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スイッチング電源の逆襲(2)

2023/2/8

カテゴリー » 電源

とりあえず安価なアルミケースに入れてメインシステムへ組み込む。
最終出力端(12V)には高耐圧の無極性コンデンサー22μFを入れてある。
本来は144Vになっている部分に入れるべきなのか？
moct氏に聞いてみたが最高状態の条件出しは出来ていないとの事で
この部分は試行錯誤している。
以前真空管アンプを自作していた頃に使用していた高耐圧電解コンデンサーは
幾らか在庫があるのでこれから色々盛ってみようと思う。
スピーカーネットワーク用のフィルムコンデンサーもあったはずなので
それも良さそうだなぁ。

takachiMBH

追記　02/13
144Vの部分に追加で無極性コンデンサー22μFを入れてエージング中...良いかも

SWP-2



— posted by くま at 11:13 pm  

スイッチング電源の逆襲

2023/2/2

カテゴリー » 電源

48Vのスイッチング電源を3個直列にして直流144Vを作り
それを出力12Vのスイッチング電源へ入力して使用する。
元ネタはmoctさんである。そして薦められるがままに
自分はかなり前から1ユニット制作して使っていた。
接続した負荷からは何時もパワー溢れる鋭い立ち上がりの音が出てくるのが不思議だった(笑)
熊電源が現時点で行ける所まで行ったので
比較のため再度スイッチング電源を使ったモノを再度作って見たという...
ただしこの電源の組み立ては色々危ない。

1.直列接続使用が可能なスイッチング電源であること。
※可能では無い機種でも外付けダイオードを追加する事で可能な場合もある。
参考リンク：パワーサプライは直列運転できますか？

2.入力はACだけでなくDC入力が可能な事。
家庭用AC100Vをダイオード全波整流するとダイオードのロスを考えなければ
100ｘ√2 = 1.414 なので約DC141Vを直流入力可能なスイッチング電源入れてやれば良い。

この2つは確実にクリアーしているか？
使用するスイッチング電源の仕様を確認しなければならない。

余談...
こんな面倒で危険な事をしなくても
12V出力のスイッチング電源を1個で同じ電圧は得られる^^;
その方がコストはかからないしシンプルだ。
この方式は何が優れているのか？と思う方々は大多数だと思う(笑)
奇妙奇天烈だと！オカルトだと...
まぁ自分も最初そう思っていたのだが通常のリニア電源基板(熊電源)と比較試聴するうちに
この方式には何かある！と感じてここまで来てしまった(笑)
まぁレギュレーションはとにかく凄いと思う。SW電源は帰還回路の権化だ。
しかしその帰還回路はAudioシステムの音を悪くするという説は根強い。
今回のこのスイッチング電源ユニットの48Vｘ3の部分で作られる144Vは
家庭用交流のAC-50Hzそのまま整流して電解コンデンサーで平滑した電気と何が違う？
この部分がこの電源の音を決めている様に思う。

何時も自分が拘っている瞬間供給能力についてはどうだろうか？
通常の電源はAC電源トランスの後に全波整流はダイオードをブリッジ回路に入力
これを大型電解コンデンサーに入れて平滑化後
3端子レギュレーター等に入れて使用したい電圧に変えて負荷へ接続します。

熊電源はトランス〜整流ダイオード〜電解コンデンサーの部分の代わりに
PC用のスイッチングアダプターを使用する事でレギュレーションの改善を狙っているつもりです(笑)
その後の回路は無帰還のオーソドックスなリニア電源回路の組み合わせです。
このリニア電源回路部分は12Vへの変換とスイッチングアダプターから出るスイッチングノイズの
吸収のために組んであります。

48x3-12


— posted by くま at 08:26 pm  

チェックポイント

2023/1/29

カテゴリー » 電源

R2(150Ω)の両端でどんな状態で動作しているか？チェック可能
A：ツェナー電圧
B：可変3端子レギュレーターからの出力電圧

checkpoint-35

このカタログからB：ツェナー電圧部分は13.5V〜16.5VにA：可変3端子レギュレーターからの出力電圧は
ツェナーダイオードに十分な電流を流すための電圧にするが大体16.5〜17.5V程度が良いと思う。
高すぎるとせっかくのツェナーダイオードの上側で使う事になるがまあそれでも並列に入っている抵抗との兼ね合いで
酷い事にはならない...テキストでの説明は難しい(笑)
ドライブトランジスタがメインSWトランジスタのBベース電圧をEエミッタ電圧より高くするのでONとなり
その時のCコレクタ電圧が12Vになる様に調整する。(意味不明(笑)

U1ZB15

何故か？使用しているこの東芝製ツェナーダイオードのカタログにはIz-Vz特性表が見当たらないが
他のツェナーダイオードの資料をあげておく。要はほとんど垂直に近い線があるが
この部分では流れる電流が変化してもツェナー電圧はほとんど変わらないという事で
ここに合わせて使う事が出来れば出力電圧の安定化が...

Iz-Vz


— posted by くま at 07:43 pm  

新兵器...

2023/1/24

カテゴリー » 電源

基本回路は自分の設計では無いから(笑)しっかりしているのだが^^;
自分の回路定数の選択が甘いのが原因か？
何枚か制作した電源基板をテストしているとドリフトが大きいモノとそうで無いもの
音が良いもの悪いものが出て来て？？だった。まぁ何となく原因と思う要素はあったが
手を付けるとお金がかかるし更なる沼へ嵌りそうだったので
頻繁に部品交換とテストを繰り返していたが埒があかないので
ツェナー電圧とSWトランジスタのhfeを確認するための測定器を揃えた...
良い？電源基板に使っている部品を測定して
イマイチ基板に同じぐらいの特性の部品に交換して見た。
現在ランニングテスト中...(笑)
当たり前の事が出来ていなかった...
ツェナーダイオードが気持ちの良い電圧電流で動いていないのを
コンデンサーで誤魔化していたんだなぁ(笑)
個別に流れる電流値を可変してどのあたりがセンターの電圧か？
確認して可変抵抗値と並列に入る抵抗値を選択したつもりだったったんだけど
ツェナーダイオードが気持ちよく働き出しても
後段のドライバートランジスタとメインスイッチのhfeが上手く合わないと出力電圧が12Vにならない。
ダメなんだ(恥ずかしい...
単純に5Vの回路からツェナーダイオードの値を変更しただけじゃダメ...
今回驚いたのが高容量の可変3端子レギュレーター自身もドリフトするという事...
自分の使い方が悪いのか？

ちょっとSNSで見かけて気になったが一般的な機器へ接続される電源の許容電圧誤差ってどれだけなのか？
というか19V指定のPCに20Vの電源を繋いでも大丈夫とか言うの見たけど...
結果的にぴったりの電圧が供給出来ないための余裕は確かにあるだろうが
それを当てにして最初からズレた電圧をかけるのはナンセンスというか　
動いてとりあえず壊れなければ良いのかぁ　何だかなぁとか思った。
例えば高性能なLDOの中には過電圧の余裕が少ないモノもあるし(1Vなら大丈夫？(笑)
自分の大切な機器には絶対にそんな事はしない。

自分が考える良い電源とは
その最大スペック流せる電流容量が大き良い事ではなく
何万μFもコンデンサーが入っている事でも無く
ファインメットフィルターが入っている事でも無い。(笑)
何度も書いているが負荷が正しく且つ楽に動作可能な電源が良い電源だと思う。
瞬間的電流供給能力が高い事が一番大切だと考えている。

ナリワイにしている方々には申し訳ないのだが
設計、製作者が使用者と同じ負荷(機器)を所有していない状態で
負荷に対してベストな電源装置が作れるのか？という事はだれも語らない(笑)
擬似負荷のメタルクラッド抵抗何十Ωの負荷抵抗を相手に何十A流せる凄いだろうなんてさぁ...
そんなスペックと音の良さに相関関係は無いと考える。

sokuteiki


12V-test-1


— posted by くま at 06:54 pm  

その後...

2023/1/18

カテゴリー » 電源

自分はプロでは無いから...(笑)
1.ツェナーダイオードはやはり熱くならない程度に多めに電流を流してみた。
　メインスイッチがドライブ出来る範囲で今までよりも低い電圧値を選んだ。
2.可変3端子アジャスト端子に接続する抵抗値はアプリケーションNOTEどうりの値だと
　若干ドリフトする様なので317系と同じ値とした。
3.部分的でも帰還回路を入れると...うーん外した(笑)

— posted by くま at 01:04 pm  

熊電源...現在の悩み(2)

2022/12/26

カテゴリー » 電源

熊電源12V出力仕様はDC入力の電源基板なのでその部分について
大型ノートPC用のスイッチングACアダプター19V(6A)前後を
接続して使うように設計している。
で！そのスイッチングACアダプターはどこから入手するのか？
ハードオフ or PCリカバリー店のジャンクコーナー等が主な調達場所である(笑)
SONY、富士通、東芝、シャープ等の国内メーカー中古品が良い様に思う。
ただし理屈が全く不明であるが所謂音が良いモノと普通のモノが存在する。
えぇ〜！と思うぐらい音が違う。
同じメーカーであっても内部回路や使われている部品は製造時期によって違うらしく
外観が似ていてもかなりの差異を自分は感じる。非常に困っている。
追伸
昨日リカバリーで見つけた300円のシャープ製は低音域がブンブンで良いかも(笑)

— posted by くま at 04:32 pm  

熊電源...現在の悩み(1)

2022/12/24

カテゴリー » 電源

熊電源基板APUシリーズ用12V版は現状の部品定数で
APUシリーズ単体での起動については全く問題ない。
がぁ〜しかしAPU基板にSSDを接続して電源を拝借すると
冷えた状態で電源ONをすると起動しない事が度々起こっていた^^;
原因としては恐らく12V出力部分に大容量の電解コンデンサーを入れているのと
やはりメイントランジスタを駆動するドライバーがちょっと足りないのかなぁ...
そういうワケでその部分を自分が現在持てる知識と部材を使って改造してみた...
結果として起動時の失敗は今の所ゼロだが回数を重ねて確認が必要だと思う。

何故使用しているトランジスタの型名等を書かないのか？と...
そうなんだけど優良な手持ちトランジスタはどれも生産中止品なので
書いたら某通販ショップの在庫が無くなるかも？そうすると困る！(笑)

副産物？として全く理屈が分からないのだが...
音源サーバーPCの電源を少しイジっただけなのに
lightmpdシステムの音が別物になってしまった。
悪い方向では無いから様子見なのだが何故なんだろう。

— posted by くま at 10:37 am  

下手な鉄砲でも数撃ちゃ当たるのか？

2022/12/22

カテゴリー » 電源

TEST2

基板毎に少しずつ部品の定数や種類を変えて作成後に試聴して有望な個体を見つけるという(笑)
アホな作業を繰り返して好み？の音に近づけて行きます。
もちろんすべての組み合わせを試すのは不可能なので何でこの個体はこんな音がするのか？
推論を元に部品のパララメーターを振って見て仮説を立て確証が持てるまで聴き込んで...
時間がかかる作業？です。技術に知識も無い状況で良い音へ近づくにはコレしかないので...
まぁ分かっちゃいるけど身も蓋もない事を言えば
みんな同じ電圧が出て同じだけ電流が流せる電源基板なワケで(笑)
自分が現状、追求しているのは深く沈んで且つバキバキな低音！(笑)
中高音はその質感が大切というのは当たり前ではあるが
しかし出ない音として出てこないという事は無い。
でも低音域は出てこない感じられ無いという事が度々起こってしまう。
オバケじゃないが出て来てくれないとても足も出ないのである。
出て来てくれればそれをある程度までコントロールして行くことが可能？？(笑)
たぶん信じて貰えないと思うがAudioシステムデジタル系回路に使用する
電源基板上の部品で音質コントロールがある程度までは可能だという事。

— posted by くま at 06:08 pm  

可変3端子レギュレーター

2022/12/12

カテゴリー » 電源

あぁ　こんなイタズラ基板も書いています(笑)
もちろんPanasonicのフイルムコンデンサーとタンタルコンデンサーの指定席付きです(笑)
左側の基板取り付け穴の共締めで厚いアルミ板で
3端子のフィンの部分を挟んで止めて放熱対策にしようと考えています。

LM317

固定出力の5V品と可変3端子で5V出したら
部品点数が少ない前者の勝ちにならないのがAudioなワケで(笑)

同じTO220パッケージでも　1.5A〜5.0A　出力品まである訳で
接続される負荷がピークでも1Aまで行かないから1.5A品で良いという訳でもない？
電気的理屈からいえばオーバーコストクオリティーでバカじゃないの？って事になる(笑)
あくまでも付けてみてメインシステムで真剣に試聴して差異が聴き取れるかどうか？
それが自分の評価基準...やはり瞬間供給能力こそ正義なのではと最近考えている。
ただし部品規格が大きい事とか高価だとか希少性が良い事だとは限らない。
よく見るのが電解コンフイルムコンを何万μFも付けてどうだ！見たいなの(笑)
あるいは電池電源は神聖で侵すべきものでは無い等...
電源自体のインピーダンスや周波数特性を考慮しないと上手く行かないのでは？
特定周波数のインピーダンスを極端に下げても
それが音楽再生の良さ「良い音」に繋がるのか？
まぁすべて個人的見解です(笑)
追加...
代金引き換えの宅配便を待っているのだが一個2,000円の電源ICは果たして正義なんだろうか...

— posted by くま at 10:37 am  

今日確信してしまった...

2022/12/3

カテゴリー » 電源

PCオーディオで高音質を狙うために一番重要なのは使用する電源である。
たぶんこれは誰も異論は無いように思う。
一般的なPCの電源はその利便性(小型で高性能)なためスイッチング電源を使用している。
良く言われるのがそれが悪！ノイズの元だとしてすべてリニア電源へ置換して悦に浸っているのを見るのだが(笑)
果たしてそれは正しいのだろうか？もちろんAudio回路の特にアナログ部分リニア電源を使うのは普通の事だと思う。
しかしPCに限っては電源ノイズの少なさよりもレギュレーション性能が高い方が高音質を狙う上では重要ではないか？
そしてスイッチング電源のリップルノイズその周波数がオーディオ可聴域になければ影響は少ない様に感じる。
まぁそれでも自分はコンデンサーやビーズを使用してあるレベルまでは対策して使用している。
最近までAPUシリーズ用に熊電源12Vを制作してそれなりの高音質が実現出来ていると思っていたのだが
どうもその先がまだ存在する事を今日確信してしまった。
実を言えばその可能性が大なのは以前から分かっていて実験材料を揃えようとしていたのだが
何時まで待っても部品在庫が復活しない。機嫌よく鳴っているメインシステムを弄りたくないので
実験環境をもう1系統増設するためのAPUも入手難で八方塞がり状態ではあるが(笑)
やはり避けて通れないと今日確信した。
このところ新部材の入手がままならず　それならばと
現状システムの気になっていた部分のリファイン作業をしていたのだが
(たとえばシステム内の0.1μFパスコンを可能な限りPanasonic製のフイルムコンデンサーに交換とか)
少しづつではあるが音の分解能と瞬間的な音の立ち上がりの向上を感じていて
この事も今回の確信に至った要因なのかも知れない。
プラシーボ効果、自画自賛とならないために大概の場合は仲間内で試作品をテストして貰うのだが
試作電源テストは一つ間違うと自身や接続機器を巻き込んで燃えてしまうので中々難しい(苦笑)

— posted by くま at 11:09 am  

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