ぺるけ式半導体ミニワッターを作ってみる・・・ (Part-2：電源回路編)

メインで使っているデスクトップな PCにおNewな DACをあてがってやる目処がついたということで作り始めたぺるけ式半導体ミニワッター。　半導体の選別作業がちょっと手間かなと思いながらも前回 Part-1で一通りの準備は完了、ユニバーサル基板へのマウント作業をちまちまとやり始めたところ。　最初は電源回路一式を基板に組む算段をしておこうかと。

ついでと言っては何だけど、パワートランジスタはアルミのアングルをヒートシンクとして準備し、アンプ用の 2本×両ch分と中点電圧生成回路の 1本、計5本をマウントできるようにユニット化してまとめておきたいと思う。

今回も例によって、進捗結果が判る画像を最初に貼っておくことにするかな
電源回路・・・　というか、電解コン山盛り＋突入電流防止回路＋中点電圧生成回路の動作確認を行っているところですな。
電解コンを山盛りにすると電源投入時の突入電流が大きくなるのでその電流を制限するための抵抗を入れるんだけど、そのままだとアンプに行く電流も制限されてしまうので、1秒弱の時間をおいて抵抗をショートしてやる必要がある。　オリジナルの回路だとこの抵抗がリレーでショートされる構造なのだが、わざわざ指定のリレーを仕入れるのも何だったのと、このために 2200uFという大きな電解コンを使うのも癪なので、試しに Power MOS FETで代用してみることにした次第。

今回の作業で最初にやるべきことは、基板をテキトーな大きさにカットしてやることですな。　秋月 A基板のガラエポ片面タイプを使うことは決めていたのと、アンプ 1ch分でどのくらいスペースが必要かも大体検討済みなので、向かって右下起点でアンプのマウント場所を割り振って余分をカット、アングルの準備なんかをやってみた。　アングルにもパワートランジスタや L金具なんかをネジ止めするための穴を開けておく、と。

そして、向かって左側に電源回路を持ってくることになるので、ケース背面に 2.1φの DCジャックが持ってこれるよう、今のうちに基板上にマウント穴を加工しておく。

アングルを基板に仮止め、基板を浮かせるためのスペーサーも装着しておく、と。

そしてパワートランジスタも所定位置に仮止めしておく。　向かって左上の 1本が中点電圧生成回路用の 2SC3422-Y君。　今回の作業で半田付けするのはこの1本だけなのだが、一応5本とも装着しておくことにする。　それと、本チャンではラバーシートかシリコングリスを使うのだが、仮止めなので今はそのままね。

電源回路の部品装着と平行して、突入電流防止回路に使うリレーの代用品も手当てしておくことにする。　先ほども少し触れたように、オリジナルの回路で使われているリレーは動作電流が少ないタイプで、コレだけ手配するのもイマイチに感じたのと、時定数回路に使う 2200uF電解もでかいしなぁ・・・　ということで、手元にあった Power MOS FETで代用回路をでっち上げることにした次第。　一応基板上にはリレーと電解コンをマウントできるだけのスペースは空けておくのと、代用回路はサブ基板に組んで結果が思わしくなければいつでも方針転換できるようにしますかね・・・

せっかくなので、突入電流防止回路の効果を LTspiceでシミュレーションして確かめつつ、リレーの代用回路を追加しての動作確認もやっておくことにする。
まず最初は、電解コン山盛りに中点電圧生成回路を接続、12Ωの抵抗で突入電流が制限されている様子ね。　青色が入力電圧 (Vin)、緑色が出力電圧 (Vout)、赤色は R1 (12Ω) に流れる電流値 (右側目盛り) になる。

同様に、リレーの代用回路を追加してシミュレーションしたところ。　電解コンたちへのチャージが完了し、電流値が落ち着いた後にPower MOS FETが ONになって電圧のロスがなくなっている様子が判る。　FETが ONになるタイミングでは追加のチャージが必要になるので電流値が増加するのだが、特に問題になる値にはなっていないことが判りますな

実機でも同様な結果になるかを確認・・・と、少し ONになるタイミングが早まったみたいですな。　シミュレーションでは 1秒弱、実機では約 0.5秒。　実は本チャンで使った FETは東芝製の 2SJ334 (中古基板からの取り外し品) なんだけど、LTspiceには登録されていなかったんで似たようなので代用したためだろうね。　Vgs (ON)のスレッショルドが 2SJ334の方が小さかったんでこうなったと思われるものの、0.5秒であればすでに電解コンへのチャージは完了しているんで問題なし。　このままで行きましょ

はい、動作確認が終わったところでリレーの代用回路を基板にマウント。　今回分の作業としては無事に完了としておきますかね

ではでは、今日のところはひとまずこの辺で・・・