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Dec 28, 2023

±40

ハイエンドの Fortissimo-100 パワー アンプ用のスイッチ モード電源 (SMPS) のいかなる形状にも眉をひそめる人のために、このプロジェクトは 500+ VA、リニア、対称電圧レギュレーターを生み出します。

ハイエンドの Fortissimo-100 パワー アンプ用のスイッチ モード電源 (SMPS) のいかなる形状にも眉をひそめる人のために、このプロジェクトは、低ドロップアウト電圧、高出力を特徴とする 500+ VA、リニア、対称電圧レギュレータを生み出します。電流と優れた安定性 - すべてディスクリートコンポーネントから得られ、キットから構築されています。 ほぼすべての高性能オーディオ パワー アンプが安定化電源電圧の恩恵を受けることを念頭に、このリニア電源は、±40 V の対称出力電圧と 13 A のピーク電流 (15 A ピークを達成可能) 向けに特別に設計されています。 例として、3 Ω 負荷を駆動する Fortissmo-100 アンプによって消費される平均電流は、レギュレータあたり約 4 A です。

Elektor Fortissimo-100 ハイエンド オーディオ パワー アンプは、トランス、(ブリッジ) 整流器、および一連の厚い電源で構成される「最低限の」電源を排除し、安定化された ±40 V 電源で最適に動作することが証明されています。リザーバコンデンサ。 スイッチモード電源も要件に完全には適合しないかもしれませんが、SMPS800RE は良い仕事をするので、これは個人的な好みの問題です。 それでも、アンプ自体と同様に、スルーホール部品のみで作られたリニアレギュレータを好むやむを得ない理由があるかもしれません。電圧レギュレータがドロップアウト（出力電圧ディップ）なしで動作するには、回路の入力電圧が出力電圧を超える必要があります。少なくとも 3 V 高く、主電源電圧が変動する場合はさらに高くなります。 ほとんどの SMPS (AC 電圧入力範囲が広い) と比較すると、リニア レギュレータは効率が低く、リニア レギュレータを使用しない場合よりも高い電力定格を持つ大型の電源トランスが必要になります。現在、ほとんどの既製電源 (「主電源」）変圧器には、標準化された二次電圧がマークされています。 ±40 VDC を直接生成するには、定格 2× 30 V の変圧器が最も可能性の高い選択肢です。 結果として得られる無負荷 DC 電圧は通常約 42 VDC ですが、これは変圧器の内部レギュレーションと整流ダイオードの電圧降下に大きく依存します。 実際には、電源変圧器の無負荷出力電圧は常に負荷時よりも数パーセント高くなります。 次に高い標準二次電圧は 35 V で、低出力電力では約 49 ～ 50 VDC 以上になります。研究所のテスト設定では 52 V 近くが測定されました。パワー アンプに 8 Ω の負荷がある場合、レギュレータは次の電圧を必要とします。平滑容量は小さいだけです。 リップル電圧が大きいことの利点は、電源レギュレータでの電力損失が若干低いことです。 ただし、インピーダンスが低い場合、リップルはドロップアウト電圧 (10 A で 43 V) を超えてはなりません。 実験室テストでは、20,000 µF 相当の平滑容量を備えた 2 × 35 V、300 VA トロイダル (リング コア) トランスは、レギュレータに電力を供給するのに十分なほど頑丈であることがわかりました。 20 Hz および 3 Ω 負荷への 0.1% THD+N での最大 (クリッピングに近い) 正弦波電力は、電源出力でわずか 1.8 Vpeak のドロップアウトを引き起こしました。 注意していただきたいのは、連続出力電力は 3 オーム負荷に対して 227 ワットであり、300 VA トランスはわずかに過負荷になっています。 しかし、これは Fortissimo-100 の保護を解除するには十分ではありませんでした。

電圧レギュレータの基本は、出力電圧を測定し、基準レベルと比較し、それに応じて出力段を制御して変化に対処することです。 現在のレギュレータ回路はそのコンセプトに従っていますが、顕著な相違点の 1 つは、2 次基準電圧がはるかに高く、33 V をわずかに超える値で、40 V の目標出力電圧に比較的近いことです。 基準電圧 (ここでは 33.6 V) が高くなるほど、入力電圧のリップル除去と出力電圧レギュレーションの両方を高めるために (単純な) 回路に残されるゲインが大きくなります。簡単に言うと、回路は基準電圧と差動アンプで構成されます。 、出力バッファー。 さらに、両方のレギュレータに安全動作領域 (SOA) 保護が追加されています。 を見ようよ形1ポジティブレギュレーターの動作を調査します。

基準電圧