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2016年2月13日 (土)

パワーアンプ用のトランス電源について

リクエストがございましたので、パワーアンプ用の電源トランスについて少し書こうと思います。 

 

AC 100Vのコンセント電源に接続するため、感電など十分に注意して下さい。 

電子工作の安全面に関して(1)と、電子工作の安全面に関して(2)を一読してもらえると良いと思います。 

 

Trans_1 

こちらが、+-独立整流タイプの電源トランスと整流回路です。 平滑コンデンサはPRT-01基板に搭載されているので、外付け回路はこれだけですみます。 2次側電流は3Aあれば2ch分として十分です。 電源部とアンプを別筐体にするときは、電源側にも平滑コンデンサを4700uF~8200uFくらい入れておいて下さい。 脈流部分を配線で引き延ばすのは、あまり良くありません。 

 

実は、このタイプの電源トランスは、なかなか売っていません。 

豊澄電源さんだとHTR-123 あたりが適合します。 

 

 

次に、RSコンポーネンツで売っている海外メーカーのトロイダルトランスです。 

Trans_2  

この手のトランスは、1次側が「230V」と「115V」を切換えられるように2回路になっています。 正しい使い方が分からない人が多いと思います。 使い方を間違うと事故が起きるので注意して下さい。 

一次側の2つの巻き線を直列に接続すると230V入力になります。 上図のように2並列にすると115V入力として使えます。 が、並列接続の端子を逆接続すると、1次側に大電流が流れるので危険です。 極性に気をつけてください。 そして必ずヒューズを入れてください。 

115Vの巻き線に100Vを入れるので、2次側の出力電圧も13%程度低くなります。 つまり、AC15V仕様のものがAC13Vくらいになります。 

トロイダルトランスは、突入電流が大きいため、ヒューズの電流の選定が難しいです。 1次側定格電流値の2倍程度を入れておいて、もし電源のON/OFFで切れてしまうなら、少し大きな電流のものに交換してみる。 というのが良いと思います。 

 

 

センタータップ式のトランスも使用できます。

Trans_3 

回路はこのようになります。 PRT-01基板への接続は、このGND線をJ5の2pin、3pinどちらか一方に接続すればOKです。 ちょっと気持ち悪く感じるかもしれませんが、基板上で2pinと3pinは繋がっています。 (基板パターンをみると納得できると思います)

 

 

 

■電源トランスの2次側の電圧の表記 

トランスの仕様をみると、出力電圧(2次側電圧)は、12V  3A などと書いてあります。 

大雑把にいうと、3A流したときに、12Vの電圧が出る。 という意味です。 

 

 大切なことは、3Aも流していないとき、12Vより電圧が高いということです。

 

トランスの種類によりますが、無負荷(何も電流を流していない)ときは、10~15%くらい高くなると考えて良いと思います。 (小さいコアで無理しているトランスは20%以上になることもある) 

12V なら、12 x 1.1 = 13.2V   これを整流すると18VくらいのDC電圧になります。 

 

ついで言うと、3A以上流せないのか? というとそんなことはありません。 2次側電圧が12Vよりも下がるだけです。  短時間なら2倍くらい流しても巻き線は、まず切れません。 (うなりが盛大に出たりはする) 

3Aという定格は、その電流を流し続けて温度が飽和したときに、絶縁種別でA種(105℃)、E種(120℃)、B種(130℃)などの温度に入っているということを示しています。 (括弧は絶縁物の温度上限) 

 

 

 

 

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パワーアンプ」カテゴリの記事

コメント

解説ありがとうございます。助かります。

この手の情報は、ある程度わかっていると思いつつも重要なことですので事故が起きないように確認しておきたいものですね。

自分はいつも倍の電圧まで耐えられるコンデンサを使っていますが、無負荷だとそれでもギリギリなんですね。

mr_osamin さん

その通りと思います。 

若輩者さん

コンデンサの耐圧は、重要ですね。 トランスの場合、さらに110V程度の電圧が入力されることを考慮しておいた方が安全です。 コンセントの電圧は常に100Vとは限りません。 メーカーの温度上昇試験は+10%で行ないますよね。 

トランスの使用方法を説明頂きありがとうございました。

二次出力側に0-12V を2系統持つトランスであれば、たかじんさんがここの最初で説明されている回路に接続すればよいことは理解できました。実際、VFA-01にはHTR-123を使用して接続しています。
ただ、理論的には最後に説明されているセンタータップ電源回路図にも接続することが出来る様に思いますが、如何でしょうか?ネットで調べてもよくわかりませんでした。

今手元にある別のAC12V-GND-AC12Vと書かれた3つの電源入力端子と入力端子以降に整流回路を持つ基板には、センタータップトランス電源しか使用きないのか疑問に思いましたので質問させて頂きました。

とんちんかんさん

センタータップ式が使えるのは記事に書いてあるとおりです。 もっとも一般的で、ローコストな方法です。 

少し高級なオーディオでは、+-独立整流が多いです。 (ブリッジ整流が2系統あるもの)

どちらでも、好みの方をお使い下さい。

たかじんさん

ご返答頂きありがとうございました。お手数をお掛けしました。実際に、自分であれこれやってみればわかることでしょうが、今度注意しながら実行してみます。

とんちんかんさん

トランスの2次側だけみると2種類しかないので、どちらを使うかというだけと思います。 

整流のためにわざわざ別基板を使うより、
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09092/
このようなタイプのブリッジダイオードを使って、アンプの放熱器に一緒に固定すると場所をとらなくて済みます。 整流コンデンサはPRT-01基板に乗っているコンデンサで十分です。 

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