カーオーディオ仕様、完全自作２台目アンプ

昨年作ったカーオーディオ用に、産業用絶縁型DCコーバーター電源のNonNFBアンプが上手くいったので、消費電力、発熱量が少ないコンパクトなアンプが作りたくなった。

今回のアンプの電源部。
前回と同様、産業用絶縁型 DC-DCコンバータを使う。

CINCON製　CQB150W-24S28

とにかくサイズが小さい　H57.9 X W 36.8 X D12.7 それでも150Wが得られ、これを２機で正負電源とする。
出力28Vを調整して +-30V　５A 。

昨年作ったアンプの約半分ほどの電力。

入力電圧　DC　９～３６V
出力電圧　DC　２８V　＋ー１０％ 可変

効率は９０％以上なので発熱量も少なく、画像のように大きなヒートシンクも不要のようだ。
しかし、車載した際の夏の社内を考慮しかなり大型のものとした。
スイッチング周波数も300KHzと非常に高い。

前回作ったものは、現在車載して半年ほどたったが、調子は良いが、流石に夏場は発熱が多すぎて、積替えようと考えている。

アナログ増幅基盤。
今回のは電流帰還アンプの頒布基板。
お気楽さんの「お気楽でないPA mini」

本来のマニュアルでは終段がMosFETとなっていたが、バイポーラ出力のパラ駆動に改造し、抵抗値他も変更している。

画像はテスト段階で、ホーム用のリニア電源。300VAのトロイダルトランス、理想ダイオードの電源で、無負荷だと＋ー32Vのもの。

寄生発振等、奇妙な事になってないか確認。実際に試聴可能になるまでに、抵抗値のアンマッチや発振もあり、すんなり音出し成功したわけでもない。
本来基盤上面に載せるはずの平滑用ケミコン、一部のカップリングコンや、パワー段のエミッタ抵抗も調整時にテスターのプローブを自由に当てられるよに基板裏に取付けている。

トランジスタも最近好んで使う類に変更しているし、電源電圧も想定電圧＋ー２０Ｖ前後より高い＋ー３０Vなので、パワーもエネルギー感など電源電圧を上げただけの期待はあるが、寄生発振、オーバーシュート、発熱の点でも駆動電圧が高いと扱いが難しくなる。

使用トランジスタは、最近製作したアンプと共通。
入力段　KSC1945 / KSA992
プリドライバー　2sa970/2sc2240
ドライバー　2sa1930/ 2sc5171
パワー段　2sa1186 / 2sc2837(サンケン LAPT)
抵抗　Visey SMM0204
MPC074 等

DCコンバータ２機に、入出力基盤を乗せた。
出直電圧調整用、多回転ポテンショントリマーを設けた。横型形状トリマーずいぶん前に買ってあったが、全く使い道が無かった。

製作中、電源部を組んでる最中の絵。

底板のアルミ板に、MIDIヒューズ、1次コンデンサを底板に仕込んだ。
フロントパネル側に電源ターミナル（M5高ナット）が来るが一直線に引き回し、小型アンプだが、アース　8Sq　電源入力ケーブル3.5 Sq をデュアルで引き込んでいる。
ケーブルはオヤイデ扱いのシリコン系のシースのもので、耐熱性が高く、極めて柔軟で引き回しが楽なものだ。
このような引き回しでもPVCシースの硬いケーブルでは、かなり無理があるが、こいつは楽だ。

６面体の箱で５面にパーツが付くというギリなレイアウト。
スペースが無いので、電源部１次コン　16V 2200uF X 10は底板の最下段でその 上部に２次平滑コン50ｖ2200uF X６
電源リモートＯＮ／ＯＦＦ用リレーや、ラッシュカレント対策のディレードＭｏｓＦＥＴリレーが電源部最上段に載っており３階建て状態。

製作は、予め全面後面図、上面図、側面図をadobe Ilustratorで書いて、レイアウトを考え、位置決めや、ねじ止め箇所などは、プリントアウトした紙を実態のアルミ板の上に置き、ポンチで目印をつけ穴開けという連続。

やっとやっとで、調整試聴にこぎつける。パワー感やリニアリティー申し分なし。

ただ、やはり昨年組んだ大型アンプには、音の余韻や３次元的な鳴りっぷりでは負けるが、これでも十分な質感。

バイアスはホームで使うなら200mAぐらい流しても、ヒートシンクの温度は室温２０℃前後の時　５０℃くらいまで上昇する、車載を前提とすると、消費電力や発熱も抑えたいし、連続稼働も考慮して100mA程に抑えている。
この状態だと、ヒートシンクは４５℃前後で、無音時の消費電流は２A程度。

完成の絵

フロントパネルは、RCA入力・スピーカー出力、DC入力・GND・リモート等、ぎっしり。
DCコンバータ２機のパイロットランプと、リレーが稼働した際のランプも付けている。

外径サイズ　W 150mm D 230mm H 105mm ずっしり重い。

出力は電源は３００Wだが、ロスも考慮すると、８Ω換算で１００W　X　２ぐらいだろう。

しばらくゲインやバイアスの最適地を家で試したら車載しよう。

前後するがかなり中身は過密状態。

ケースのアルミ工作に使用した電動工具について。
今回のケースも既製品に車載スペースにぴったりの都合のいいものは無く、切った張ったで自作した。

アルミの切り出しはマキタの１８V　集塵丸ノコ。室内でアルミ材を切るのに騒音も比較的小さく、集塵式なので粉じんもダストボックスに吸い込んでくれるので掃除機併用と、騒音的にもギリ室内での使用に耐える。

丸ノコ刃は、金属カット用チップソーで綺麗に切れる。アルミ５ｍｍ厚くらいなら不安は無いが、流石に１０ｍｍ厚ともなると、１８Ｖのコードレス丸鋸では厳しいので、断面は多少荒れるが、刃の出し具合を加減して、５mmくらいずつ分けて深ギリするようにすれば良い。

手持ちの丸ノコは超危険なので、自作のスライドレール式のカット用治具を使っている。
特に小さい物や幅の狭い板を切り出すには超危険で、カットする材料をしっかり固定しないとぶっ飛んで大怪我をする。
両面テープでカット用治具に仮止めし、クランプで固定するなどした。カットすれば正確にカットできる。

穴あけや、アルミ材を削るプロクソンのフライス盤も使っている。


ケースの材料
ヒートシンク　LSIクーラ　30F202 L100　X　２個　30F138 L100
その他は、前回アンプを作った際の余りの３ｍｍ厚（笑）