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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。

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コメント

やれる事はすべてやった感がありますねflair
最近は忙しくて、B-Iの電源も入れていませんbearing

この基板は鬼門ですね。coldsweats02
ちゃんとした整備が必要です。

電解コンは環境温度からすると105℃タイプが良いのかもしれません。
しかし、音のことを考えると85℃タイプに落ち着きました。音に最も影響を与えると思われるドライバ回路の電源ですから。

で、整備後の音ですが、オリジナルの音にも極めて近いと思ってます。scissorshappy01

sunオリジナルに近い音ということは聞きこまれているのですねheart01

確かにこの基板が一番の鬼門ですねannoy 整備の甲斐がある部分ですね。
きっちり整備されていますね。happy01

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