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フィードバック型定電圧電源基板の制作(1)

6/15頒布ロット(V1.1)版の記事に差し替え。
  以前の記事をご覧になっている方は、青字箇所が差違となっていますのでご確認下さい。


この記事は、カニ式電源基板をアナログ用±15~18V×2chとして使用する際のマニュアルです。
Power_6_001.jpg



この基板の大きさは、120mm×81mm
箔厚140um
入力電圧:出力電圧+3V以上(試作ロットから変更ありませんが、念のため明記しました)
藤原さんのディスクリートIVやシンプルOPA、ジッタクリーナと同一のサイズで、二段重ねが可能です。

整流用ダイオードは、11DQxxシリーズ等の小型のものを想定しています。
Power_6_002.jpg
31DQxx(基板の上に置いてあるやつ)は、ちょっとリードが太すぎるので、そのままだと基板に刺さりません。ご容赦を。
あと、TO220タイプのダイオードを使いたいというご要望がありました。
上記画像の右側のような接続で使えます。日本インターのFCHシリーズだと、ギリギリ足が届くようです。
でも、不格好なので、配線材を使って綺麗に繋いだほうが良いかもしれません。


コンデンサは、φ18×2またはφ25×1が使用可能です。
Power_6_003.jpg
画像はニチコンKW 35V/15000uF(φ25)と25V/6800uF(φ18)を載せた場合です。
基板を二段重ねにする場合、相手側次第で高さが厳しくなりますが、その場合は低背品のコンデンサを使うか、画像の一番右のように寝かせて実装下さい。

回路図はこちら。(整流ダイオードと一次平滑コンデンサは省略)
6/15 Q1・Q5の品種を変更、R9・R10追加
Power_6_008.gif


部品表はこちら。(整流ダイオードと一次平滑コンデンサは省略)
6/15 Q1・Q5の品種を変更、R9・R10追加
Power_6_009.gif



さて、では早速部品を載せていきます。
マニュアル通りの部品を、無選別で使ってみます。

実装密度がかなり高くて、ちょっと部品を刺すのが大変です。背の高い部品を刺すのは一番最後にして下さい。
Power_6_004.jpg

LEDのシルクにちょっとご注意。
Dカット面がLEDのカソード(+)側を向いていますが、これは誤りです。(アノード側が正解)
シルクのDカットは無視して、下記画像のようにシルクのアノード/カソード表記、および、+極表記に従って取り付けて下さい。

Power_6_007.jpg


あと、箔厚140umのため、半田ごての熱が逃げてしまい半田付けが難しいです。
特にベタパターンが広い箇所で逃げが顕著で、ECHUなどのフィルムコンの半田付けに時間がかかってしまうと、フィルムコンが簡単に劣化してしまいます。
下記画像の赤丸部が特に失敗しやすいです。W数の高い半田ごて(60~100W以上)などで、サッと半田付けするのが良いと思います。

Power_6_010.jpg
カニの場合、プッシュボタンで150Wにブーストできるタイプの半田ごて(HAKKOのプレスト)で、サッと付けました。

47pFと0.1uFのコンデンサは、基板の裏側に実装します。
Power_6_005.jpg

v1.1で追加したR9、R10は、下記のように直立させて取り付けます。
Power_6_011.jpg

なお、v1.1ではQ6/Q7バグは修正済みです。


さてと、これで完成です。
Power_6_006.jpg


電源を投入すると、、、無事動作しました。
Power_6_012.jpg
R3・R7=910Ω、LEDには秋月のSLP-7131F-81H-Sを使用で、ちょうど±15V付近でした。

R3・R7=1.2kΩで、LEDに秋月のOSY5EA5B61A-QRを使った場合は、±17.5V付近でした。
この時のLEDのVf:三個で5.65~5.71V
2SA1815/1015のVbe:0.67V
で、
(Vf + Vbe)×(R3+R4)/R4=出力電圧
となります。

電圧の微調整は、
Q1・Q5をIdss違いで交換するか(LEDのVfが変化する)、LEDをVf違いで交換するか、
R3/R4の比を微調整してみて下さい。

ちなみに、出力電圧には結構温特がありますのでご注意。
試しにドライヤーで基板全体を温めてみましたが、熱くすると0.4Vくらいは電圧が下がります。
ちょっと調べてみると、これは主にQ2・Q6のVbe変化と、LED1~6のVf変化が半々ぐらいの割合で効いているようです。
シンプルさを追求したが故の欠点ですが、ご了承下さい。
この件は、おによめさんという方が似たような回路で改良方法を検討されているようです。
回路の分かる方なら、カニ式電源にも応用できると思いますのでご紹介しておきます。
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試作

を!来ましたね。試聴結果が楽しみです。

 TO220 2本足のSiCが刺さるように願っていますが、スペースが厳しそうなので無理はもうしません。最悪、裏付けでも何とかなります。ちなみに裏付け大好き人間です(笑)。

Re: 試作

simonさんどうもです。

SiCは恐らく大丈夫かと思います。
カニもSiC注文しましたよ。でもちょっと納期がかかっていて、刺さるかどうかの確認ができませんでした。残念。。。

裏付けだとか3D配線は、実装を小さくするための個人自作ならではの方法ですよね。
見た目はアレですが、音には変えられまっせ~ん!
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プロフィール

カニ

Author:カニ
DACやアンプの自作がメインの、オーディオブログです。
自作基板の頒布も行なっています。カテゴリ「頒布」をご覧下さい。

ニアフィールドリスニングや、ポータブルオーディオにも手を染めたいんですが、いつになることやら。。。

繊細で柔らかい音
実在感のある音
を目指して、
ゆっくり、ゆっくり、潜航中。

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