2013年3月23日土曜日

Lepai LP-2020A+ その6 スピーカ出力リレーの交換

 Lepai LP-2020A+ スピーカのリレー交換

私が手に入れたLepai LP-2020A+の出力スピーカへのリレーは無理矢理設置された見栄えの悪いものでした。二回路のリレーを搭載する予定だったのに、そのリレーが手に入らなかったのか、それとも使い切ったのか。リレー1個の場所に2個詰め込まれています。そのお陰で、出力のローパスフィルタのコンデンサも斜めに刺さっています。よって、交換してしまうことにしました。
だいぶ無理して入れた黄色のリレーを取り替えます。

リレーの取り外し

LP-2020A+基板のパターンは6本足の2回路A接点のリレーになっているのですが、パターンに合うものが見つけられませんでした。そこで今回は2回路A接点のOMRON G6B-2214Pを使うことにします。ただし、LP-2020A+基板パターンとG6B-2214Pのピン配置が合わないので変換基板に載せて実装することにしました。
 まずは、今のリレーを取り外します。外したリレーがこれです。
一応ガラエポの両面基板で変換してあります。いくらなんでも最初からこれで搭載するつもりだったってことはないでしょう。本来の部品が品切れになったのでしょうか。

変換基板付きリレーの作成

  搭載するためのパーツは以下の3種で作ります。ヘッダーピン、ユニバーサル基板から切り出した基板、OMRON G6B-2214Pです。基板はスルーホールのものを使いました。
これらを組み合わせます。ピン配置が違うので下の図のようにスズメッキ線で細工しています。
G6B-2214P 変換配線図
LP-2020A+基板のパターンピッチとユニバーサル基板のピッチがズレているとことがあるので、下の写真の右端の2本の足はスズメッキ線で付けてパターンに合うように少し曲げています。そういう訳でヘッダーピンは4本分で足りました。

変換基板付きリレー完成

変換基板付きリレーの実装

 これを実装するとこのようになります。だいぶすっきりしました。これでコンデンサを曲げて付けなくても良いですね。
OMRON G6B-2214P搭載LP-2020A+

リレー交換で新たな問題発生!ポップ音増大!

OMRON G6B-2214Pにしたところ、ONした時のポップ音が前より大きくなってしまいました。おかしい!と思って動作を観察すると、リレーがオンする間での時間が以前に比べて約1/3にくらいに短縮されています。どうやら、回路が安定する前にスピーカへのリレーがオンしてしまったので、ポップ音が前より大きくなってしまったようです。リレーがオンし時間が経った後のスピーが出力のDC電圧(オフセット電圧)は交換以前と同じになっていることを確認しました。ONするまでの時間が短くなったので、スピーカ出力が暴れているときにスピーカが接続されているのが原因のようです。また、回路のあちらこちらのコンデンサを交換した際に容量を大きくしたりもしているので、全体的に安定するまで時間がかかるようになっていることも要因です。
 リレーがONする時間が早くなったのは次のように考えられます。従来の搭載されていたリレーはHK4100F-DC12SH1Cと思われるもので、この2個のリレーのコイルは並列に接続されていました。今回の交換で、単純に考えると従来はコイル二つ分の動作電流から、OMRON G6B-2214Pのコイル一つの動作電流に。だから、G6B-2214Pの方が少ない電流でオンしてしまうので、オンまでの時間が早くなってしまったと考えられます。

リレーONまでの遅延時間を稼ぐ方法

リレーを駆動する回路は、Lepai LP-2020A+ その4 スピーカのポップ音対策にもかいたように電源線に接続してる抵抗分圧回路から充電される220uFのコンデンサでも時間が決まるので、簡単なのはコンデンサの容量を大きくすることになります。とりあえず、470uFにすることも考えましたが、手持ちがなかったのでこの案は不採用。そこで、充電する抵抗値を高くすることにしました。
 元々は33kΩでしたが、今の状態は30kΩです。ここから値を変えてONまでの時間を計ってみました。抵抗値をあまり高くすると、リレーを駆動する回路が動作しなくなる可能性がありますので、+15kΩまでとしました。

抵抗値 ONまでの時間
30kΩ 1.5秒
+5.1kΩ 1.7秒
+10kΩ 2.4秒
+15kΩ 4.3秒

 実際のところ、この4.3秒でもまだスピーカ出力は安定してはいないようです。ですが、まあ、ポップ音は「ポツッ」程度にでスピーカが我慢できそうなので、この+15kΩで計45kΩとしました。
 リレーのON時間のことまで考えて他の部品交換をしてませんでしたので致し方ないですね。

 次はいよいよオペアンプの交換です。

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