴが完全にＯＮして電圧が下がってます）
使っているスピコンはこれ。クラフトルームのＳＰＥＥＤ ＸＸシリーズ。熱収縮チューブが被さっていて回路がよく見えないので．．．
取り外してみました。
ＦＥＴはＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＲｅｃｔｉｆｉｅｒのＩＲＦ７８０５です。２個並列接続してオン抵抗を減らしています。８本足ですが、ドレインが４本共通、ソースが３本共通、ゲートが１本というピン配置です。
かなり低抵抗ですが、秋月電子で買ってきたＦＥＴの方がデータシート上は抵抗が小さいのです。何故発熱するのでしょう？
反対側はＰＩＣ１２Ｃ５０８と５Ｖのレギュレターが主要部品です。レギュレターはＬ４９４１Ｂというのが型番です。ＳＴマイクロ製です。
データシートを見ると低ドロップタイプのもので、電池電圧が５．４５Ｖ以上あれば出力電圧５Ｖを維持できます。
ここまで、回路が判ってしまうと変なアダプターを作るよりバッテリーの電圧を監視する仕組みに小細工した方がずっと簡単になります。理屈は．．．
・コントローラーにＰＩＣを使っているが１２Ｃ５０８にはＡ／Ｄコンバータが付いてないので、
何らかの仕組みでバッテリの電圧が５Ｖ以下になったことを検知しそれをデジタル出力している箇所があるはず。
・デジタル出力するためには半導体回路が必要になるがＦＥＴ，電源レギュレタを除いたものは４つ上の写真のＢＲという刻印のある３本足の物しかない。
これで電圧を検知していることは間違いない。
・３本足の付近の回路を調べれば検知する仕組みがわかる。
という具合です。
テスターで導通している箇所を調べていくと、回路はこんな感じでした。３本足の物はトランジスターのようです。電池電圧が十分高いときはベースの電圧が０．６Ｖ以上あるのでトランジスターがＯＮしてコレクタが約０Ｖになり、電池電圧が低くなりベース電圧が０．６Ｖ以下になるとトランジスターがＯＦＦしてコレクタに電源電圧が出力されます。コレクタはＰＩＣ１２Ｃ５０８に繋がっています。リチウムポリマー電池対応にするためには３３ｋΩの抵抗をもっと大きくすればＯＫです。３３ｋΩの抵抗は４つ上の写真の左上にある黒い「３３３」と小さく書いてある部品です。
実際にモーターがＯＦＦする電圧を調べました。５Ｖではなく３．７７Ｖとかなり低圧です。
ついでに波形も見てみました。ドレイン−ソース間の電圧です。電源電圧は７．２Ｖ。画面下側の点線部分が０Ｖです。１目盛りは５Ｖ。ＦＥＴがＯＮしている間はドレイン−ソース間は、ほぼ０Ｖになっています。ＦＥＴがＯＦＦしている間はモータが発電機になっているため電源電圧より高い電圧が計測されています。
抵抗をつけ直します。計算上６０ｋΩとなりましたがハーフスロットル状態とフルスロットル状態では状況が違ってくるはずなので仮付けして実験します。抵抗を２本使っているのは６０ｋΩちょうどという抵抗が存在しないためです。最終的には４７ｋΩ＋１０ｋΩにしました。これで、ほぼ６．０Ｖ以下になるとモータがＯＦＦします。
半田付けし直して、熱収縮チューブを被せてリチウムポリマー電池対応完了です。ぐるっと一回りさせたのはＦＥＴの高さより抵抗の方が高さがあるため放熱用のアルミ板の取り付けの邪魔になるためです。
改造するほうがずっと簡単なので後付の回路をつける方式はボツにします。次はスピコンそのものを作ります。
