『1.2V→5V昇圧回路を使った小型PHPA』 の クチコミ掲示板

[AO-CHAN]

あつや屋さんやハルナスさんの小型のPHPAに刺激され、私も小型のPHPAを作ってみました。
無事完成しましたので、皆さんのご参考になれば、と、ご紹介させていただきます。

今回、高音質を保ったままでどこまで小さくできるか、にチャレンジしてみました。

１．電池一本から昇圧回路にて5Vを生成
昇圧回路にHT7750Aを使い、エネループ一本から5Vを作っています。
同じ回路で単4エネループ一本の場合の連続駆動時間が5時間だったので、単3エネループの場合は駆動時間が12時間程度かと思います。

２．内部回路
回路は、いつも参考にさせていただいている紫稍花さんのNo.11(Simple Class-ABの高精度カレントミラー分圧＆バッファ回路)に、No.15のパッシブDCサーボを組み合わせています。
以前、小型化のために積層セラミックコンデンサを使ったことによる音質の劣化がありましたので、昇圧回路以外の部分には全てフィルムコンデンサを使用しました。
また、電解コンデンサに関しては、本当は全てOS-CONにしたかったのですが、発振ノイズ低減を優先し、低ESRの割りに容量の大きいRubionのコンデンサを使用しました。

３．使用したケース
ケースは、テイシンのTB-55を使用しました。
単3×3個の電池ボックスよりも、一回り縦長のサイズです。

４．実装上の工夫
内部のトランジスタ（合計24個）は全て2段重ねとし、基盤の占有面積を半分にしています。
また、電解コンデンサを配置する箇所の基盤をカットして、少しでも高さを稼ぎ、コンデンサの上に更にコンデンサを重ねています。
更に、一列のピンソケットを2段重ねてその上にオペアンプを載せることにより、オペアンプの下に空間をつくり、そこにOS-CONを入れています。

５．昇圧回路の発振ノイズ低減
昇圧回路から来る発振ノイズにはかなり悩まされましたので、レイアウトする際、電池→昇圧回路→平滑コンデンサ(10V/2200uF 1個)→フェライトビーズ→分圧回路→平滑コンデンサ(6.3V/3300uF 2個)→オペアンプ→トランジスタバッファと上から見て左回りになるように取り回し、出来るだけ回路が交差しないようにしました。
そのためか、発振ノイズは皆無でした。

６．その他
もう青色LEDも見慣れてしまったので、ちょっと変わったピンク色のLEDをつけてみました。
なかなかお洒落です。

完成後、早速聞いてみましたが、とても1.2Vのエネループ一本で稼動しているとは思えないほどの高音質です！
（既に数日間、このPHPAで聞きまくっています。）
しかも、非常に小型に出来ているところも大変気に入っています。


尚、今回の作品の製作には、あつや屋さんとハルナスさんのPHPA作品と、以前私宛てにいただいたコメントを参考とさせていただきました。
どうもありがとうございます。


PHPAを製作されている方や興味をお持ちの方に、少しでもお役に立てれば、と思います。

書込番号：8210415

[あつや屋]

AO-CHANさん、新アンプ完成おめでとうございます。

先にメールでご披露していただきましたが、ほんと何度拝見してもすごいとため息が出ちゃいます。
ここまで出来るか！？と思いますよ。
Sijosae氏の作品を初めて拝見した時のようなときめきを感じました。
もう一度拝見して驚きました、基盤の使用していない穴がほとんど無いじゃないですか！！
まぁ、詰め込んだからいい音するってもんじゃないですが、もう仕上がり具合を拝見しただけでどれほど高音質かって予想できてしまうってのも、我ながら感慨深いものがありますが、おっと、そんな自分のこと言ってる場合じゃなく、ほんと感服・脱帽です。
トランジスタを使ったアンプはいくつか作ったことがありますけれど、ゆったり感とソリッド感がうまく相まったスケールの大きな感じがするのだろうかと勝手に予想しています。
で、サイズはミニミニ、そこからそんな音が出てきたら驚きですよね。
しかも単３が1個ですもんね。
電圧とサイズ・重量と駆動時間、音質は譲れない、それらの工夫に頭を悩ませた者にしか分からないことでしょうね。（しかも私は頭悪いし（汗））
それと、ピンクのつまみとピンクのLEDが可愛いじゃないですか（笑）。
その辺も可愛い物好きなおっさんとしてはときめきますよ（爆）。

私も更にがんばってAO-CHANさんに追いつけ追い越せ！
目指せ小さくてもすごい音のアンプ！！です。(^^ゞ
この嬉しいような悔しいような複雑な気持ち分かります？？（笑）

次回作も楽しみにさせていただきます。
ぜひまたご披露ください。

書込番号：8210807

[AO-CHAN]

あつや屋さん、
お返事が遅れてすみません。

お褒めのお言葉をいただきまして、ありがとうございます。

>基盤の使用していない穴がほとんど無いじゃないですか！！

はい、限られた面積（今回は体積にも）にどうしても回路を詰め込まないといけないので、少しでも空いている箇所ができないように工夫をしました。
そのため、結果的に残された穴がほとんど無い状態になったのだと思います。

>電圧とサイズ・重量と駆動時間、音質は譲れない、それらの工夫に頭を悩ませた者にしか分からないことでしょうね。

そうなんですよね。
「制約」の多い中、「こだわり」を諦めずに、いかにして工夫とアイディアで乗り切るか、という感じでしょうか。

>それと、ピンクのつまみとピンクのLEDが可愛いじゃないですか（笑）。
>その辺も可愛い物好きなおっさんとしてはときめきますよ（爆）。

はい、このあたりは、ちょっとした遊び感覚です。(^_^)/

>私も更にがんばってAO-CHANさんに追いつけ追い越せ！
>目指せ小さくてもすごい音のアンプ！！です。(^^ゞ

私も、あゆた屋さんの次回作品をとても楽しみにしています。

宜しくお願いいたします。

書込番号：8218915

[ハルナス]

AO-CHANさん、新作PHPA完成おめでとうございます。

TB55はワタシもストックしてあり、非常に小さいのでコレで3Vアンプを作ろうと思いつつ、先送りになっているネタの一つです(汗)。

昇圧回路のおかげで、電源が単３一つの1.2Vとは言え、このサイズのケースにトランジスタバッファ付きの回路を詰め込まれたのは素晴らしいですね。

単３だとランニングコストも安いですし、出先での電源切れにも対処しやすく、小型なのと相まって、非常にPHPAとして高いレベルでバランスが取れていると思います。

コンデンサも積セラならもっと小さいパーツで済む所を、フィルムコンを使われているあたり、音と小型化への執念を感じます(笑)。

あつや屋さんも相変わらずハイペースで製作されていますし、コレはワタシも負けていられないな。と良い刺激を頂きました。

書込番号：8221667

[AO-CHAN]

ハルナスさん、
暖かいお言葉、ありがとうございます。

>昇圧回路のおかげで、電源が単３一つの1.2Vとは言え、このサイズのケースにトランジスタバッファ付きの回路を詰め込まれたのは素晴らしいですね。

お褒めいただきまして、ありがとうございます。
苦労しまくりましたが、何とか上手く仕上がったかな、と思っています。

>コンデンサも積セラならもっと小さいパーツで済む所を、フィルムコンを使われているあたり、音と小型化への執念を感じます(笑)。

はい、前回積層セラミックコンデンサを使ったがためにPHPAとして最も肝心な音質を悪化させてしまうという致命的な問題を起こし、とてもショックでしたので、今回は同じ過ちを繰り返さないぞっ！と心に誓って製作を行いました。（笑）


ところで、今回の昇圧型PHPAが上手く行ったのに気を良くして、2.4V->5V->12Vという2段階昇圧PHPAを、お盆休みの三日間で完成させてしまいました。
（おかげで、お盆休みは完全にPHPA製作三昧でした。）

ケースには、どうしてもタカチのSW-95を使いたかったのですが、2個入り単三電池ボックスを入れるとなると、寸法が若干足りないため、縦方向にしか入りません。
しかし、小型化にはどうしても横方向に入れる必要があります。

そこで、電池ボックスから電極端子を取り外し、ケースに直接接着剤で固定して解決しました。（写真をご参照ください。）

SW-95はサイズ的にとても使いやすいと思いますので、もし宜しければこの方法をお試しください。

なお、5V->12Vの昇圧は、コーセルのSUS6-0512を使っています。

完成後、早速聞いてみたのですが、流石に12V駆動のOPA-2604の音は力強さがあってとてもすばらしいですね。
1.2V->5V昇圧PHPAが、「ほんのちょっと」色褪せたように感じました。

ただ、実際に使ってみると、稼働時間が意外と短かったのが残念でした。
（今度、フル充電したエネループで稼働時間を確認しようと思っています。）
電池がヘタってくると、SUS6-0512が12Vに昇圧できず、5V出力のままになってしまうようです。
原因がHT7750Aの出力不足にあるのかどうかまでは切り分けはできていません。
2段昇圧には、やはり無理があったようです。

どうやらここは無理せずにHT7750Aを使って1.2V->5V回路を二つ作り、直列につないで10V駆動とした方が良さそうな感じです。
こちらは9月に入ってからの製作になりそうです。
（と言いつつ、ユニバーサル基盤を既に切り出しにかかっていたりします。）

>あつや屋さんも相変わらずハイペースで製作されていますし、コレはワタシも負けていられないな。と良い刺激を頂きました。

ハルナスさんの新作も、楽しみにしています。
完成の暁には、ぜひともご紹介ください。
宜しくお願いいたします。

書込番号：8223679

[注意男]

基盤→基板
です。

書込番号：8227584

[ヘッドホン廃人]

おーがんばってますのう。
中々コンだけ詰めてるのは見られませんなー。

知人にも見せてみよう。

書込番号：8238052

[ハルナス]

AO-CHANさん、素早い。

２段昇圧とは面白いアイディアですね、12Vとなると、だいぶ音の余裕が違ってくると思います。

ただ、ちょっと思ったのは、単３が２本だと、006Pの9V電池と占有スペースは大差無くなってしまうので、006Pで9V駆動にした方が昇圧回路の必要がなくなる分、スペースの余裕はできるのかなと？。

SW-95に006Pを収められるようにするのは、ケース加工の手間はありますが。

単３は容量が大きいですが、12Vまで昇圧した際の駆動時間が、006Pと比べてどの程度あるのか気になる所です。

書込番号：8238385

[AO-CHAN]

注意男さん、

＞基盤→基板
＞です。

ご指摘ありがとうございます。
内臓と内蔵を間違えるのと似た感じですね。

ヘッドホン廃人さん、

＞おーがんばってますのう。
＞中々コンだけ詰めてるのは見られませんなー。

どうもありがとうございます。
はい、とにかく詰め込む努力をしました。

ハルナスさん、

＞単３は容量が大きいですが、12Vまで昇圧した際の駆動時間が、006Pと比べてどの程度あるのか気になる所です。

今日、次回作のパーツを仕入れに秋葉原に行って来たのですが、その際にこの二段昇圧PHPAを持っていきました。
残念ながら、単三型エネループ2本では、3時間半しかもちませんでした。
2.4V→5V昇圧はちゃんとされていたのですが、5V→12V昇圧ができていませんでした。（電圧は5V出ているが、12Vに昇圧するには電流が足りない様です。）
思いつきは良かったのかもしれませんが、やはり二段昇圧はちょっと駆動時間に問題がありますね。
ここは素直に1.2V→5V昇圧回路を2組直列に繋いで10Vとした方が、駆動時間を長くできそうです。

ということで、本日購入してきたパーツを使い、次回作の製作に入りました。（笑）

書込番号：8243158