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2010年1月

2010年1月31日 (日)

レストア日記2009 ドライバ用電源回路

この回路は、B-Iの中で一番故障が発生しやすい回路と言えるでしょう。wobbly

原因は、いろいろあるかと思います。高電圧を扱ってるのもその理由の一つですが、でも真空管アンプはもっと高い電圧を扱っているし...

一言で言えば、使用部品に対する条件が厳しいってことでしょうね。

要するに、「常時高温にさらされる」とか、「余裕を持った設計がされてない」とかでしょう。それから、当初使用された部品の信頼性が低かったってのも理由の一つかもしれません。現に、海外製トランジスタ(米国M社製)の故障率は非常に高いのです。それに引き換え後期に使用されている国産T社のトランジスタの信頼性の高さは特筆もので、ここ10年以上B-Ⅰを診てきて故障しているのを見たことがありません。

一部故障率の高い部品があると、それを引き金に他の部品も巻き添えになり、最悪は終段のFETまでもが道連れとなります。

私が最初に入手したB-Ⅰはこの基板上の抵抗の多くが真っ黒に焼損し、それはそれは酷い状態でした。1つの部品の故障による波及故障が極めて大きい回路でもあります。

また、一部の部品に対する熱的ストレスもかなり大きなものがあります。

皆さん、アレニウスの法則ってご存知ですか? 化学反応速度と温度の関係を示したものでスウェーデンの科学者アレニウスの名前を取ってそう呼ばれているそうです。

化学反応だけでなくて、半導体の劣化などにも適用されているようで、電子部品の寿命を調べるための加速試験でもこの法則を活用して短時間の試験で電子部品の寿命を計算したりします。

一部の部品は動作時には常に高温に晒されていますので、アレニウスの法則からすると、規定されている寿命よりかなり短くなってしまいます。

例えば、85度℃で寿命が2000時間のコンデンサがあったとします。2000時間は1日に1時間使用したとして約5.5年の寿命に相当します。使用環境が10度℃上がると、約半分の寿命になると言われていますので、2.7年程度の寿命coldsweats02になってしまいます。

もちろん、85度℃を上回っているかは分かりませんし、季節による温度環境変化もありますので、一概には言えませんが、温度が上昇するに従ってコンデンサだけでなく全ての部品の寿命を縮めてしまうということは事実punchです。

みなさんのB-Iの使用環境は如何ですか?

制振のためにボンネットの上に鉛を乗せたり、裏に貼ったりしてませんか?

ホコリが部品にこってり付着したりしてませんか?ホコリが付いていると夏に毛皮を着ているのと同じですよぉ。

オークションで入手したものは、以前どのような環境で使われていたかは知る由も有りません。今は元気でも寿命が近い部品がきっと沢山あるでしょう。

特にこの基板上の部品はどれも厳しい環境下で動作してきたものばかりですので、カーボン抵抗に至るまで、基本的に全数交換することにしました。ただ一部(2個の固定抵抗)については適当なパーツが無かったためそのままですが、誤差は0.3%程度で経年による抵抗値変化はありません。それと、この基板の中では比較的高温には晒されにくい部位ですし、素子本体が基板から離れており放熱面も良好ですので、当面は問題が発生することは無いと思います。

-200V調整用の半固定抵抗はサーメットタイプから巻線タイプのコパルλ-13S(製造中止)の新品にグレードアップしています。

この回路は、定電圧化された-200V電源を基準に+40Vが作られる設計になっています。

従って、規定値に収まった電圧が出ているはずですが、整備されていない多くのB-Iは規定値である+39.5V~+41.5Vの範囲内に入っていません。

-200Vを規定値にすると+40Vが範囲に入らないし、+40Vを範囲に入れると-200Vが範囲から外れてしまうという困った現象が起きます。B-Iを整備したことのある人でしたら分かると思います。

特に-200Vの調整がかなりクリティカルで更に許容範囲が狭く厳しいので+40Vが規定値に入りません。

放置すると大事なドライバ回路の電源電圧が規定どおりとならず、動作点が狂ってしまいます。

理由の詳細はレストアを生業とされている方の営業妨害となるためここでは説明しませんが、これは一部の部品の経年劣化が原因です。修理のためにはその部品を交換する必要があります。

当然このB-Iでも該当する部品を新品にしていますので、当分は安心して使用することができるでしょう。happy01good

では、部品交換後の基板の写真を以下に掲載します。一旦全ての部品を外し、基板表面を綺麗にしてから新しい部品shineを取り付けます。

200v40v

抵抗の熱で基板が変色している部分もあり、これ以上基板を劣化させるわけにはいきません。高熱を発する固定抵抗は基板から離して取り付けます。

更に、ケミコンの劣化と抵抗値変化を防止するため、高熱を発する固定抵抗の反対側に高熱の影響を受けやすいケミコンと抵抗を移して取り付けています。

ケミコンだけでなく、固定抵抗も移していますが、何故かお分かりですか?抵抗値の変化が電圧変化に直接影響を及ぼすためです。 オリジナルの抵抗は他と同じ酸金抵抗ですが少し特殊な抵抗で、温度変化による抵抗値変化が少ないものが使用されています。

写真ではトランジスタのアルミ放熱器やコンデンサを固定していませんが撮影の後に接着剤で固定しています。

200v40v_2

この基板の裏面ですが、当初はホコリがびっしり付いていました。特に高電圧(直流で300V以上)が掛かる部分で、これがホコリを吸い付けます。

もちろん、部品取り付け後にパターン面を洗浄し、コーティング剤を塗布します。

2010年1月25日 (月)

レストア日記2009 ±25V,+12V電源回路

B-Ⅰの電源は左右独立トランスです。

ドライバ用などの電源も良く考えられていて、1台のトランスの断線や内部のヒューズが断線しても重要な制御用の電源やバイアス電源が全て遮断されることなく供給される極めて合理的な設計になっています。トランスの外部に取り付けてあるヒューズが飛んでも同様です。

ただし、片側トランスの一次側が断線したり外部の5Aヒューズが飛べば当該チャンネルは音が鳴らなくなります。終段へは1台のトランスからの電源供給だからです。

従って、外部の1Aヒューズが1本飛んでも基本的に動作は継続します。但し、半波整流になりますので電源としての供給能力は落ちます。

さて、この回路ですが、トランジスタの不良が良く見られますね。ケミコンの容量抜けのケースよりトランジスタ不良のケースが多いくらいです。shock

不良となる可能性の高いトランジスタは大体絞られていますが、念のために全数新品に交換します。

ケミコンもこれからの安定動作を考えると全数交換が必要ですので交換します。

あと、+25V,-25V,+12Vの整流用ダイオードも過去の故障はありませんが交換しときましょう。

電圧調整用として、ALPS製のサーメットトリマーが使われています。調整面が上向きなので通常は大量にホコリやヨゴレが付いています。実際に接触不良もあったので交換が必須の部品でしょう。

以前、入手したB-Iを調査したところ電圧がだいぶ狂っていたので、念のためにサーメットトリマーの抵抗値を確認してみました。

10%以上も規格から外れているものがありました。wobbly 経年による変化なのでしょう。

調整すれば正常な電圧に戻るのですが、今後も長く使うことを考えると、信頼性の高い新品への交換が必須ですね。今回はコパルのサーメットトリマー抵抗(RJ-13)に交換しました。

また、この基板だけではないのですが、定数を決定する際にYAMAHAさんがいい加減な計算をしたのか計算ミスをしたのか、電力容量が不足している抵抗器が一部存在します。そのために他の抵抗器より劣化(抵抗値の変化)が早く進んでしまいます。 当然ながら交換しておきます。放置するとOverloadが動作して鳴らなくなります。

25v12v 

アルミの放熱フィンは一旦外し磨いた上で取り付けています。

25v12v_2 

次の写真は基板のパターン面です。他の基板と比べるとまだマシな方ですが、フラックスがかなり劣化し、ヨゴレも付いています。

25v12v_4

次の写真は基板パターン面の洗浄後です。洗浄してコーティングしています。大変綺麗で新品のようです。

25v12v_5

放置した場合、

水分を吸収したフラックスにホコリが付着することで絶縁が悪くなったり歪などが生じることで特性の悪化や、故障の原因となってしまいます。

30年経過した機器であることを念頭に整備をする必要があります。

下の写真はこの回路の交換した部品です。合計で68個の部品を新品にしています。

25v12v

2010年1月16日 (土)

レストア日記2009 入力基板、フィルタ回路

遅ればせながら、あけましておめでとうございます。

今年も例年通りスキーskiに行ってまいりました。仕事が忙しかったので先発隊として家族を先に行かせ、私は2日後にいつものスキー場に向かいました。今年は例年より若干短く、家族は8日間、私は6日間、仕事はすっかり忘れて雪山を堪能してきました。温泉も堪能し、いゃぁ~楽しかったぁ。 後日、雪山の写真を掲載しますね。up

では、早速レストア内容を紹介します。

B-Iの中でも壊れやすい度2~3位を争うのが、この入力基板です。えっ? 1位はって? その基板はまた別途ご紹介します。

B-Iが発売された70年代中期はゴツいRCAピンプラグは無く貧弱なものばかりでしたので問題は無かったのでしょうが、80年代に入るとピンプラグもケーブルも太く重たいものになっていきました。

B-Iの入力基板の構造上、ピンプラグなどの外部からのストレスが基板のパターンまで影響を与えてしまうようです。 その結果、この回路のパターン切れが多いのです。coldsweats02

今回は、予防保全も含めてパターンの補強も行いましたので、当面は問題なく使えるはずです。

入力のバイポーラコンデンサと2個のスライドスイッチは新品ですsign03 RCAジャックの接触部分も軽くバフ掛けしています。 あまり磨きすぎてはいけません。理由は?? お分かりですよね。

Photo

入力基板の裏です。一部切れているパターンがありました。切れやすい箇所は既に把握していますので、パターンに沿って切れやすい部分の補強をしています。「パターンに沿って」というのがミソです。パターンは考えて描かれているのです。

ハンダはしっかり盛ったし、ここまでやれば当面は切れることは無いでしょう。

Photo_2

次にランブルフィルタ回路です。

この基板での故障履歴は過去にはありませんが、フィルムコンの容量変化によるフィルタ特性の変化がありました。

交換部品は初段のFET、トランジスタ、ケミコン、フィルムコン、セラミックコン、抵抗の一部、リレーです。交換部品は全て中古ではなくてshine新品shineです。

初段は音への影響が大きいことから、YAMAHAのオリジナルFETであるYJ1200を2個ともshine新品shineにしています。

下の写真は、今回のB-Iに使用する4個のYJ1200です。YAMAHAのサービスでも10年位前に既に在庫は無くなっているし、新品を探すのには大変苦労しました。 従って大変貴重な石なのです。

Yj1200

フィルタ回路全体です。

Photo_4

松下製のガス入りリレーもディスコンのようで、既に新品の入手は困難です。

トランジスタは、オリジナルと同様2SC458のローノイズタイプである2SC458LG-Cの新品が入手できましたので使用しました。

ついでに一部のカーボン抵抗に被せてあるガラス繊維チューブも新品に交換しましたので基板全体が綺麗に見えます。

Yj1200_2

2SK75を使ったA級の出力回路に使用される抵抗については、定格を超えるような使い方はされていませんし、抵抗値も一応誤差範囲でしたが、電力消費が多いため交換しました。

オリジナルとは異なってしまいますが、同一メーカで1kΩの酸化金属抵抗が無かったため、低歪で定評のあるDALEの巻線抵抗RS-2Bを使用しています。自分のB-Iで試しましたが、大変素直で良い音だと思います。なお、オリジナルは2Wですがこれは3Wの容量があります。しかしこの抵抗は大変高価なのが難点です

Dale

フィルムコンは容量の変化はありませんでしたが、下の写真のとおり黒く変色していましたので交換します。

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フィルタ回路裏面です。フラックスの劣化に加え、吸湿したフラックスに埃がこびりつき大変汚い状態となっていましたので、フラックスを完全に除去し、防湿のためのコーティングを行います。

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入力基板とフィルタ回路の交換した部品は以下の通りです。白いチューブを除き合計36個です。全て新品に交換しています。

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では、次回は+12Vの制御用と±25Vの電源回路の整備についてです。happy01