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DirettaPC用の超低ノイズLDO並列電源DIY

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2022年02月02日

『DirettaターゲットPC』の電源はDC19Vで、スイッチング電源のノイズを嫌って低ノイズな窒化ガリウムスイッチング電源を使用している方が多いと思います。
私はというとハードオフで買ってきたソニーの昔のPC用のでかいスイッチング電源(ジャンク品1000円)を使っていました。
※恥ずかしいので写真は無しよ


いつかはちゃんとした電源に換えようと思いながらも1年以上放置してきたのですが、そろそろやるべ〜と思いましてこんなプランを考えました。


ポイントはLDOの並列接続で必要電流3A以上を確保する事です。
超低ドロップ型リニアレギュレータ~(LDO)の「TPS7A4700」は多くのノイズを除去できる優れものなのですが、1個あたり最大1Aまでしか流せないので並列で4つ使います。

つい最近まではTPS7A4700の並列使用はできないのだと思っていたのですが、各々の出力側にダイオードを付ければ大丈夫のようだという事が分かったのでやる気になったというわけです。

ダイオードはSiC SBD(シリコンカーバイドショットキーバリアダイオード)というのが音が良さそうなので迷わずチョイスです。
トランス以降の基板とか素材は近場でチャチャっと購入できる秋月電子八潮で揃えます。

はい、ちゃちゃっと組んでみました。


発熱が心配なのでLDOはヒートシンクを引っ付けました。


SiC SBD と DirettaPCから取り出したメインボード(おもり付き)



電源投入でDC19Vは安定しています。OK
しばらく放置していても発熱は全くないので、Direttaをつないでみます。
無事に電源も入りました。OK
音も出してみましたが正常。OK
1時間以上音を出し続けても発熱なし。OK
うん、大丈夫だ。

肝心の音はというと、これが狙った通りというかなんというか、
静かに滑らか。
これはコストパフォーマンスのめちゃくちゃ高いDIYでした。


LEDの光もなんだかカッコいいねえ〜
んん〜
イイコト思いついた。

(続く)

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レス一覧

  1. CENYAさん
     電流が小さい場合は大丈夫だとは思いますが、
     大電流では一寸危険かも...。
    (定電圧でなければ良いのですが)
     定電圧を加算した場合、出力電圧が完全一致していないと、
     電圧が高い定電圧電源の所に電流が集中する可能性あり....。
        

    byナショナルキッド at2022-02-03 13:19

  2. ナショナルキッドさん、こんにちは!

    やはり危険ですか〜。
    どれか一つに電流が集中した場合には、それが異常加熱しますよね?
    という事で私も心配だったので、ちょくちょく放熱器の温度を確認しながら2週間ほど経っていますが、今のところはLDOと SBDの全てが冷たいです。
    指先体温未満。
    当初、夜間や外出時は電源を落としていたのですが、ここしばらくは通電したままで数日経っていますが温度の上昇はなさそうです。

    Diretta PCの立ち上げ時には電流量が多いのでしょうが、音楽データ送信中は低負荷なのかもしれません。

    byCENYA at2022-02-03 13:51

  3. こんにちは。
    スイッチング電源は高容量でコンパクトという特徴がありますが、据え置き型でしたらパワーアンプ用の電源がおすすめです。
    つまり大容量のトランスとショットキーバリアダイオード(秋月M-09559あたり)と50V10000~22000μFあたりの非安定化電源がよいと思います。もし安定化が必要ならお気楽オーディオさんの基板あたりでしょうか。
    アンプは急激な電流変化がありますので、それに対応した電源でないと伸びのある音になりません。PC電源も同じように考えた方がよいと思っています。スイッチング電源は性能のよいものもありますがアナログ電源には負けます。

    byマイペース at2022-02-04 11:06

  4. CENYAさん マイペースさん こんにちは

    [5L.jpg] と [3L.jpg] から、黒い結構大きいトランスから
    秋月電子の大容量出力可変安定化電源キット(LM338T使用 放熱器付 最大5A)らしき基板にてブリッジ整流&安定化されているところが見えますですね。※スイッチング電源ではない

    ”アナログ電源が良いこと”は 承知のうえ、更に低ノイズを目指したという意図が見てとれます。

    そのうえで、マイペースさんが言われる電流変化に対応となれば、地味ながら20Vセクションに現在あるとされるコンデンサバッファーをTPS7A4700の後段に移設した方が良いかもです。
    ※TPS7A4700は負荷変動に対する追従性が速くないので
    ※後段に大容量を乗せる場合は電流が逆流しないようにダイオードが必須
    ※DELAのN1Zはスイッチング電源ですが、メルコ・クリアダイナミックパワー・サプライと派手な名前を掲げて電源の後段にコンデンサーを複数並列にしたバンクを設けています。https://www.dela-audio.com/product/n1z/

    本当の事を言えば、TPS7A4700でせっかく綺麗になったところ、後段にON/OFF動作のあるSiCダイオードがあるのは好ましくないのですが・・・SiCですし100V整流のように電流が派手なON/OFFする訳ではないので気にしなくて良いかなと思います。

    独り言でした(^^;
    .

    bynightwish_daisu at2022-02-04 12:50

  5. マイペースさん、nightwish_daisuさん

    今回の狙いとやっていることはnightさんが書かれている通りでございます。

    PCもアンプと同じように電流量の変化が大きいというマイペースさんのアドバイスをもとにnightさんが提案してくださったコンデンサバッファーの移動をしたいと思います。
    確かにこの方が理屈に合っていますよね。

    今回の様な組み合わせをする場合、最適なダイオードの種類は何になるのでしょうか?
    私がSiCを選んだのはただのミーハーです(笑)

    日記に書くことによって、少しずつ完成度が増していくのがありがたいです。

    byCENYA at2022-02-04 19:36

  6. CENYAさん こんばんは

    >> 最適なダイオードの種類は何になるのでしょうか?



    出すノイズが小さいという意味でSBDの一択でしょうが、
    CENYAさんは書かれていなくても SiC-SBD を選択されましたよね。
    SBDなのでそれでOKだと思います。
    個人的には SiC-SBDは高いので・・・ケチっって耐圧40V定格3Aの
    普通のSBDを選んでしまいそうです。10個で350円。
    ※私は設計のド素人です。本職の人は別の意見をお持ちかもです。
    .

    bynightwish_daisu at2022-02-04 22:23

  7. nightwish_dasiuさん

    SiC-SBDの選択で間違いなかったようで安心しました。
    音への影響力が価格差(10倍)ほどはないとしても
    自作派はこういう素子は最高級品を使わないとダメなのです!笑

    byCENYA at2022-02-04 22:38

  8. CENYAさん まぁそうですよね(笑)

    コンデンサーバンクですが、ダイオードより後ろに配置するのは
    言うまでもないとしてその容量(個数)を欲張ると一般には電源IC側の
    短絡保護なり何なりが働いて起動しない事がありますので
    欲張り過ぎないように。秋月のACアダプターはこれ。賢い。

    幸い、今回のやつの保護機能は電流制限とサーマルシャットダウンなので、コンデンサーを充電する短時間の高負荷なら勝手に電流制限して乗り切りそうです。こういう便利機能が無いと突入電流でダイオードが壊れたりしますですね(^^)

    補足でした
    .

    bynightwish_daisu at2022-02-04 22:49

  9. CENYAさんおはようございます。
    SICダイオードは近年の整流器のトレンドですね。

    こういう部品もここんとこの半導体不足で仕入れ難い又は値段の高騰があるのでしょうか?
    大手メーカーでも半導体不足で製品の製造を中止したものがあるので心配しております。

    byニッキー at2022-02-12 09:45

  10. ニッキーさん、おはようございます。

    SiC SBDはトレンドなのですね〜、使うと繊細で優しくなる様なイメージを私は持っているので納得です。
    ただダイオードの中でもSICはめっちゃ高価なんですよ。
    1個500円〜1000円
    100倍?くらいかな
    普通のオーディオ製品にはメーカーは採用できないでしょう、採用しているメーカーはめっちゃ頑張っていると思います。
    デジタル機器でもアナログ機器でも電源に使った費用はちゃんと音として返ってくるのでケチっちゃダメですねー。
    私のトレンドは「I2Sと電源」で、色々と検討するのを楽しんでいます。
    飲みにも行けないので夜な夜な設計です。笑

    byCENYA at2022-02-12 10:52