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スイッチング式ACアダプタを使いこなすコツ

1.1.スイッチングノイズ
スイッチング方式のACアダプタからはスイッチングノイズが発生します。デジタル回路などには影響が少ないですが、出力電圧に重畳する以外に電磁波として空間にも伝わります。後者の対策は困難で、AMラジオに受信障害を起こす場合もあります。極端な使い方をしない限りはオーディオで聞いてわかるようなあからさまなノイズを発生することは少ないですが、何となく音がすっきりしない場合や、音質が刺激的に感じる場合、近くのスイッチングACアダプターを停止することで改善することがあります。

1.2.リップル電圧
ごく小さい電圧のリップルを生じるものがあります。デジタル回路で問題となることはほとんどありませんが、マイコンのA/D変換回路など共通電源でアナログ回路を使う場合などで不具合を起こすことがあるので注意が必要です。
“間欠動作型”という制御回路を採用した製品では、出力電圧を監視し下限電圧を下回った時にスイッチング動作を開始し昇圧を始め、上限電圧を超えればスイッチングを停止するという動作の繰り返しで出力電圧を一定の幅に制御します。このため、下限値と上限値の間を上下するリップルが必然的に存在します。非安定化方式のリップルは出力に大きな値のフィルターコンデンサーを並列にすると振幅が小さくなりますが、間欠動作が原因のリップルは決まった上限電圧と下限電圧の間の上下なのでその振幅は変化しません(出力コンデンサーの増量で取り除くことができない。)リップルの周波数は負荷電流に依存し原理的に電流が小さいと上下の時間が長くなり可聴周波数以下になるためオーディオ回路では耳に聞こえるノイズの原因となる場合もあります。間欠動作のリップルを取り除くにはCだけでなくLとCまたはRとCで構成したフィルターか連続動作のレギュレータ回路を追加する必要があります。

1.3.フィルターコンデンサー(出力コンデンサー)の追加
ノイズの抑制やインピーダンスの低減のためにコンデンサーを出力に並列に入れます。充電初期は出力を短絡したのと同じになるのでコンデンサーの値が極端に大きいとアダプターの内蔵回路がダメージを受ける危険性があります。また、短絡保護回路内蔵の場合は起動不良となることがあります。
スイッチング型のレギュレータ回路では出力コンデンサーが大きいと回路が起動しないことがあります。もし、単体では正常に動作するACアダプターと負荷となるセットが、両者をつないだ時だけ電源が起動しないような場合はアダプターに直接並列になるコンデンサーの容量をチェックしてください。
出力コンデンサーの上限は明記されていませんが、参考例として同様にスイッチング型のレギュレータを採用した10W級のDC-DCコンバーターモジュールでの推奨値は100~220μF程度です。

 

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