fredag 9. mars 2018

Nye ZX Spectrum reguleringer!

Det var vel på tide, ikke det at ZX Spectrum-en min har en skjev tannstilling eller lignende, her er det snakk om strøm-regulatoren på maskinen - denne er ansvarlig for å regulere fra strømforsyningens 9v DC ned til 5v. Strengt tatt så krever maskinen også både 12v og -5v så her finner man det meste av strømvarianter under himmelen - disse brukes generelt sett for å øke sensitiviteten ved konvertering av et analog signal fra kassettspilleren til digitalisert data mens 12v også benyttes av de første 16k av minnet. Alt av logikk utføres generelt sett med basis i 5v-linjen og det er dermed her man finner den hardeste belastningen.

En av de første tingene man legger merke til ved åpning av en ZX Spectrum er at store deler av vekten tas opp av en stor kjøleanordning, denne kreves fordi regulatoren regulerer spenningen ned til 5v med å brenne av den overskytende spenningen i form av varme - med andre ord en såkalt lineær spenningsregulator. I utgangspunktet så er denne av typen SFC 2805EC, men i den senere tid så vil man kjenne disse igjen i form av den vanlige 7805-regulatoren man kan få for et par kroner fra Kina. Bakdelen med varmeutviklingen disse gir er at disse før eller siden feiler, det er bare så mange ganger de kan gå kald til rødglødende og tilbake igjen før disse feiler. Når de først feiler så inkluderer det frustrerende nok ofte til at inngående spenning kortsluttes til utgående, med andre ord vil alt av 5v-komponenter ende opp med 9v direkte!

En alternativ løsning tilgjengelig for oss i dag er å i nyere design utnytte oss av 3.3v logikk, men for aldrende utstyr slik som denne maskinen så har man nå muligheten til å bytte ut de aldrende strømkretsene med såkalt svitsjende strømregulatorer. Fremfor å brenne av overskytende spenning slik som de lineære strømregulatorene, så vil de svitsjende kun ta i mot akkurat så mye strøm som er nødvendige ved å skru strømlinjen av og på. Kondensatorer inkludert i løsningen sørger for å glatte ut resultatet slik at man ender opp med et regulert 5v signal ut på den andre siden uten den karakteristiske varmeutviklingen. Har sett på et par alternativer, den første er Traco Power TSR 1-2450 til rundt 80 kroner stykket jeg har tidligere sett omtalt på bloggen til Tynemouth Software mens den andre var en kinesisk-produsert 5v DC DC Buck Converter til den nette sum av 40 kroner for en 3-pakning som jeg snublet over som en del av videoene til Jan Beta


Begge løsningene har tilsvarende spesifikasjoner der den kinesiske tilbyr noe økt toleranse for innkommende spenningsnivå, men uten å ha gjort noe mer testing så er disse vanligvis noe oppskrytt og vil anta at de i praksis vil være tilsvarende.  Modulene vil dermed være fornøyd med det meste så lenge man gir dem minimum 6.5v eventuelt opptil 36v så da skulle man være trygg, men med tanke på de andre spenningene som ikke genereres ut fra 5v-linjen - med tanke på disse må man uansett begrense seg til å utelukkende plugge inn den forventede 9v inn i maskinen.

Jeg har testet ut begge løsningene min ved monteringen av Traco Power-varianten på min ZX Spectrum+ mens den andre løsningen ble montert i min ZX Spectrum 48k der begge ser ut til å fungere utmerket uten at man kan se forskjell på dem når det kommer til resultat, dette til tross for at den ene koster rundt 4-gangen. Plassmessig så passer begge fint inn i en Spectrum 48k, den kinesiske er selvsagt en del høyere og passer dermed bare såvidt under lokket. Man kan høre en svak tikking fra kineseren, men denne er såpass svak at det ikke er noe man kan høre med lokket trygt på plass. Begge er laget for å være drop-in erstatninger for 7805 regulatoren, så ved byttingen så er det bare å klippe av den gamle og lodde på den nye løsningen.


Et problem ved bruk av de nye regulatorene er at kjøleanordningen ikke lenger passer slik den skal - her har man selvsagt alternativet å ikke beholde den montert i maskinen ettersom den tross alt ikke lenger tjener noen funksjon, men har heller valgt å tilpasse dem ved å sage av 6-7mm av den for å få den til å passe inn sammen med den nye regulatoren. Har isolert enden med litt Kapton teip i tilfelle denne ender opp med å bli vridd inni maskinen, men skal ikke være nødvendig. Et argument for å beholde den er at maskinens tastatur-koblingene holdes unna utvidelses-porten slik at eventuelle utvidelses-moduler ikke kommer borti denne.

Ikke det mest spennende man kunne finne på å gjøre med en datamaskin, men med endringen fra lineær til en svitsjende så ender man opp med et langt kjøligere system - det vil være nærliggende å tro at denne nedgangen i temperatur inni i maskinen samtidig i praksis også vil signifikant kunne øke levetiden på de andre komponentene i maskinene. Samtidig, men ikke fullt så relevant lenger i en tid da man fyller opp med strøm på "bensintanken" til biler jeg ikke har råd så vil man se en kraftig reduksjon i strømforbruk. Der man tidligere så et effektivt forbruk på rundt 40% av de som gikk inn i maskinen så vil man nå se en effektivitet på fra 75% til 90%, på den måten vil man også samtidig kunne klare seg med en strømforsyning av lavere spesifikasjon.

Ingen kommentarer:

Legg inn en kommentar