バリスタ ＳＴＶ－３Ｈの代替品

アンプのパワートランジスタの周辺にバリスタというＳＴＶ－３Ｈという部品が、パワートランジスタと同じヒートシンクにネジ止めされています。

パワートランジスタが複数破損していたので、このＳＴＶ－３Ｈもひょっとしたら破損しているのかもと勝手に思っています。

とりあえず私には部品の良否を判断ができないので、できれば代替品に交換しておきたいと考えています。

そこで、

(1)ＳＴＶ－３Ｈの代替品をどなたかご存知ないでしょうか？

(2)バリスタダイオードの代替品選択の基準などありますでしょうか？

(3)１Ｎ４００７というダイオードを３つ直列に接続してもなんとか良さそうだという情報を以前頂いたの

ですが、これもヒートシンクに直に付けておく必要があるのでしょうか？それとも宙ぶらりんの状態で

良いのでしょうか？

何卒、ご回答をよろしくお願い致します。

No.1 回答者： qann 回答日時： 2013/08/20 01:22

こんにちは。

ダイオードという物は順方向に電圧をかけると電流が流れて
逆方向かけると流れない、という認識はほとんどの方がお持ち
ですが、これは正しくありません。順方向にかかる電圧がごく
小さいと流れないんですね。少しずつ電圧を上げていくと、
ある値から急に流れ始めます。この値はシリコンで約0.6～0.7V
ゲルマニウムで約0.2～0.3Vです。一般に順電圧(Vf)と呼ばれます。

言い換えると、あるダイオードに今電流が流れていて、その両端の
電位差を測った場合、それがゼロということはなく、シリコンなら
0.6V程度の差があるということになります。またこの電位差(Vf)は
流れる電流(If)が多少変化してもほぼ一定です。
なぜこんなことを書いたかというと、オーディオアンプ終段の
バイアスは、この一定の電圧を利用して安定にさせているからです。

実はSTV-3Hの規格表画像を添付したかったんですが、何回やっても
それがうまくいきません。仕方がないのでここで特性を述べるとIfが
7mAの時にVfが1.6～1.8Vとなっています。
一般の小型整流用ダイオード(1N4007等)はVfが約0.6Vなので3本ほど
直列につなぐと、0.6×3＝1.8Vとなり、うまい具合にSTV-3Hの代替を
してくれるわけです。

現在このバリスタダイオードはなかなか手に入りにくいようですが
若松通商でみつけました。(VR61B)
http://www.wakamatsu-net.com/cgibin/biz/psearch. …
双方向ですが、目的が整流ではなくVfの取り出しなので使えます。
またVfの値が約2.5Vなのでアイドリング再調整の必要がありますけど
まあ半固定VRのカバー範囲に収まるでしょう。

それから確かにこのバリスタをヒートシンク又は終段トランジスタに
密着して取り付けているのをみかけます。これは温度が上昇すると
Vf値がいくらか小さくなるのを利用してコレクタ電流を自動調整
するためですね。ただシリコン半導体はもともと温度変化に対して
かなり安定なので、よほど無理な使い方をしないかぎり、この措置は
不要ではないのだろうか、と私個人的には思っています。

長くなりましたが最後に
＞とりあえず私には部品の良否を判断ができないので、
と書かれてますが、まずテスターで導通試験を行い、次に
7mAほど順方向に電流を流して両端に1.8Vほど電位差が確認
できればそれは壊れていない、と判断してよろしいかと思います。

この回答へのお礼

ご回答本当にありがとうございます。

部品の良否の判断方法は早速試してみます。


追加で質問なのですが、サージ吸収用バリスタとして、丸いセラミックコンデンサのようなものもありますが、今回の終段に設けられているSTV-3Hのようなバリスタには、このサージ吸収用としての役割は期待はされていないのでしょうか？

それとも、そもそも、これらは異なる部品なのでしょうか？

初歩的な質問で恐縮ですが、

何卒よろしくお願い致します。

お礼日時：2013/08/20 19:25

No.2 ベストアンサー 回答者： xpopo 回答日時： 2013/08/20 19:20

＞(1)ＳＴＶ－３Ｈの代替品をどなたかご存知ないでしょうか？

回答＞＞　代替として添付した回路で置き換えが可能です。トランジスタをヒートシンクに熱的にしっかり固定する必要があります。また、VFを微調整したい場合は図の抵抗R1（2.2ｋΩ）を1.8ｋΩの抵抗と1kΩの半固定抵抗をシリーズにすればVFが調整できるようになります。

＞(2)バリスタダイオードの代替品選択の基準などありますでしょうか？

回答＞＞STV－３Hは内部でシリコンダイオードを3本シリーズに接続されてます。したがって、シリコンダイオードが３つシリーズ接続で内蔵されたダイオードである必要があります。
　これはVFの温度係数が－７ｍＶ／℃に近い値が必要なためです。シリコンダイオード１本あたりのＶＦの温度係数は約-2mV／℃から-2.3mV／℃程度ですので3本シリーズでちょうどこの3倍の温度係数になります。

＞(3)１Ｎ４００７というダイオードを３つ直列に接続してもなんとか良さそうだという情報を以前頂いたのですが、これもヒートシンクに直に付けておく必要があるのでしょうか？それとも宙ぶらりんの状態で良いのでしょうか？

　これはヒートシンクに直に付けておく必要があります。シリコントランジスタのVBEの温度による変化を正確に補償する必要がありますのでパワートランジスタのジャンクション温度に近い温度が得られるヒートシンクにこの補償用のダイオード取り付けて補償用のダイオードのVFを変化させなければなりません。シリコントランジスタのコレクタ電流はVBEが18mV変化すると約2倍になります。60mV変化した場合は10倍も変化してしまいます。ですからシリコントランジスタのVBEの温度補償はパワーアンプにおいて非常に重要です。

この回答へのお礼

ご回答本当にありがとうございます。

追加で質問なのですが、どうぞよろしくお願いいたします。

温度係数が-7ｍＶ/℃近いものは、既に生産されていないのでしょうか？

また、教えていただいた、代替の回路は、温度係数がこれに近いものなのでしょうか？

さらに、ずばり、教えていただいた代替回路と、1N4007を３つとでは、どちらが、より安定、安心なものとなるのでしょうか？


何卒、よろしくお願いいたします。

お礼日時：2013/08/20 19:37

No.3 回答者： xpopo 回答日時： 2013/08/20 20:12

回答NO.2です。

＞温度係数が-7ｍＶ/℃近いものは、既に生産されていないのでしょうか？

回答＞＞確かではありませんが、オーディオ全盛時には需要が多くこのような部品が生産されてましたが最近では需要は殆ど無いと思います。アンプも最近はディジタルアンプが全盛でこのような温度補償を必要とする製品は非常に少なくなってしまいました。こういう状況ではメーカも生産するうまみも無く生産されてない可能性が高いと思います。

＞また、教えていただいた、代替の回路は、温度係数がこれに近いものなのでしょうか？

回答＞＞　代替の回路の温度係数はトランジスタ（2SC1815）のVBEの温度係数（-2mV／℃）の3倍で－6mV／℃でＳＴＶ－３Ｈの-7mV／℃に近い値となってます。

＞さらに、ずばり、教えていただいた代替回路と、1N4007を３つとでは、どちらが、より安定、安心なものとなるのでしょうか？

回答＞＞　単純に言えば安定性で言えば単純にダイオードを３つ繋いだだけの方が安定というか確実といえるでしょう。でもその差は非常に小さいと思います。それから、ダイオードを３つ繋いだ方法は電圧の調整が非常に難しいということです。トランジスタ式の方は抵抗値を変更することで電圧を変化させられます。
　それから、熱的にヒートシンクに結合しなければなりませんが、構造的にトランジスタ方式の方がダイオード３つよりは簡単で確実でしょう。

この回答へのお礼

ご回答本当にありがとうございます。

この代替の回路なのですが、トランジスタは、Ｑ１、Ｑ２となっていますが、トランジスタ2SC1815１つだけ

と抵抗２つだけでよいのでしょうか？

この１つで、温度係数が－６ｍＶ/℃となるのでしょうか？


誠に恐縮ですが、教えていただけないでしょうか？

私もできるだけ簡単な方が希望です。

どうぞよろしくお願いいたします。

お礼日時：2013/08/21 21:54

No.4 回答者： kimamaoyaji 回答日時： 2013/08/20 22:23

バリスター＝非直線性抵抗素子でダイオードではありあせん。

正常否かは温度に対しての抵抗位置ですから、データ表を元に範囲内にあるかで判断するしか無いです。
STV 3H Bias Diode
パワートランジスターのベース電流バイアスを温度で調整するためのダイオードです、バリスターとは物が全然違います。

汎用整流用ダイオード 1000V1A 1N4007　です温度でバイアス電流を調整する機能はありません、温度でVfは変化しましが、STV ３Hより変化が少ないので、オバーヒートの原因のオーバーバイアスは防げないでしょう。

この回答へのお礼

やはり別物の部品なのですね。


どうもありがとうございました。

お礼日時：2013/08/21 21:58

No.5 回答者： xpopo 回答日時： 2013/08/21 22:47

回答NO.3です。

下記、お礼のコメントについて：

＞この代替の回路なのですが、トランジスタは、Ｑ１、Ｑ２となっていますが、トランジスタ2SC1815１つだけ
＞と抵抗２つだけでよいのでしょうか？

トランジスタは2SC1815１つだけと抵抗２つだけでよいです。

＞この１つで、温度係数が－６ｍＶ/℃となるのでしょうか？

そうです。この回路のVFはトランジスタのベース－エミッタ間電圧をVBEとすると

　VF＝VBE×（１　＋　R1／R2）

で計算されます。R1＝2.2kΩ、R2＝1kΩを上の式に代入するとVFは

　VF＝VBE×（１　＋　2.2／１）＝VBE×3.2

になりますのでVBEが約０．６Vの場合その3.2倍の電圧、すなわち1.96V程度が得られます。
また温度係数はVBEの温度係数の3.2倍になりますので-２mV／℃×3.2＝-6.4mV／℃となります。
この回路の利点は抵抗（R2とR1）の比率を変えることでダイオード何本分という等価なVFを作れることです。ですから最近のアンプではバリスタダイオードの代わりにこの回路を使うのが主流になってます。

この回答へのお礼

本当にありがとうございます。

最近のアンプに採用されている方法なのですね。

早速、トライしてみます。


やっと道が開けてきた感じがします。


本当にどうもありがとうございました。

お礼日時：2013/08/22 23:32

No.6 回答者： qann 回答日時： 2013/08/21 23:12

再びこんにちは

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%90%E3%83%AA% …
ここで説明されているバリスタとオーディオアンプの
バイアス安定に使われているバリスタとは別物です。
電圧がある値に達すると急激に電流が流れ出す仕組みを
利用しているという点では似ていますが。

しかしこのサイトは勉強になります。前回の回答では
少々恥をかきましたが、机上の計算ではなく趣味である
つたない電気いじりの経験からもう一度かきこみさせて
いただきます。

写真はかなり古いアンプでソニーの1140というものです。
赤丸で囲った部分が温度補償のダイオードです。
一応パワーTrが固定されているヒートシンクに貼り付けられて
いますが、Trの位置からだいぶ距離があるのが分かります
でしょうか?
少なくてもTrの温度が1℃上昇したとき、その差が瞬時に
バリスタに伝わり温度係数分Vfが下がる構造とはどうしても
考えられません。したがってパワーTrが無理を続け
ヒートシンクが相当熱くなって黄色信号になったとき、
おそらく制御回路として働くのであろうと解釈し、前回の
レスをしたしだいです。

さきほど写真を撮るためフタを開けたら、もうここの
部分のグリスはカチカチになっていました。熱伝導の
効果はほとんど失われているでしょう。このアンプは壊しても
かまわないので、このままでしばらく使ってみて
終段Trの電流がどういう変化を見せるか、私も興味が
ありますので試してみたいと思います。

この回答へのお礼

ご回答本当にありがとうございます。

恥をかいたなどとご謙遜することなど全くありません。

私にとってはどれも良い教えになっております。


また、たびたび同じような質問を致しますが、そのときにはまたよろしくお願いいたします。

本当にどうもありがとうございました。

お礼日時：2013/08/22 23:36