デジタルアンプキット用の電源回路の制作

質問

みなさまこんばんわです。

以前、こんな質問をさせていただきました。多数のご回答を賜り、ありがとうございました。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3914948.html

内容は、ボーズのスピーカー55WERを鳴らすのに、最も音質のよかったアンプはデノンのPMA-1500AEだけど、アイドル時間の長いPC用途のため、低消費電力なアンプが欲しいのでデジタルアンプで何か選択肢はないか、ということでした。

質問には、以前、TA2020-020キットを33WERで使用したけど低域が不足だったと書いたところ、スイッチング電源の問題だとご回答をいただいております。

実は、アンプはまだ買っていませんが、結論は出しました。オンキヨーのデジタルアンプと、すでに持っているTA2020-020キットの電源を増強したもの両方を用意し、聞き比べようというものです。

そこで、TA2020-020キットの電源回路を調べたのですが、当該アンプは整流電源は使えず、安定化電源を使えと書いてあります。そこで困ったんです。

私は以前、ロジック回路設計をやってたので、電源といえば、トランスとブリッジダイオードで簡単に組んで3端子レギュレータの両端にコンデンサを加えてはいできあがり的な簡易な安定化電源しか組んだことがありません。

しかし、今回は、電流容量が大きいため、3端子レギュレータも使えそうにありません。そこで、TA2020-020キット用の電源を、トロイダルトランスと整流電源と安定化電源で組む際の具体的な回路図を紹介していただきたいのです。いろいろネットを探し回りましたが、見つけることが出来なかったので、そのようなページがあればぜひご紹介願いたいのです。またそれがなくても、ヒントだけいただければうれしいです。

ショットキーバリアダイオードを勧めるページは見つけたのですが、いままでブリッジダイオードしか使ったこともなく、具体的な回路図がピンとこないんです。しかも、それだと安定化電源ではありませんよね。

ご存じの方、どうかご教授願います。よろしくお願い申し上げます。

回答No.1

Yorkminster · ベストアンサー

直接の回答ではないのですが・・・

TA2020-020を使ったアンプは組んだことがありますが、ふつうにスイッチング電源で充分、という気はします。TA2020-020の定格電源電圧は+12Vの単電源だったかと思うので、50Wクラス（4.2A品）のスイッチング電源で実用上十分でしょう。

電源とICの間に挟む電解コンの容量で低域特性が変わるようですが、ふつうのスイッチング電源だと10,000uFくらいが限界だと思います。実際には、3,000～5,000uFくらいで充分、という気がしました。

むしろ、音質に絶大な影響を与えるのは、入力のカップリングコン（メタライズドポリエステルなど）、出力のLPFの素子（特にコイル）だと思います。カットオフ特性は、データシートを参考に、使用するスピーカーのインピーダンスに合わせて最適化した方が良さそうでした。

他に、これは試していませんが、+5V系に小容量（数10～100uFくらい？）で良いので電解コンを抱かせると良いようです（独立電源化やオフセット調整なども効果があるようですが、独立電源化はノイズ発生の原因にもなり得るらしいです）。

レギュレータ電源でも、LM338なんかだと入出力電圧差が10V以内なら5A以上（定格8A、0.5ミリ秒で12Aまで）流せるので、TA2020-020クラスなら余裕綽々で使えそうな気はします。が、本来の趣旨が「低消費電力」とすれば、多少音質を我慢しても（というほど酷い音ではないと思いますが）スイッチング電源を使うのがスジだとは思います。

SBDでも、基本的に使い方は同じで良いと思います。ダイオードブリッジの仕組みが分かっていれば、それ以上に特殊なものではありません。

なお、トラ技の2008年3月号に、30W/4ΩクラスのD級アンプ基盤が付いています。マルツがICやMOSFETなどのパーツセットを売っているので、ご参考までに（非安定化電源でも、リプルがMOSFETのダイオードの耐電圧を越えなければ大丈夫なようです）。

お礼

ご回答を賜り、ありがとうございます！

はい、現状では十分な容量のスイッチング電源を利用しております。しかしどうしても低域が不足します。全体的には非常にフラットで素直な音で高域の伸びもあると感じたのですが、低域の量感だけ不満なんです。

そして、おっしゃるとおり、整流電源を使うと、消費電力も増加してしまいますよね・・・それも懸念材料ではありますので、もちろんスイッチング電源のままで音質が変わるのなら、それに越したことはないと考えています。

いただいたアドバイス通り、いちど改造してみて、それでも低域が出ないという場合に電源をいじる、という方向に変えましょうか。

入力の2.2uFカップリングコンに関しては、やはりおっしゃるとおりの記事を見つけていました。しかし具体的にどのメーカーのどのコンデンサがいいのかなど、これから調べる必要がありそうです。ローパスフィルタに関しては、初めて聞きましたので、こちらも調べてみようと思います。

プリ部の内蔵レギュレータに関する議論もよく目にします。パスコンで解決するなら、一度やってみようと思います（原理的には、微少な電圧のゆらぎはパスコンで回避できるはずですよね。）

LM338は知りませんでした。調べてみると、Rの定数で電圧を可変出来る3端子レギュレータですね。5A流せるとはなかなかすごいです。簡単に大容量の安定化電源を組めそうです！

とても参考になりました。一度、この通りに試してみようと思います。ありがとうございました！！！

回答No.2

ponpokona-

低域の量感のことやデジタルアンプにはどうだとか、細かい点はわかりませんが、
経験上、音質は、スイッチング電源 < 3端子レギュレーター自作電源 << ディスクリートの自作電源
という感触です（いろんなものがあるので、ひどく大雑把な感触ですが・・）。

自作しやすいような解説ページがあまり見つからないのですが、以下はどうですか？
http://juubee.org/kimagure/kimagure_menu.html

秋月のキットを元にするのが比較的簡単です。

大電流電源の自作はは危ないので気をつけて下さい。
トロイダルトランスだと、突入電流対策が必要な気がしますが・・。

お礼

ご回答いただき、ありがとうございました！

URLを拝見しました。なるほど、こんなキットがあるんですね。これなら簡単に自作できそうです。

トロイダルトランスの突入電流は知りませんでした。ぐぐってみると、電源投入時に遅延リレーでセメント抵抗を入れる必要があるんですね。知りませんでした。素直に普通のトランスにします・・・・（笑）

とても参考になりました。ありがとうございました！