Mosfet Dual Power Supply 

Rayx

如其名﹐是用兩個mosfet做正與負電壓的供電器。 這電源供應器是根據DIY ZONE的MOSPWR修改的。

原有的pre-amplifier是一部10-band的graphic equalizer with volume control 已服務了好幾年。 

後級放大器是根據ELECTRONICS Australia 1995年四月與五月的製作篇Playmaster 300W Subwoofer amp。電路板已做了些更動來配合幾箱。採用兩組獨立放大器做雙聲道(電源也是兩組獨立的)。後級放大器是用Mosfet做輸出而功效是每聲道200瓦(在8 ohms load時)。文中的 subwoofer amp's active crossover circuit被省略。同時加了兩個24Volts直流風扇在散熱器上。

原有的後級放大器沒有揚聲器(speaker)保護器。作者便將早前做好的獨立揚聲器保護器拿來用。保護器是根據ELECTRONICS Australia 1992年十月刊的製作篇Flexible Loudspeaker Protection Circuit(英文版)。中文版可在第237期的無線電技術找到。

開始時還不覺得低音差。聽了些日子﹐幾乎‘感覺’不到低音而跑去買了第一部被動式subwoofer。此時還是覺得低音不足﹐又在買了筆者的第二部被動式subwoofer。  它是JBL Cinema G Sub Single 8" Floorstanding Passive Subwoofer﹐有80瓦的輸入功效。低音仍然是很差。 

結果又轉到做了一半的equalizer (文章  from Silicon Chips Aug and Sept 1989, which is published in Australia) 把所有的connection和sliding pot接好。 

同時作也在做一個pre-amplifier (文章 from ELECTRONICS Australia Dec 1996 and Jan 1997 issues, also publised in Australia)。 

作者發現原文用了最廉價的IC穩壓器。目標就轉向有較好load regulation的LM317/337。 

就在這時﹐DZ發表了用Mosfet做穩壓的文章。作者就將文章打印後便跑到電子商行去採購所要得零件。在電子商行裡﹐看了看零件表﹐發現需要用上四枚LM334而每枚LM334的價格只比筆者用的Mosfet (IRF540/9540)便宜一些。同時筆者住的地方要找LM334有些麻煩。腦子裡就想如何將價格減低。

在這情況下﹐就到圖書館跑了幾趟。 

在幾個恆流源circuit中﹐作者決定用FET的設計。此時便想到2SK30A。它的設計簡單而且價格有四倍之差。同時FET的設計不會增加零件count。

FET的恆流源用法:

FET的電流設定如下: 

FET的Vgs大約是0.3Volts 

I (Amp)= Vgs (Volts)/ R (Ohm) 

另一個更動是多加了一枚電阻接在Multi-turn preset和線路的‘地’之間(紅圈)。 

LM336 是個高穩定的電壓reference, 因此沒有做任何的更動。 

另外還換了一些零件。如把IRF610/9620換成IRF530/9530是因為幾年前的一個試驗方大器拆了留下的。2,200uf 35V的電容還成3,300uF 35V以讓供電器有更穩定的電壓(更低的ripple電壓﹐這是在電路板有足夠的空間而換的)。這新的電路板還可以用上較大的50V電容以得到更低的‘噪聲’(這是跟據Dougles Self的Precision Preamp '96 Notes)。電容都是普通﹐不是DZ用的低ESR的一款。電阻大多是1%的。其它的零件都是找相近的如散熱氣。

把所有的更動做好後﹐作者便拿project board做試驗。 

裝好後﹐就拿了CreativePC Works Four Point Surround speaker來做試驗。把Volume調到蠻大聲時﹐萬用電表顯示大約200mA。不過在此時﹐散熱器以是發燙﹐最好是換個大一些的散熱器。雖然只知道正電壓是正常的而負電壓又沒有一個好的load可以作試驗﹐就將它接在equalizer上。開電後﹐一切操作正常。 

拿了改好的線路便從新lay電路板。新的電路板大約是62mmx100mm。 

在下面的圖片﹐可以看到兩個供電器是用PCB stand 疊在一起。它們是用兩只20毫米(mm)的PCB brass stand加起來以達到節省空間的最終目的。 

左邊的電線是接在交流變壓器的次級的線圈 (15Vac-0-15Vac). 電線是從電腦的供電器拆下的。 

上頭的一組是給自制的20-band graphic equalizer用。電壓調在正負15Volts 。 Equalizer 用上了十只LF347和兩只LM833。每只LF347需要大約7.2mA﹐ 最大電流是11mA。 LM833則需要大約4mA, 最大電流是8mA (Value 是從網絡下載的datasheet中所得).  Equalizer的總電需求(最大)是126mA. 

圖裡的灰色連接器是給equalizer或pre-amplifier方便它們拆開和組裝而加裝的。 

Equalizer是接在上方的而下方是給pre-amplifier的。原因是供給pre-amplifier的電流不到8+8(LM883x2)+16+16(NE5532x2)=50mA. 散熱器所散發出的熱能就不會影響到上方的運做。 

下圖是從上方看下去。十只T0-92的零件或大家所說的小黑豆是面向那直流的連接器。 

圖中左邊可以看到一個四方形的橋式rectifier。用的是"over size" rated 6A 400PIV得rectifier. 

下圖可以看到兩個藍色方形的multi-turn preset (大越20圈)。價錢雖然比較貴﹐作者還是用上它是因為可以調出更精確的電壓。 

把所有的組件裝好悍上好﹐就把它接上變壓器。調好了正電壓後就輪到負電壓﹐此時卻發現負電壓無法調到所需要的電壓。檢查所有的零件無誤後便轉到PCB的track上﹐查了幾遍後發現少了一條track﹐隨手拿了一條電線補上(下圖可看到黃色的電線便是那漏網之魚)。負電壓出來了。有一點請大家注意﹐那就是請務必要仔細檢查電路無誤(電路圖與layout)和沒有任何短路時才接上電源﹐不然您就會聽到‘炮竹’聲或燒焦的味道再或者是把電路板給燒壞了。後者真是悲慘的結局﹐還是‘怒喊’的‘丟’局﹗

雖然把電路縮小了﹐然而組件之間還是有蠻大的空間給它們散熱同時不受其它組件所散發出的熱能所影響。 

制作這PCB是對作者來說是最耗時的。因為作者是用手將IC Lettering lay‘連’上PCB的。 

做好後便把它接到equalizer上。這時的電壓是調在正負15Volts。第二組是給過些日子改pre-amplifier用的﹐暫時不接。 

開機後﹐便拿了‘阿姐鼓’播放。哇﹐低音出來了。Pre-amplifier的bass control現時還調不到一半。當播到鼓聲時﹐那被動式subwoofer把房間的空間多振動起來了。 

真的是一波幾折啊。不過也學到了好多東西如不同的恆流源和應用。 

Another successful project built﹗ 

Parts list below is for 1 Mosfet Dual Power supply Only

Part Name Quantity Packing Remarks
15 Volts Centre Tap (15-0-15) Transformer 12VA x 1   EI type. Output current is about 400mA
IRF530 x 1 T0-220 Replace IRF610 (old part)
IRF9530 x 1 T0-220 Replace IRF9620 (old part)
2SA1084 x 2 T0-92 Replace MPS8599 (excess part)
2SC2546 x 2 T0-92 Replace MPS8099 (excess part)
LM336-5 x 2 T0-92  
2SK30A x 4 T0-92  
3,300uF 35V x 2    
100uF 50V x 2    (old part)
330uF 50V x 2    (old part)
500 Ohm Multi-turn preset x 2   Replace the normal VR-preset. 
About 20 turns from min to max
0.1uF 50V x 2    (old part)
62 Ohm x 4    
15K x 4    (excess part)
1K x 4    (excess part)
360 Ohm x 2