Power Amp 電源構成
power ampの電源は、一般的に下図の様なコンデンサーinputの平滑回路が用いられます。
・X capacitor --- 0.1uF typical value. RF emissons external to amp enclosure are significantly reduced
with the use of an "X capacitor" illustrated on the primary side of the power transformer.
・Snubbing capacitors --- typically 0.01～0.1uF ceramic disctypes. to reduce RF emissions from the
hard and rapid turnoff of rectifier diodes.
・Reservoir capacitors --- 平滑コンデンサの容量をどの程度にするか、悩ましい所ですが、
(清水和男著 安定化電源回路の設計 CQ出版)で以下の様な計算式が紹介されています。
C5%(リップル含有率γp-pが5%となる平滑コンデンサの値)≒(1.46xIo / EDC) x 10*5 uF
・Reservoir capacitors --- 平滑コンデンサの容量をどの程度にするか、悩ましい所ですが、
(清水和男著 安定化電源回路の設計 CQ出版)で以下の様な計算式が紹介されています。
C5%(リップル含有率γp-pが5%となる平滑コンデンサの値)≒(1.46xIo / EDC) x 10*5 uF
〔例〕EDC 10V Io 1A の場合 (1.46x1A / 10V) x 10*5 uF≒14,600uF 程度
C10%(リップル含有率γp-pが10%となる平滑コンデンサの値)≒(7xIo / EDC) x 10*4 uF
〔例〕EDC 10V Io 1A の場合 (7x1A / 10V) x 10*4 uF≒7,000uF 程度
C10%(リップル含有率γp-pが10%となる平滑コンデンサの値)≒(7xIo / EDC) x 10*4 uF
〔例〕EDC 10V Io 1A の場合 (7x1A / 10V) x 10*4 uF≒7,000uF 程度
・Bleeder resistors --- 2.2k～10kΩ,with power ratings between 2～5W each. in parallel with the
reservoir capacitors. their function is to safely discharge the reservoir capacitors
when the operational power to the amp is turned off.
平滑コンデンサに抱かせる抵抗ですが、この抵抗値も難しく先達の設計回路を参考に適当値としていますが、
nichiconマニュアルに下記(シリーズ結線におけるバランス抵抗の選定方法)より
〔例〕アルミ電解コンデンサ 400V470uFを周囲温度60℃で
2個直列にして使用する場合のバランス抵抗算出方法
[常温に対する温度係数 : 2.0, 電圧バランス率 : 10%, 漏れ電流のバラツキ係数 : 1.4]
電圧バランス 400V x 0.1(電圧バランス率10%) = 40(V)
漏れ電流のバラツキ範囲3/10(√CxV) x2(常温に対する温度係数)x1.4(漏れ電流のバラツキ係数)
=3/10(√470x400) x2x1.4 = 364(uA)
R=40V/364uF≒109,000Ω ⇒ 100kΩ
*アルミ電解コンデンサの漏れ電流は、温度が上昇すれば増加します。概ね20℃の時の漏れ電流を1とすると、65℃では2～3倍、85℃では3～5倍になります。その他にも漏れ電流は印加電圧、放置等によりバラツキを生じますので漏れ電流バラツキ係数を掛けて幾分余裕を持たせる必要があります。
・CHF1 and CHF2 --- high-frequency decoupling capacitors. about 0.01～0.33uF
〔例〕アルミ電解コンデンサ 400V470uFを周囲温度60℃で
2個直列にして使用する場合のバランス抵抗算出方法
[常温に対する温度係数 : 2.0, 電圧バランス率 : 10%, 漏れ電流のバラツキ係数 : 1.4]
電圧バランス 400V x 0.1(電圧バランス率10%) = 40(V)
漏れ電流のバラツキ範囲3/10(√CxV) x2(常温に対する温度係数)x1.4(漏れ電流のバラツキ係数)
=3/10(√470x400) x2x1.4 = 364(uA)
R=40V/364uF≒109,000Ω ⇒ 100kΩ
*アルミ電解コンデンサの漏れ電流は、温度が上昇すれば増加します。概ね20℃の時の漏れ電流を1とすると、65℃では2～3倍、85℃では3～5倍になります。その他にも漏れ電流は印加電圧、放置等によりバラツキを生じますので漏れ電流バラツキ係数を掛けて幾分余裕を持たせる必要があります。
・CHF1 and CHF2 --- high-frequency decoupling capacitors. about 0.01～0.33uF
(世界の家庭用AC電源電圧)
日本の場合AC100V 50/60Hzですが、世界的に見れば千差万別で、アメリカ合衆国は117V～120V(60Hz)。更にカナダの一部や中南米諸国の110Vなども含め、国際的な電化製品の電圧対応から、北中米圏のオーディオ機器を含む家電製品は110～120Vの公称電圧を表記しているのが一般的です。（中間をとって115V等と表記されています) そもそも電圧は公称120Vといってもその電圧がきっかり何処でも得られるような物ではなく、変電所からの配電状況、送電線の引き回し、周囲の電力使用状況等によっても結構大きなブレがあり、電化製品は刻々と変動する電圧にも対応できるように設計されている必要があります。また、イギリス(230～240V)など、ヨーロッパ諸国の電圧は200V～240Vの地域が殆どです。
