電源回路リップル除去 ~平滑コンデンサ容量計算法〜
平滑コンデンサの導入による高音質化計画。交流から直流への変換に伴い発生する電源ノイズを平滑する平滑コンデンサの容量計算プログラム、リップル含有率の説明等
この原理について説明する。 入力電圧EDが山が連なったような形の波 である。このEDの上昇によりCに電荷が貯まっているのがt1〜t2の期間だ。 コンデンサに電荷が貯まる速度は一般に速く、ほぼ入力電圧EDに追随 する。これに対し、右肩下がりに直線的に下がっているところが、 コンデンサが放電 している期間だ。放電時間は、コンデンサ容量と負荷抵抗の積(C・RL)で表される時定数により決定される。コンデンサ容量Cが大きいと時定数が大きくなる、つまり 放電するのに時間がかかる ため、 入力電圧EDの変化に追随しなくなる。その結果、 入力電圧EDの波形に比べなめらかになった図の実線のような波形になる。
ここで、リップル含有率を導入する。因みにリップル(ripple)とはさざなみという意味だ。 リップル含有率とは、直流電圧の大きさに対する、電圧の揺れを表したもの 。リップル含有率をγと表すとすると、
リップル含有率が小さいほど、より直流に近い電源 であると言える。
関西に住んでいる → T = 0.016secスピーカーのインピーダンスは8Ω → RL = 8リップル含有率は5%くらいにしたい → α = 0.05よって、電源平滑コンデンサの容量は
電源平滑コンデンサの容量を大きくすればするほど、リップル含有率は小さくなる 。しかし、 やみくもに大きくすれば良いという訳ではない 。その理由は、 電源投入時に平滑コンデンサを充電するために非常に大きな電流(突入電流)が流れてしまい、精密な回路を壊してしまう可能性がある からだ。
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