昨日、本日と毎日半日程度をアンプの構想にかけられているので、かなり進展したような
気がします。
スピーカーの時もそうでしたが、こういう構想、設計時が、もっとも楽しい時期ですね。
イ）アンプ設計と基板について
昨日は、
基板どうしようか？ プリント基板を自分でエッチングしたことないし と思っていたが、
調べてみると、LM3886のキットが幾つか販売されていました。
① http://it-densi.ocnk.net/product/113
② http://it-densi.ocnk.net/product/76
③ http://www.aitendo.com/product/4696
①、②はLM3886２台と、前段にバッファーアンプ、（及び電源が）ついたキットで少々
高めで、③は回路の定数はほぼ石のデータシートのシンプルで単価が千円ですが、
回路的には、常時０．２Ωを何故かSPに直列で入れている？
①、②のように、SP側で短絡した時のみ抵抗が入るようにすべきだと思うので変更が
必要だろうが、③を６台使って改造する事で、３CHマルチの設計を進めてみます。
Vcc±端子に入っている、Cはオーディオ用に変更するなどはトライするつもり。
ロ）放熱設計と放熱器の選定について
LM3886のデータシートによると、最大消費電力Pdmaxと、IC駆動電圧Vcc、スピーカー
インピーダンスRL、及びICの熱抵抗θja=１（データシートより）、Case of heat sinkθjc=0.2、
放熱器の必要な放熱抵抗θcs、θsa、IC内許容最大温度Tjmax、IC周辺温度Tamb
には以下の関係あり。
Pdmax = Vcc✕Vcc／（２✕π✕π✕RL） ＝ ３．６５ watt (ただしVcc=24V）
θja = θjc + θcs + ｓθsa
計算結果は、θsa = 34.2となりますので、これより十分に小さな放熱器を選ぶ事と
します。
ヒートシンクの指定は、TIのデータシートには無いが、TO-220用の放熱器をネットで
調べると、以下の製品がθsa = 13.5℃／Wで324円／２個だそうでこれでいいですね。
ハ）３CCHマルチアンプの配置（除く電源）
イ）の基板とロ）の放熱板を組み合わせて、これを６枚配置することになります。
ケースの前面には、３チャンネルのアンプのボリュームが別々に３個、
背面には、入出力用の端子が必要で、これ以外に電源部からの電源供給ジャック
が取り付けられて、ある程度の余裕を持たせる配置は、以下の通りです。
各基板の間と、ケースの間を２０ｍｍとればいいかなという感じで、後は
基板に発信止めとか何かつける事と、手持ちの２５ｍｍ長基板足を使う
事前提で、高さも求めます。
結果、内寸法はW✕D✕Hが２６０✕１９０×６０(mm) 以上となるので
タカチなどのケースから選別することとします。
ニ）電源部の設計
LM3886の１台について、２４V（DC)駆動時、何Aを見込むべきかは、
データシートには載っていません。
一つの参考事項は、イ）項の②は電源つきですが、３０V（AC)、４．６Aと
なっており、これを参考に１５Aあれば十分としました。
マルチアンプなので、各アンプの出力は、全周波数帯域ではなくそれぞれ
の受け持つ帯域なので、余裕は出来ようと思います。
SiCSBDはロームのオーディオ用（４００V２０A)がありますが、選別が適当か
あるいは、放熱設計どうすれば良いか、ロームに現在問い合わせ中。
コンデンサーはやはり耐圧十分にするために５０Vクラスとしようかと。
５０V、１００００μFで、６１０円＠（基板用）なので、とりあえず±それぞれ５万μF
使ってみようかと。 ただし筐体のサイズはその一桁上を収容できるように
しておこうと思います。
なにしろ、多くの方がコンデンサーを極端に増やして、その効果があると
レポートされているので。。。
配置設計はこれからです。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
１月３０日追記：
ＬＭ3886のデータシートに、電源電圧・電流と出力パワーの設計方法が詳細に
記載されていたので、設計を以下のようにします。
Ｖopeak = √(2Rl✕Po)
Iopeak = √((2Po)/Rl)
最大負荷時電源電圧より無負荷時が15%高く、ＡＣライン変動を10%見込みまた
LM3886のドロップアウト電圧を、負荷電圧あたりで表から2.3Vと求めて必要電源
電圧を求める。
まず、私のホーンは中低音がインピーダンス１６Ω、中高音、高音いずれも８Ω
なので、
①中低音ホーン：
１６Ω負荷で／１２Wを得る場合の必要電源は
Vopeak = √(2✕12✕16) = 19.6 V
Iopeak = √((2✕12)/16) = 1.22 A
必要電源電圧 = (Vopeak + 2.8)✕(1 + 0.15)✕1.1 = 28.3 V
②中高音・高音ホーン：
８Ω負荷で／１．２Wを得る場合の必要電源は
Vopeak = √(2✕1.2✕8) = 4.4 V
Iopeak = √((2✕1.2)/8) = 1.73 A
ただし、LM3886は20V以上での給電が要求されているので、
28V（DC)で要求される電流値は、
I = 1.22✕2 + 1.73✕4 = 9.36 A
従って、15 A あれば十分となります。
なお 28 Vを得るには、トランスの 20V端子より
V = 20 ✕ √2 - 0.6✕ 2 = 27.1 V なので切り上げ良しとします。
気がします。
スピーカーの時もそうでしたが、こういう構想、設計時が、もっとも楽しい時期ですね。
イ）アンプ設計と基板について
昨日は、
基板どうしようか？ プリント基板を自分でエッチングしたことないし と思っていたが、
調べてみると、LM3886のキットが幾つか販売されていました。
① http://it-densi.ocnk.net/product/113
② http://it-densi.ocnk.net/product/76
③ http://www.aitendo.com/product/4696
①、②はLM3886２台と、前段にバッファーアンプ、（及び電源が）ついたキットで少々
高めで、③は回路の定数はほぼ石のデータシートのシンプルで単価が千円ですが、
回路的には、常時０．２Ωを何故かSPに直列で入れている？
①、②のように、SP側で短絡した時のみ抵抗が入るようにすべきだと思うので変更が
必要だろうが、③を６台使って改造する事で、３CHマルチの設計を進めてみます。
Vcc±端子に入っている、Cはオーディオ用に変更するなどはトライするつもり。
ロ）放熱設計と放熱器の選定について
LM3886のデータシートによると、最大消費電力Pdmaxと、IC駆動電圧Vcc、スピーカー
インピーダンスRL、及びICの熱抵抗θja=１（データシートより）、Case of heat sinkθjc=0.2、
放熱器の必要な放熱抵抗θcs、θsa、IC内許容最大温度Tjmax、IC周辺温度Tamb
には以下の関係あり。
Pdmax = Vcc✕Vcc／（２✕π✕π✕RL） ＝ ３．６５ watt (ただしVcc=24V）
θja = θjc + θcs + ｓθsa
計算結果は、θsa = 34.2となりますので、これより十分に小さな放熱器を選ぶ事と
します。
ヒートシンクの指定は、TIのデータシートには無いが、TO-220用の放熱器をネットで
調べると、以下の製品がθsa = 13.5℃／Wで324円／２個だそうでこれでいいですね。
ハ）３CCHマルチアンプの配置（除く電源）
イ）の基板とロ）の放熱板を組み合わせて、これを６枚配置することになります。
ケースの前面には、３チャンネルのアンプのボリュームが別々に３個、
背面には、入出力用の端子が必要で、これ以外に電源部からの電源供給ジャック
が取り付けられて、ある程度の余裕を持たせる配置は、以下の通りです。
各基板の間と、ケースの間を２０ｍｍとればいいかなという感じで、後は
基板に発信止めとか何かつける事と、手持ちの２５ｍｍ長基板足を使う
事前提で、高さも求めます。
結果、内寸法はW✕D✕Hが２６０✕１９０×６０(mm) 以上となるので
タカチなどのケースから選別することとします。
ニ）電源部の設計
LM3886の１台について、２４V（DC)駆動時、何Aを見込むべきかは、
データシートには載っていません。
一つの参考事項は、イ）項の②は電源つきですが、３０V（AC)、４．６Aと
なっており、これを参考に１５Aあれば十分としました。
マルチアンプなので、各アンプの出力は、全周波数帯域ではなくそれぞれ
の受け持つ帯域なので、余裕は出来ようと思います。
SiCSBDはロームのオーディオ用（４００V２０A)がありますが、選別が適当か
あるいは、放熱設計どうすれば良いか、ロームに現在問い合わせ中。
コンデンサーはやはり耐圧十分にするために５０Vクラスとしようかと。
５０V、１００００μFで、６１０円＠（基板用）なので、とりあえず±それぞれ５万μF
使ってみようかと。 ただし筐体のサイズはその一桁上を収容できるように
しておこうと思います。
なにしろ、多くの方がコンデンサーを極端に増やして、その効果があると
レポートされているので。。。
配置設計はこれからです。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
１月３０日追記：
ＬＭ3886のデータシートに、電源電圧・電流と出力パワーの設計方法が詳細に
記載されていたので、設計を以下のようにします。
Ｖopeak = √(2Rl✕Po)
Iopeak = √((2Po)/Rl)
最大負荷時電源電圧より無負荷時が15%高く、ＡＣライン変動を10%見込みまた
LM3886のドロップアウト電圧を、負荷電圧あたりで表から2.3Vと求めて必要電源
電圧を求める。
まず、私のホーンは中低音がインピーダンス１６Ω、中高音、高音いずれも８Ω
なので、
①中低音ホーン：
１６Ω負荷で／１２Wを得る場合の必要電源は
Vopeak = √(2✕12✕16) = 19.6 V
Iopeak = √((2✕12)/16) = 1.22 A
必要電源電圧 = (Vopeak + 2.8)✕(1 + 0.15)✕1.1 = 28.3 V
②中高音・高音ホーン：
８Ω負荷で／１．２Wを得る場合の必要電源は
Vopeak = √(2✕1.2✕8) = 4.4 V
Iopeak = √((2✕1.2)/8) = 1.73 A
ただし、LM3886は20V以上での給電が要求されているので、
28V（DC)で要求される電流値は、
I = 1.22✕2 + 1.73✕4 = 9.36 A
従って、15 A あれば十分となります。
なお 28 Vを得るには、トランスの 20V端子より
V = 20 ✕ √2 - 0.6✕ 2 = 27.1 V なので切り上げ良しとします。
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