FN1242Aを使ってRaspberry Pi直結DACを作る【その3】

【電源部の製作】

今回は自作なのでちょっと贅沢に用途によってそれぞれの系統をトランスを使ったシリーズ安定化電源で用意することにしました。

多分にオーバースペックなのですが。

必要な電源は

①アナログ+12V(オペアンプ用)

②アナログ-12V(オペアンプ用)

③アナログ+5V(アナログ回路用)

④デジタル+5V(Raspberry Pi用電源)

⑤デジタル+3.3V(FN1242Aデジタル部用電源及びMCK GEN-B基板用電源)

の計5系統。トランスは12V2回路トロイダル1個とEIトランス2個のトリプルトランスです。

回路図はこちらです。(クリックすると拡大します)


12V電源に付けているダイオードは電源OFF時の逆流防止なのですが、負荷側のコンデンサー容量が平滑用のコンデンサーより大きい場合は必要ですが、今回は無くても大丈夫だとは思います。また、三端子レギュレーターに付ける0.1uFのコンデンサーも発振防止のおまじないみたいなものなんだそうで、メーカー製の回路だと真っ先に省略されるらしくて、確かにオーディオ製品の中を開けてみてもあまり付けられてる事は無いのですが、今回はデータシートに倣って律儀に付けました。GNDはアナログ・デジタル別々としました。

使った部品は表の通りですが、一部手持ちの部品を使ったり、ついでに多めに頼んだ部品もありますので全てではありません。

また、ユニバーサル基板は手元にあったものを使いました。手頃な大きさが貧乏人御用達の紙フェノールしかなかったのでそれを使いましたが、もうちょっと良いのを使えば良かったなと後悔してます。表の購入先が空欄のモノは全て秋月電子での購入です。(秋月で探して無ければ他で…という良くある選び方です)

一通り組み上がったものがこちら。


細かく作る実装技術が無いのでかなり余裕持ってスカスカに作ってますけどそれがご愛敬と言う事で。

ここで3カ所ほど問題点がありました。

一つはトランス。ラズパイはそんなに消費電流多くないだろうと思って最初デジタルトランスには0.5Aを用意したのですが、実際には約0.4~0.5Aくらい消費することがわかって、そうなるとMCK GEN-B基板と合わせるとギリギリになります。

なので1Aのトランスを新たに用意しました。デジタル側にはこれを使います。

2つめはその1Aのトランスですが、最初6Vのタップを使っていたのですが、ラズパイの起動時に結構電力を消費するようで、レギュレーター通過後の出力電圧が5Vを少し下回るとラズパイが起動に失敗することがありました。

なので8Vのタップを使うことに。

3つめは8Vのタップにした為に損失が大きくなって5Vの三端子レギュレーターに付けたTO-220パッケージと同じくらいの大きさのヒートシンクだと放熱が間に合わずキンキンに熱くなってしまうので、大きなヒートシンクに交換しました。

以上の点が設計時に至らなかったところでした。


配線は何度も入念に確認しましたが、100Vを使う電源基板なので最初のスイッチオンは緊張します。とりあえずヒューズ+ブレーカーを噛ませて最悪部屋のブレーカーごとズドンというのを避ける処置をしてスイッチオン。テスト中は絶対に100Vの配線には触れないように。(写真はまだ大きなヒートシンクに付け替える前です)


無事規定の電圧が出ました。一安心。とりあえずケースの検討も兼ねて板の上に仮配置ですが、電源基板は無事完成です。

次はいよいよFN1242Aを使ったDAC基板を作ります。

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