為減肥再獻良方/直流──直流轉換器的製作－老音響資料庫/蘇桑部落格

　　拜讀了陳富杉、梁清一兩位先生發表在 29 期「音響減肥術」大作,心儀不已。「自己裝」的慾望油然而生。倒不是為了減輕重量方便搬運──事實上除非故障,機器是很少搬動的──而是喜歡動動手的人,見著線路簡潔、分析清楚的文章,多半有試作的衝動。音響技術仿 ESS 前級與 ESS 500 所掀起的製作高潮,就是明證。再說 DC-DC 轉換器用於擴大機的電源供給上,還很新鮮。這種新奇感與追求自以為是的十全十美,尤其能引起自己裝的動機。無奈高頻用鐵粉心和高耐壓的電晶體難求,心願一直沒能實現。

　　日前逛舊貨攤,見著一種高頻電源供應器,內中的零件包括了振盪電晶體、高頻變壓器、推動電晶體變壓器......。電晶體──編號 SJ5205,Motorola 出品──的 VCEO、VCBO 均在 500V 以上(500V 是我的 P.S. 的上限,由一可變變壓器與一 220V/440V 變壓器組成)。高頻變壓器的鐵粉心為 U 與 I 組成的口形,內空 3.7×1.2cm,空間夠大,改繞容易。推動晶體變壓器為黑色塑料封裝,呈正方形而略扁;內部環狀鐵粉心上初級線圈 10 圈,次級線圈雙線繞 10 圈中間抽頭。利用這些零件,很適合製作一部 29 期 87 頁所述的轉換器。

　　由於零件都是舊的,檢查工作特別重要(新零件何嘗不是)。先測電晶體的 VCEO,大過 400V 就行了,再將電壓降至 200V,串一微安計(此時三用表 DC 250V 段分流約 40uA),若 C、E 間洩流在 10uA 以內,可放心用(我測過約 40 枚 SJ5205,均在 5uA 之內),大過 40uA,三用表讀不出 CE 間幾毫伏的電位降,但裝機後不能工作,1K 電阻會冒煙。舊電解電容器宜用電壓漸升法恢復容量。其他零件的檢查,非君子「零件選擇與檢查」一文有詳盡而實用的說明,請參閱。

　　T1 現成可用。T2 需重繞;鐵粉心很脆,拆時要小心。用刀片或剝離劑(賣漆包線處有售)將結合處的絕緣膠除淨,用布包住以木或塑膠槌輕敲 U 形玻璃纖維底座使分離,細心取下固定有接線端子的電木片及一圈圈包線的塑料長條,均可再用。最外層(0.6mmØ,10 圈)、次內層(細如髮的百餘圈)、第三層(0.6mmØ,54 圈雙線繞無中間抽頭)均拆下無用;剩下的部分,還有三個線頭,不要拆,作為 N1 N2 使用。N4 N5 以 1.0mmØ 長公尺漆包線對折雙線繞,一層能繞 13 圈(電壓較高地區可少繞幾圈,每減 2 圈,輸出端 ±Vcc 各降 5V)。每層間仍用拆下來的塑料條包好。最後用 0.8mmØ 長 1 公尺線繞 N3, 5 圈。接線端子用藥用膠布條貼牢;鐵心若合不攏,可用木槌在繞線底部輕敲。U 形鐵心固定好後,線頭用刀片或剝離劑將漆除去焊回端子上(N4 N5 雙線繞法有 4 個線頭,其中一線的起繞線頭與最終繞線頭焊接作為中點抽頭,參閱附圖)。

在凡立水中泡 5 分鐘,取出以 100℃ 烤 1 小時或任其自乾。繞 T2 是製作過程中較困難的步驟,對未繞過變壓器者尤然,好在圈數不多,只要拆時留意原來人家是怎麼繞,怎麼包,線怎麼固定。繞前別忘了先準備好長五、六公分的藥用膠布十來條,浮貼在取用方便處,才不會有恨無三隻手之感。

　　零件少,PC 板很容易設計,或乾脆用萬用板。洗少數且線路簡單的板子,我都用下法:以複寫紙將設計好的圖樣印在洗淨打光的銅面上,要鑽孔處用筆點出。印畢以中心衝或尖一點的鋼釘在鑽孔處打一凹痕(然後以廉價深色指甲油描板,若瓶內所附小刷子不易描細線,可用小號毛筆;指甲油太乾可以香蕉水稀釋。泡久了也不會像用奇異筆描的,會留蝕痕不易吃錫。以香蕉水擦去指甲油,鑽孔。除吃錫處外,塗上絕緣塗料(一般為綠色的,除保護金屬箔,尚可防烙錫四散);最後塗上一層松香酒精溶液,乾透即可備用。

　　設計 PC 板圖樣應注意幾點:(1)導體路徑的截面積必須夠大。(2)導體路徑的間隔。(3)轉彎的地方應圓滑,不要有太尖銳的角度,以免聚集大量靜電荷。(4)金屬箔外緣離板邊至少有 0.079 公分距離。文後二附表摘自徐善發著「電子識圖製圖」供參考。

　　購來的電源供應器中,T1 次級線圈與 T2 初級線圈的中間抽頭間,有一枚 13K 2W 電阻,不能省。R1(10Ω 10W)與 R2(13K 3W)工作中會很燙,裝時稍離 PC 板或豎裝,配線別碰著它們。C2 C3 C4、R1 R2 R3 D1 都是現成的(其中 C3 由 .01 至 .1 50V 以上的塑料或陶片均可用);原機中只有一隻 250uF/200V 的,可兩隻並聯做 C1 用,不過該電容外殼卽為負極,且無塑膠套絕緣,使用時注意。橋式整流器只要耐壓 200V,電流 10A 以上的都可以用,很好找,不過僅用三用表測其好壞靠不住,必須以其額定峯值逆向電壓測洩流,大過技術手冊上的額定值,最好不用。T1 T2 都固定在板子上,原機附的散熱片,除兩枚振盪晶體,再鎖上第一個橋式整流,立裝在板後側。

　　配線完成檢查無誤,先將輸入端接在可變變壓器(或輸出 12V 的變壓器)上,從零伏慢慢提升,至 AC 10V 左右,就該有直流輸出,此時傾聽 T2,如發出尖銳而連續的唧......聲,切斷電源,把接 N3 的兩線對調。再次將電壓漸升至 110V,無異狀,輸出恰為 85V(由於 T2 工作於高頻,以普通三用表 ACV 段測 T2 輸出電壓並不準確,應整流濾波後側輸出的直流電壓)。

　　以示波器觀察,T2 輸出的方波波形良好。在 ±Vcc 與零電位間各接一 100W 白熱燈,電壓降至 ±75V(注意:若要做此負載試驗,切記先將輸出端開路,待電源接通工作穩定後,再加上負載)。兩小時後,電晶體及整流子都相當燙,但散熱片足以散熱。T2 的溫度較低頻變壓器高是預料中事,頻率高,鐵心的最大磁通密度大,變壓器的損失也相對提高。以輸入及輸出功率計算效率高如變壓器者,並不適合;亦未做開路試驗,故 T3 的精確效率不得知。

　　為了使「得意」之作英雄有地用武,特為它以 20 枚 SJ5205,仿 ESS500 線路做了一台後級,兩聲道電源獨立供應。雖尚未做各種測試,哼聲低得耳朵貼上喇叭,勉強可聞;以聽熟了的各類唱片試聽,我聽不出與用 MJ410 裝的有何不同,另二位是聽者更認為猶過之,且體重比之亦不遜色,原來容納這些經過減肥內裡的機箱,也是舊貨攤搬回,尺寸雖不大,卻用厚鋼板打造。是故這台 Hi-Power AMP.,有小巧的外型兼具嚇人的噸位,一笑!