アリスのＶ．Ｒｅｇ２　の巻　その１

（ＡＬ４３１搭載型 可変 定電圧安定化電源基板、入力ＡＣ、ＤＣ両用）

【イントロダクション】

　

アリス　　「…と、いうわけで、ディスコンになったＶ．Ｒｅｇを再製作するために改良してＶ．Ｒｅｇ２を作ることになりました。」

みみずく　「確か、Ｖ．Ｒｅｇの在庫が無くなってから、ずいぶん放置されてたような気もするが。」

アリス　　「そうですね。早くやりたかったんですけど、いろいろと制限があるの。お金もかかりますし。」

みみずく　「新しい基板の版を起こすのに費用がかかるのは確かだな。」

アリス　　「応援してくれる人たちもいてくれて、ＡＬ４３１も完成したことだし、この辺でやってしまいましょう、と思いました。」

みみずく　「それで、新しいＶ．Ｒｅｇ２のコンセプトはどうするんだい？」

アリス　　「基本的には旧Ｖ．Ｒｅｇと一緒です。こんなふうに考えてます。」

　　・電源アダプターやＵＢＲ−１などから直流を入力し、デカップリングと安定化をした直流を出力する。タコ足可。
　　・出力電圧は可変
　　・入力と出力に電解コンデンサーの実装スペースをつくる
　　・入力にＣＲフィルターを実装可
　　・各種モードの切り替え機能(non-NFB⇔NFBなど)
　　・ＡＬ４３１(＋)/(−)の搭載に対応
　　・ＡＬ４３１への電流の供給にＦＥＴを使った定電流回路を選択できる
　　・出力トランジスターに大型のものが使えるようにする
　　・さらに出力トランジスターに放熱フィンを取り付けやすい配置にして大出力に対応

みみずく　「ふむ、なるほど。しかし、思ったんだが、旧Ｖ．Ｒｅｇを改良する必要はそれほど無いと思うぞ。
　　　　　ＡＬ４３１(−)を搭載するなら負電源用の(−)モデルには回路の変更が必要になるけどね。」

アリス　　「バイパスコンデンサーの配置変更ですね？」

みみずく　「あとは、そうだなぁ、旧Ｖ．Ｒｅｇでアリスが用意したスロースタート機能は少し改良した方が良いと思う。」

アリス　　「シャントレギュレーターと並列に取り付けるコンデンサーＣｘについてですね？」

みみずく　「スロースタート機能は便利なものだけど、ここで説明したように並列共振には注意しないといけない。」

アリス　　「わかりました。Ｃｘと直列に抵抗を配置して対策します。」

みみずく　「それを可変抵抗にしておくと、時定数を変更してスロースタートの立ち上がりを簡単に調整できるようになる。」

アリス　　「あ、なるほど、それは便利です。可変抵抗も実装できるようにします。」

みみずく　「あ、そうだ。ＡＬ４３１は部品を交換すると３００Ｖくらいの耐圧を期待できたよね？」

アリス　　「はい、基板の最小パターンギャップが０．８�oで、トランジスターの選択肢は最高３００Ｖ耐圧のものがあります。」

みみずく　「それなら、可変抵抗は大型のφ１３�oのものまで実装できるようにしておいたほうがいいね。
　　　　　　小型品では耐圧オーバーとなるケースが考えられる。」

アリス　　「それは、かなり大事なことですね。みみずく先生に相談しておいて良かったです。」

みみずく　「今回はそんなところかなぁ。」

アリス　　「わかりました、今回もありがとうございます。
　　　　　　さっそくアートワークに取り掛かりたいと思います。」

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↓　で　き　ま　し　た

　

アリス　　「というわけで、Ｖ．Ｒｅｇ２(+)＆(-)の基板ができあがってきましたぁ〜♪　拍手ぅ〜パチパチ☆」

みみずく　「おぉ、なかなかキレイな基板じゃないか。今回も頑張ったなぁ、アリス。」

アリス　　「ありがとうございます♪やっぱり新しい基板ができあがってくると嬉しいです♪
　　　　　　こちらが回路図です。」

　

【 Ｖ．Ｒｅｇ２（＋）　回路図 】

　

　

【 Ｖ．Ｒｅｇ２（−）　回路図 】

　

みみずく　「旧Ｖ．Ｒｅｇよりも大きくなっているね。」

アリス　　「そうですね、かなり大きくなっています。長さ164�o、幅38�oあります。
　　　　　　機能のほうも、あたしなりにかなり頑張ってみました。」

みみずく　「ほぉ、それは是非にきかせてもらわないとな。」

アリス　　「もちろんです♪それをきいてもらいに来たのです♪それではご清聴を要求します。」

みみずく　「君の要求に応えよう。」

アリス　　「順を追って説明するとですね…」

【ＡＬ４３１の搭載対応について】
正電源用のＶ．Ｒｅｇ２（＋）にはＡＬ４３１（＋）が、負電源用のＶ．Ｒｅｇ２（−）にはＡＬ４３１（−）が制御素子として搭載できます。
ＡＬ４３１はディスクリート回路なのでＩＣよりも大きく、そのためのスペースを設けました。
また、トランジスターソケットを使ってＡＬ４３１をハンダづけせずに抜き差しすることもできますが、
その際には基板がたわみやすいので、基板固定の為のネジ穴をそばに設けました。基板の振動対策にも有効だと思います。
このネジ穴には一見ランドが設けられていますがどこにも繋がっていません。
また、ＡＬ４３１の内部基準電圧をテスターでモニターできるようにホール（Ｒｅｆ、Ｇ）を設けました。

【最小パターンギャップ０．８�o】
ＡＬ４３１の仕様に合わせてＶ．Ｒｅｇ２の最小パターンギャップは０．８�oとしました。
ある程度の電圧までは耐えられますが、高電圧での実験は慎重に行なう必要があります。

【大型、高耐圧の半固定抵抗器を実装可能】
Ｖ．Ｒｅｇ２には出力電圧可変の為の半固定抵抗器を実装します。
半固定抵抗には、通常、小型の７�oサイズを使うことが多いです。
大型の１３�oサイズの方が高耐圧なので、実装スペースを設けました。
７�oサイズ、１３�oサイズ両方の実装に対応しています。

【パワートランジスターには放熱フィンを取り付けやすく】
パワートランジスターにはＴＯ−１２６、ＴＯ−２２０パッケージの他にも
オーディオ用のハイパワーアンプなどでも使われるＴＯ−３（２−２１Ｆ１Ａ）パッケージを実装できるようにしました。
特にＴＯ−３パッケージのトランジスターは大きな放熱器に取り付けると出力電流１５Ａ、最大１５０Ｗものコレクター損失が可能なものもあり、
Ｖ．Ｒｅｇ２を大出力で使うことができます。
実装場所も基板の端なので、放熱のためにトランジスターを放熱器やケースに取り付けることが簡単だと思います。

【トランジスターの差し換えに対応】
丸ピンソケットが付属するので、音質に影響の大きい小信号用トランジスターをハンダづけしないで差し換え試聴することができます。
別にトランジスターソケットを用意することでＴＯ−１２６、ＴＯ−２２０パッケージのトランジスターの差し換えも可能になります。

【ジャンパーによるモード変更機能】
これは旧Ｖ．Ｒｅｇからの引継ぎ機能です。ジャンパーピンの取り付け位置を変えることで機能を選択します。

【入力と出力にミニ・ケミコンボードを搭載】
アリスのケミコンボード（ＣＢ−３６）は電解コンデンサー同士のインダクタンスをキャンセルさせることで
高周波特性を伸ばすことを狙った実験キットですが、なかなかのものだったので、
Ｖ．Ｒｅｇ２にはダウンサイジングしたミニ・ケミコンボードを搭載してみました。
電解コンデンサーの実装可能数は以下のとおりです。

　　　・φ１０�oまで　リード間隔５．０８�o(200mil)　入力・出力にそれぞれ９個ずつ
　　　・φ１８�oまで　リード間隔７．６２�o(300mil)　入力・出力にそれぞれに４個ずつ
　　　・φ３５�oまで　基板自立型　リード間隔１０�o　入力・出力にそれぞれに１個ずつ

φ１０�o、φ１８�oはインダクタンスキャンセリング配置になってます。

【入力にＣＲフィルターを搭載】
入力にＣＲフィルターを搭載することでデカップリングの能力を向上させてあります。
これにより、ひとつの電源アダプターから複数のＶ．Ｒｅｇ２へタコ足配線したときでも悪影響の発生をかなり抑えることができます。
複数のエフェクターにひとつの電源アダプターからタコ足配線したいので、個人的にとても重要な機能です。
オマケ効果としてミニ・ケミコンボードへの突入電流（ラッシュカレント）が抑えられるうえ、
基本的にスロースタートがかかるので安全な電源になります。
Ｒ１をジャンパーすることでＣＲフィルターを使わないことも可能です。

【スロースタート機能を追加可能】
入力のＣＲフィルターよりもさらに長時間のスロースタートを実現する為に、コンデンサー（Ｃｘ）と半固定抵抗（Ｒｘ）を実装できるようにしました。
半固定抵抗を調整することでスロースタートの立ち上がり時間を調整できます。
また、コンデンサーと抵抗を直列にしてＡＬ４３１との並列共振を避けています。なので、あまり抵抗値を小さくすることは良くありません。
半固定抵抗器には７�oサイズと１３�oサイズの両方を使用できます。もちろん固定抵抗器でも構いません。

【入力に整流ダイオードを実装可能】
スペースをやりくりして、入力にダイオード４本（Ｄ１〜４）のブリッジ整流回路を実装できるようにしました。
オマケでつけた機能ですが、これがあると交流（ＡＣ）の入力も可能になるのでＶ．Ｒｅｇ２の応用範囲が広がると思います。
直流（ＤＣ）の入力のときは、ダイオード（Ｄ１〜４）を実装せずにＤ２、Ｄ３にジャンパー線を実装します。

　

アリス　　「以上です。」

みみずく　「素晴らしい説明だ。立派になったなぁ、アリス。」

アリス　　「えへへ♪ありがとうございます♪
　　　　　　これだけ説明できると、とってもキモチいいです♪」

みみずく　「機能も盛りだくさんだな。ＡＣ入力もできるようにしたのか。」

アリス　　「そうなんです。もともとＶ．Ｒｅｇ２は旧Ｖ．Ｒｅｇと一緒で直流入力用のレギュレーターとして考えていたんです。
　　　　　　でも、ちょっとのスペースで整流回路が実装できたら、きっと便利だろうなって。」

みみずく　「確かにそうだな。ちょっとしたトランスと組み合わせれば、それだけでまともな電源が出来上がる。
　　　　　　手軽で便利、高性能、応用範囲が広い。いいじゃないか。」

アリス　　「あたしとしても、なかなかに良くできたと思っているのでーす。」

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