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2018年5月10日 (木)

整流リップルについて (再掲)。平滑回路の出口に於いてのリップル率。

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整流リップルでは、減衰量で考えるのか? それとも リップル率で考えるのか?

トランジスタによるリップルフィルターの実力は、ここで2012年には公開してある。 リップル考察の他にも、雑多な項目で確認してはある。

真空管用電源トランスからのAC180Vを整流した波形について記述済みだ。

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◇観測点①でこのくらい. 180v上のリップルが3Vだ。仮にDC18Vとすれば0.3Vになると推測される。

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◇TRフィルターを通過させた波形。

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リップル率は実効値計算なのでルートがでてくる。

リップル率=リップル電圧/定格電圧 x100(%) = 0.070v/165v  x100(%)= 0.04%

減衰量としては3v⇒0.1vなので 29.5dBほどになる。

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一方、オイラが推奨する低抵抗の平滑回路の出口では、この程度になる。

100MHz程度のオシロでは計測不能のリップルまで下がる。

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アナログオシロでは計測不可だ。

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仮に1.2mVだとしたら,実効値0.84mV

リップル率=リップル電圧/定格電圧x100(%)=0.00084/90x100(%)=0.000013x100(%)=0.00093%になる。

減衰量とすれば68dBだ。

現実は測定不能な減衰量にはなる。

繰り返すが、この実験は2012年7月にUPしてある。

この時はFMワイヤレスマイクの発振回路によっては、リップル起因のノイズを拾うので追い込んでいった。

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次は、比較的最近の実測。電源の平滑回路最下流で計測している。

これは2017年4月にUPしてある。

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バーとバー間でおよそ1秒なので 7ヘルツのノイズがどこからか来ている。その上の細かいのがリップルだ。ひとつの舛目で2mvなので0.5とか1mV程度だろう。雑多なノイズが飛んでいるのが判る水準ゆえに、本来ならばシールド小屋で測るべき内容になる。

1mVとすれば実効値0.70mV

リップル率=リップル電圧/定格電圧x 100(%)= 0.0007/195 x100(%)=0.00035%になる。

自作ラジオでも、この位の数字にはなるので、電源平滑回路の最下流ではリップル電圧は1mVとか2mVとかがネライになるだろう。

もしも ハム音に苦しんでいるならば オイラのマネで平滑することも手立てのひとつだ。

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NJM7800シリーズのデータシートをみたが、入力Maxは35Vあるいは40Vだ。

リップル除去で60dB取れると仮定し、 3端子レギュレータ出口で1mVppならば3端子レギュレータ入口では1Vppリップルがあることになる。 データシートでは2Vppを入れて計測しているが、其の波形は実際によく遭遇するノコギリ波形との相関係数は不明である。測定回路は明示あるが入力波形形状についての情報はここにはないようだ。

「現実には整流素子直後では、トランスのAC電圧とほぼ同じ電圧のノコギリ波形がある。、DC電圧が30Vppなら30Vppのノコギリがある。」ノコギリ波形をその意味でリップルと呼ぶならばリップル(pp)は30Vppになる。一段抵抗を噛まして3端子レギュレータに入れるか? 入れないか? 

◇例えばAC180V出力時の整流素子直後の波形では、

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下のようにノコギリ波形になる。これと相似あるいは近似波形を生成して計測するのがより客観的根拠が強いだろうと、、。この辺りはプロエンジニアの守備範囲であるから、オイラには難しい領域になる。

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上のような波形で213Vほど出てくる。シリコンブリッジにて整流しているので電源周波数の2倍の周波数(周期は1/2)になる。

これは直流とは呼びつらいが、負側がないので直流ではある。綺麗ではない直流である。減衰量(リップル除去比)として考えた場合に、「213Vpp⇒いくつに減ったのか?」で考えるのが正しいのか?

減衰量60dBならば 213Vpp⇒0.21Vpp

減衰量80dBなら   213Vpp⇒0.021Vpp(21mVpp)

減衰量100dBなら  213Vpp⇒0.0021Vpp(2.1mVpp).

たまたま2mV以下のリップルになるので低抵抗による平滑回路での減衰量80~100dBはあるように思える。整流波形に対してはリップル率で考えるのが好ましいように思える。CR回路でこの程度取れればよいように想う。

「仮にダイレクトに3端子レギュレータにいれたならば、30Vppが3端子レギュレータを経過して幾つまで下がったのか?」

「アナログオシロでは捉えれるが、デジタルオシロでは捉えれない波形がある」ことは、精密部品搬送機を設計してきた折に確認もでき、その会社全体での共通認識であった。その会社は業界第1位で年500億円程度の売り上げはある。その環境で液晶のテクトロオシロも触って来たが、ブラウン管映像とはやや差がある。

また、オイラは「FFTは小野測器」と思っている古い人間でもある。日産自動車が立ち合いに来たときも小野測器FFTを持参してきた。

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