2025.10.06
カテゴリ： 電子工作
Metronix model 521C をオークションで 4 台手に入れる。3,000円、安かったのには理由がある。下の画像を良く見ると判る様に改造されている。道理で入札競争が起きない訳だ。
Unit #1, #3, #4 が改造されていた。#1, #3, #4 の出力電圧は 最大 3V ～ 3.5V、Unit #1 の最大電流は 30mA だった。#4 には 20V 電圧計が付いている。ツマミを回しても最大 3.5V だった。
半導体類は全てディスクリートで構成されている。改造の種として好適だったのかも。
最大電圧 3V ～ 3.5V, 電流 30mA 程に制限して何に使ったのだろうか？メッキに使っていた？ 最大 30mA のユニット #1 はスプーンから弁当箱程の大きさの試作金物向けかな。
背面にヒートシンクと TO-3 パワートランジスタを背負ったお決まりのデザインだ。昭和な安定化電源が背負うトランジスタの金属ケースは GND (ケースあるいは負側端子) と同電位ではない。うっかり金属パネルや支柱に触れるとショートする。
トランジスタは Toshiba 2SD211-Y または NEC 2SD287 だった。名前は同じ Model 521C なのに部品が違う。改造の際に差し替えた？差し替える積極的な理由は無いと思う。
そう言えばヒューズが無いのか... 中を確認するとスイッチを間に挟んで商用電源線はトランスと繋がっていた。ヒューズは中にも入っていない。昭和 40 年代的な設計だなぁ...
1 次側トランス端子は左右に分離して配置、ケース内商用電源直通配線の短絡もほぼ起きない、2 次側短絡の場合ダイオードブリッジがいずれオープンに至るから大丈夫ということ？
先に Metronix model 521C を LTSpice でシミュレーションするための回路 (リンク先は ZIP File)
Metronix 521C LTSpice circuit PDF
Unit #1 を元の仕様に戻すときに調べて回路を起こした。Unit #1 ～ #4 の違いは汲み取っていない。Model 521C の回路と次の様な違いがある。
Unit #1 から Unit #4 の制御基板を見ていく。
Unit #1 は仕様を元に戻した後に撮影した画像だ。字幕 Revert mod 付近に写る皮膜塗装が緑色の抵抗が戻した部品である。20Ω から合成抵抗にて 1.5Ω に変更してある。
他の Unit を見るとこの抵抗は 1.6Ω だった。E6, E12, E24 系列に 1.6 は無い。特注部品だと思われる。1.5Ω でも仕様実現できるはず。
1.6Ω にした理由は Model 524B の回路 (リンク先は Model 524B の日記) を比例的に小電流化したしたためと思われる。Model 524B は電流検出抵抗に 0.8Ω を使っている(2 個のトランジスタ並列で使用して、各列で 0.8Ω を使っている)。
Unit #2 は Unit #1 で調整がしづらい問題を改善したのか半固定抵抗が縦型になっている。部品配置変更と、出力側のダイオードブリッジを大型の物に変更したようだ。
Unit #3 は部品グレードが高めだ。Reference 電圧源用途と思われるツエナーダイオードが金属缶封止、温度変化を気にしてか金属版抵抗を使用、帯域制限コンデンサにスチロールコンデンサを使用、ここまでするなら注力する箇所を増やしても良いと思う。恐らく Unit #3 は Unit #1, #2 よりも先に作られた初期型だと思われる。
Unit #4 は Unit #3 と大きな差は無さそうだ。
Model 521C は上位仕様の Model 524B (リンク先は Model 524B の日記)
次の日記: 基板上の部品配置
Unit #1, #3, #4 が改造されていた。#1, #3, #4 の出力電圧は 最大 3V ～ 3.5V、Unit #1 の最大電流は 30mA だった。#4 には 20V 電圧計が付いている。ツマミを回しても最大 3.5V だった。
半導体類は全てディスクリートで構成されている。改造の種として好適だったのかも。
最大電圧 3V ～ 3.5V, 電流 30mA 程に制限して何に使ったのだろうか？メッキに使っていた？ 最大 30mA のユニット #1 はスプーンから弁当箱程の大きさの試作金物向けかな。
背面にヒートシンクと TO-3 パワートランジスタを背負ったお決まりのデザインだ。昭和な安定化電源が背負うトランジスタの金属ケースは GND (ケースあるいは負側端子) と同電位ではない。うっかり金属パネルや支柱に触れるとショートする。
トランジスタは Toshiba 2SD211-Y または NEC 2SD287 だった。名前は同じ Model 521C なのに部品が違う。改造の際に差し替えた？差し替える積極的な理由は無いと思う。
そう言えばヒューズが無いのか... 中を確認するとスイッチを間に挟んで商用電源線はトランスと繋がっていた。ヒューズは中にも入っていない。昭和 40 年代的な設計だなぁ...
1 次側トランス端子は左右に分離して配置、ケース内商用電源直通配線の短絡もほぼ起きない、2 次側短絡の場合ダイオードブリッジがいずれオープンに至るから大丈夫ということ？
先に Metronix model 521C を LTSpice でシミュレーションするための回路 (リンク先は ZIP File)
Metronix 521C LTSpice circuit PDF
Unit #1 を元の仕様に戻すときに調べて回路を起こした。Unit #1 ～ #4 の違いは汲み取っていない。Model 521C の回路と次の様な違いがある。
- V1, V2, V3: トランスの代わりに交流電圧源を配置
- D3, D4: 実測値に近いツエナー電圧のダイオードを選択
- J1, R8: J1 に J201 を使ったので Q5, Q8 の Emitter 電流を近づけるため R8 を 2.7kΩ から 3.3kΩ に変更
- Q1a, Q1b, Q1c: 2SD111-Y の代わりに 3 連の 2SCR586D3 を充てる
- R3, Vcc, Vc13r3: CC 動作時の出力リプル低減のため R3 の電源ラインを Vcc から Vc13r3 へ変更、Q2.Collector に掛かる電圧値を調整するため R3 の抵抗値を 1kΩ から 470Ω へ変更
- 半導体全般: LTSpice で使える素子に置き換え
- Capacitor ESR: おおよそ妥当な値を設定
- Rvm, Rcm: Rvm=電圧計、Rcm=電流計 内部抵抗は仮の値
- Qload, Iloadgen: 出力端子に繋いだ仮の負荷
Unit #1 から Unit #4 の制御基板を見ていく。
Unit #1 は仕様を元に戻した後に撮影した画像だ。字幕 Revert mod 付近に写る皮膜塗装が緑色の抵抗が戻した部品である。20Ω から合成抵抗にて 1.5Ω に変更してある。
他の Unit を見るとこの抵抗は 1.6Ω だった。E6, E12, E24 系列に 1.6 は無い。特注部品だと思われる。1.5Ω でも仕様実現できるはず。
1.6Ω にした理由は Model 524B の回路 (リンク先は Model 524B の日記) を比例的に小電流化したしたためと思われる。Model 524B は電流検出抵抗に 0.8Ω を使っている(2 個のトランジスタ並列で使用して、各列で 0.8Ω を使っている)。
Unit #2 は Unit #1 で調整がしづらい問題を改善したのか半固定抵抗が縦型になっている。部品配置変更と、出力側のダイオードブリッジを大型の物に変更したようだ。
Unit #3 は部品グレードが高めだ。Reference 電圧源用途と思われるツエナーダイオードが金属缶封止、温度変化を気にしてか金属版抵抗を使用、帯域制限コンデンサにスチロールコンデンサを使用、ここまでするなら注力する箇所を増やしても良いと思う。恐らく Unit #3 は Unit #1, #2 よりも先に作られた初期型だと思われる。
Unit #4 は Unit #3 と大きな差は無さそうだ。
Model 521C は上位仕様の Model 524B (リンク先は Model 524B の日記)
次の日記: 基板上の部品配置
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Re:Metronix model 521C 18V 0.8A 電源 - i代目 x2， i+1 代目 x1， i+2 代目 x1 で 4 台(10/06)
Toshi さん
Re:Metronix model 521C 18V 0.8A 電源 - i代目 x2， i+1 代目 x1， i+2 代目 x1 で 4 台(10/06)
Toshi さん、こんにちは。
ツェナーダイオードで安定した特性を出すために工夫が盛り込まれた回路だと自分も思います。
10.00V を出力して基板にドライヤーで温風を当てると 10.02V になるので、温度補償も良く効いているのかなと思います。Reference Generator を TL431 とオペアンプを使った回路に置き換えても温度に対する出力電圧の変化は元の回路の半分程度なのかもしれません。良くできた回路だと思います。 (2025.10.22 22:22:49)
ツェナーダイオードで安定した特性を出すために工夫が盛り込まれた回路だと自分も思います。
10.00V を出力して基板にドライヤーで温風を当てると 10.02V になるので、温度補償も良く効いているのかなと思います。Reference Generator を TL431 とオペアンプを使った回路に置き換えても温度に対する出力電圧の変化は元の回路の半分程度なのかもしれません。良くできた回路だと思います。 (2025.10.22 22:22:49)
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