両電源の作り方の記事です。
定期的にお問い合わせいただくトピックなので、記事にさせていただきました。
まずは単電源制作の作り方を理解してから両電源に取り掛かるとわかりやすいと思います。
DIYはあくまで自己責任でよろしくお願いいたします!
火事、事故には十分にお気をつけください!
機材の破損なども当サイトは一切責任を負えませんので、
自分でもよく調べて作業を行ってください。
目次
音響機器に使われる両電源
音響機器に使われる両電源は、主にオペアンプを動かすためのものが多いです。
例えば、SSLのモジュールなどには必須です👇
DTM DRIVER!
SSL9000EQ実機レビュー|4000EとGのカーブを選べるアナログEQ | DTM DRIVER!
SSL9000EQの実機レビューです。4000EとGのEQカーブを切り替えられる操作感、SuperAnalogue回路の音質、アナログEQとしての使いやすさをまとめています。
両電源制作に使う部品やキット
両電源の作り方はさまざまな方法がありますが、
僕は以下の部品を使って製作しています。
出力が2系統あるトロイダルトランス
まずはトロイダルトランスです。
ポチップ
この商品のように出力が2系統あるものを使います。
2系統の理由は後ほど。
両電源用のキット
昔は0から部品を集めてユニバーサル基盤にはんだ付けをしてましたが、
今は僕も両電源キットを使っています。
ポチップ
こういうやつを買ってください。
その他必要なものを集める
基本的には上記2つで両電源を作れます。
あとは自身の使用状況に合わせて細々した部品や道具を集めます。
- ACインレット
- ケース
- 配線材
- ランプ
- スイッチ
- ヒューズセット
- 電圧計
etc。
これらは単電源の制作と変わりませんね。
作成例|15V×2のトランスから±18Vを作る
それでは実際にどんな感じに繋いでいくのかの例です。
たまたま手元にあったトロイダルトランスがAC115V入力/AC15×2出力のやつだったので、
これで±18Vを作る場合の結線などを。
両電源はプラス・マイナスの2レールを作る
まず前提として!
両電源では、0Vを基準にプラス側とマイナス側の2レールを作ります。
今回の例では15VAC×2の二次巻線を使い、0Vを基準にプラス側とマイナス側の電源を作ります。
それと整流後の電圧を考える際は、
AC実効値のピーク電圧が約√2倍になることも考慮します。
AC実効値のピーク電圧は約√2倍
平滑後の電圧を考える時の目安として、これを頭に入れておきます。
整流電圧の簡単計算器はこちら👇
DTM DRIVER!
AC→DC整流計算器|交流から直流電圧を自動計算 | DTM DRIVER!
AC電圧を整流した後のDC電圧を自動計算できるページ。自作直流電源やトランス選びで使うAC×√2≒AC×1.41の計算に対応しています。
ACインレットからの配線
コンセント(今回の例では115Vに昇圧された電源)からの給電はトランスの一次側(PRI)に繋ぎます。
実際にはACインレットなどからトランスの一次側に繋ぐことになると思います。
正しく繋ぐと、トランスの変圧比によってAC15Vが2次側(SEC)に出力されます。
今回使ったトランスでは
- 青ー茶(115V)
- 紫ー緑(115V)
- 黒ー赤(15V)
- オレンジー黄色(15V)
の配線がそれぞれ1次2次に振り分けられています。
AC100V用のトランスだったら一次側にはAC100Vを繋ぎます。
15V×2の二次側を直列で使う
今回使ったトランスでは、15Vの二次巻線2系統を直列で使います。
前述の配線のカラー対応表
- 青ー茶(115V)
- 紫ー緑(115V)
- 黒ー赤(15V)
- オレンジー黄色(15V)
を参考に写真のように結線します。
すると端から端ではAC30Vになります。
あとはこれをキットに繋ぐだけです。
トロイダルトランスの出力電圧は、
今回だったらAC30V1系統のものでもいいのでは?
となりそうですが、僕もそれでいいと思います(笑)
ただ、欲しい電圧で1系統ちょうどのやつっていつも見つかりにくいので、
ここでは2系統出力のトランスを直列する方法を挙げさせていただきました。
任意のものが見つかれば、1系統の方が配線ミスなどもなく楽だと思います!
整流後に±18Vへ安定化できる電圧を確保する
なぜ±18Vを作るのにAC15V×2のトランスを使うのか?ですが、
15VACのピーク電圧は15×√2で約21.2Vです。
今回の構成では、理論上は0Vを基準にプラス側・マイナス側それぞれ約21.2Vのピークになります。
実際にはダイオードの電圧降下や負荷などで下がるため、その分も考慮します。
±18Vへ安定化するには、各レールでレギュレーターが動作できるだけの入力余裕を確保します。
メモ
今回のように115V一次側へ100Vを入れると、二次側電圧も定格より下がります。
使用可否はトランスの仕様を確認してください。
キットの入力に繋ぐ
トロイダルのセットが終わったら、
あとは前述の両電源キットのAC入力にAC30Vを繋ぐだけ!
赤丸部分にAC30Vを繋ぎます。
ここから先はキット側で整流・平滑・定電圧を行います。
-以前キットを使って作っていた両電源-
キットには赤丸部分のような部品(可変抵抗)があるので、
マイナスドライバー等でネジを回すと細かい電圧調整ができます。
±18Vになるように調整できたら両電源の完成!!
LM317・LM337から両電源の仕組みを理解する
キットを使うと、整流・定電圧回路を0から組むより作業を減らせます。
今回は±18vを例にしましたが、
調整できる電圧範囲はキットによって異なります。
トロイダルトランス側の電圧だけ気をつければ欲しい電圧を作れます。
もっと詳しく両電源の仕組みを知りたい場合は、
という三端子レギュレーターを使った回路を参考にしてみるのがおすすめです。
データシートを参考に実際に自分で組み立ててみるのがわかりやすいと思います。
まとめ
両電源の作り方でした。
両電源を作る方法はいくつかありますが、僕は必要な正負電源をこの方法で作っています。
何より知ってしまえば簡単です。
マイナス電源だけ欲しい時もこの方法で僕は作ってしまいます。
最後までお読みいただきありがとうございました!
Neveなどでよく使われる単電源の作り方はこちら👇
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