2021年2月10日星期三

Linear Power Supply 線性電源/ 電池補完

小弟將之前買落舊有既鉛酸電池DIY串連成一組,再加埋保險絲及5米DC延長線,土製咗一個18V/7AH高壓電池比iBasso DX220 Max鋼磚,目的係將電池部分盡量遠離人身,鋼磚就坐枱放係睡房牀頭,方便小弟休息時品聽!

鉛酸電池組主要係安置係屋企室內一角供電比鋼磚AMP部分使用,數字供電USB部份,小弟用咗個5V/9AH舊既手機尿袋供電,至於另文iBasso DX220 Max 第十章: 電池補完,果片外置鋰電池,就留返流動外出時備用。







效果如何?成組嘢唔使$500,用料都係最普通平民級別,雖然係粗製粗用,效果比直接用原廠火牛好太多,小弟再係DC延長線繞住一大塊抗電磁波天然礦石,之後再接去鋼磚,效果絕對係飲得杯落!用返三幾年應該無咩問題,比入一隻過千蚊18V LPS更安全好聲!

電池補完

多年前小弟用逆流器(DC to AC Inverter)起咗個電池補完系統供電比後級Woo Audio膽機,今日歷史重演,小弟又起咗一個進階版電池供電系統配合鋼磚及前級系統。小弟係咪得閒無嘢做?有無必要又搞一壇嘢?聽過效果差別之後,及長遠既佈署,絕對係值得!

呢章內容會比較技術性,需要有一定電子知識及相關DIY經驗。唔講嘢住,先出圖考C兄眼光,之後再補文。不過可以先講試聽效果,正!基本上同鋼磚內部電池供電時既品聽效果無咩分別!






穩定通用

先講一講需要,話說小弟要為鋼磚準備一個座檯電源,可以提供一節大約4小時既品聽電量,基本上就係一個18V/1A高壓部份既電源裝置,完全代替鋼磚既原廠開關式火牛。

既然要做,就做好做得穩妥更廣泛,除咗鋼磚亦可以同時比低耗電量,但高質要求既DAC及前級使用。考慮到穩定性及通用性,其實係要一個2A電流量,可調穩壓5V-24V低噪電源!


性價選擇

需要搞清楚之後,就係要揾合適產品,市場其實係有18V/2A線性電源LPS,大約$1,000左右,名牌大廠係$2,000價位,但係佢地都唔夠彈性調整電壓,亦只能以A/C輸入供電。

小弟希望可以同時直接接受電池DC供電,再經LPS穩壓保護輸出,係完全可行。原來LPS既A/C輸入端,直接電池供電,無須改變電路,亦無須分別連接極性,只係要預多1.5V左右電壓降比橋式整流子。效果一定比行A/C輸入更好更安全!其實就係一個DC-DC熱損耗低效率降壓穩壓電路(非開關式)換取低噪供電!

係咁既背景之下,加上前文直接試用現有鉛酸電池組得到既理想效果,小弟決定DIY一個由電池輸入供電既LPS,而且係可調電壓!小弟無時間好似幾十年前咁自己砌線路板執零件組裝,最終揾到呢個組件成品,經典可調壓電路,功率穩壓IC,高速整流子,大電容平滑丌形濾波,零件用料工藝都唔錯!送貨成品,加埋小弟自己出接線接頭,配散熱器,限流及負載電阻,都唔使$300,算係平靚正!



測試應用

好啦,講返幅圖,基本上就係兩個部份,鉛酸電池組件,經過保險絲及限流電阻,供電比LPS組件。電壓方面,微調電位器可以連續調節輸出,小弟將電壓固定係18.5V。為求安全,小弟先做穩定性測試。接上50ohm負載電阻,連續輸出電流大約0.4A,行咗2個鐘,電壓恆定,功率元件亦無明顯熱度,效果非常理想!

應用細節方面,細心既C兄會見到鋼磚數字供電部份,獨立接住5V鋰電池尿袋,模擬供電部份接到LPS。當時鋼磚內部電池量大約係80%左右,正在接受充電,同時亦播放音樂推動Sony IER-Z1R耳機,電池總負載電流少於0.5A,同小弟先前既電阻負載穩定性測試相當接近。一路充電一路播放大約2小時之後,鋼磚內部兩組電池都已充滿,係只播放既情況下,電池總負載電流降低至少於0.3A。

小弟既平民版電池補完成功咗,做價係$1,000之內,包括鉛酸電池組$600,LPS組件$300,機盒及雜項$100。


豪華理想

當前24V/7A鉛酸外接電池組係可以勝任,但唔算得上係理想!假設每次使用4小時輸出電流0.5A就係2Ah,已經大約係電池組既30%電量。係淺放淺充原則提升電池壽命方面考慮,就要即刻充電不宜繼續放電,即係電池組使用一次就要充電一次!

其中一個捷充方法係,LPS組件橋式整流A/C輸入接頭,經過選擇開關,可以接到一個18V/2A輸出環形火牛,提供A/C降壓電源連接,成為一個傳統以A/C供電LPS。LPS DC輸出先為鋼磚優質充電(好過原廠開關式火牛),同時亦可作其他穩壓通常應用。係要品聽時,就切換成電池供電播放,得到最佳品聽效果!但係,外接電池組亦要每使用兩次充一次!

所以,最終既豪華版,理想電池補完系統,係要兩者兼得!一方面,配上環形火牛提供傳統通用輸出既同時,再換上高密度大電量既鋰電池組24V/20Ah以上,可以支持最優質品聽效果連續一星期既用電量,大約係8.4Ah = 0.3A x 4h x 7。再配一個7日週期編程A/C開關,設定每星期自動為電池組充電一次!

如果玩盡佢,仲可以配埋內外優質DC接線接頭,執齊埋環形火牛,鋰電池組,就算係DIY,無返$3,000以上都落唔到樓!對比小弟當前既平民版電池補完,又係另一個故事!睇吓豪華版幾時會出現!


線性電源

話說小弟最後決定要DIY一個獨立兩組,5V-24V/2A,可調壓穩壓壓低噪通用線性電源,仲可以選擇A/C或電池DC輸入供電,充電鋼磚或純粹最優質播放,或者供電其他前級系統。

最重要部份已經揾到合適環形火牛160VA,兩組次級可以每組獨立A/C輸出22V/3A,完全滿足需求,入手價連運費大約$600。


待續 ......

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