従来の整流回路の致命的欠点2025-05-15

従来の整流回路には必ず「電流欠損」という大きな欠点があります。

その内容について、以下、できる限りわかりやすく説明します。


下の図は交流電圧波形の1サイクル分と、それをブリッジ整流回路で整流した際の電圧波形を表したものです。

整流回路の欠点

整流回路を出た直後の波形を青線で「整流後の波形(リップル含む)」として描いています。 この「整流後の電圧波形」を見る限り、多少の脈動はあっても電圧の欠損はありません。

ここに全ての間違いがあります。アンプが 「音」を発生させるエネルギーを得るには電圧だけではなく電流が必要です。 ですので、この回路は「負荷に対して十分な電流を流す力があるか」という視点で見なおさなければいけません。これがどういうことか説明する前に、最初にまず条件を整理しておきましょう。ダイオードについては次のような物性があります。


A)ダイオードは、逆方向電圧がかかって電流を止め始まってから止め切るまで一定の時間遅れがありその間は短絡状態になる。あるいは順電圧がかかって準備動作が始まってから電流が流れるまでには一定程度の時間遅れがありその間は通電されない。


これはダイオードが決して「理想要素」ではないため、ごく短時間ですが無視できない切り替え応答時間がかかるということです。


さてこれらの条件を見つつ、グラフを見てください。
この図の最下部に①②③④とインデックスをつけていますが、それぞれ次の状態を示しています。
①ダイオードDからダイオードAへの切り替わり
②ダイオードAからダイオードBへの切り替わり
③ダイオードBからダイオードCへの切り替わり
④ダイオードCからダイオードDへの切り替わり


上の図には4分の1サイクル事にどのダイオードが仕事をしているかを示すようにオレンジ色でA〜Dの文字を入れてあります。つまり90度ごとに1回はダイオードの切り替え時間があるということです。

各切り替わりタイミングでは遮断しにゆくダイオードが短絡状態になり、次の電流を担わなければならないダイオードが流し始めていない時間帯があるのです。これが電流欠損を作っています。

そしてこの電流欠損は整流回路の後ろに設置されているコンデンサでは解消できません。

なぜなら、電流は高いところから低いところに向かって流れるからです。


まず①と③はサイン波の波高値がゼロボルト付近でダイオードが短絡になっているわけですから、コンデンサからは自分より極端に低い電源電圧が見えてしまいます。コンデンサの電流は低い方に向かって流れますので負荷には流れずに電源側に逆流します。


また、②と④の切り替わり時には、サイン波の最頂部を超えたあたりで次のダイオードが動作を始めますが、それまでは締め切る方向のダイオードが短絡です。その時点でコンデンサ電圧よりも電源電圧の方が下がりつつある場所ですので。電流はやはり電源側に逆流します。短絡状態の方がアンプ回路よりもインピーダンスが低いためこういうことになります。


これらの電流欠損はコンデンサ電圧レベルで発生しているためシンクロでは観測できません。ですから今までは見逃されてきました。今回のように、ダイオードが決して「理想要素ではない」ということを理解し、その物性を正しく捉えれば理解できるはずです。


この仕組みは交流を直流に変換する整流管でも一緒です。後ろにチョークコイルを入れて平滑化したように見えてますが、見た目の電圧だけをいくら平らにしても、切り替え時の電流欠損は避けられません。ゼロまで電流が切れていなくても負荷に対する電流供給能力はその時点でゼロまたはマイナス方向に切れています。


出川式整流素子は上記の切り替えタイミングでの電流がゼロにならないように、別回路から電流を流し込む仕組みを補助コンデンサとともに構成して、切れ目のない滑らかな電流を作り出す回路です。


出川式整流素子を使った第二世代電源でアンプを駆動すると、これまで途中で消されていた余韻が滑らかにのびのびと再生出るようになります。途切れのない音の波紋に包まれます。これこそ癒される音です。


オーディオシステムでは、この電源を、信号を音に変える部分にまず入れてください。


アナログならイコライザを含むプリアンプ、デジタルならDACやCDPのアナログ電源です。デジタルの場合デジタル回路も第二世代化することで音の密度が上がります。

こうやってソース側に第二世代電源(出川式電源)を入れることで、そこにスピーカー逆起電圧キャンセル素子であるSPMDシリーズを加えることで音のリアリティが向上します。

そして、最終的にパワーアンプを第二世代電源にすることでSPMDシリーズは最大限の効果を発揮し、素晴らしい臨場感と演奏者の息吹を感じる音のシステムを構成することができます。


でも、そうしなくても、当店のss120とチューニングずみDAC並びにFixCurrentを購入すれば、究極の癒しに向けたセットが20万円ほどで揃います。SPMDを入れても30万円まででお釣りが来ます。絶対にお得です。ご検討ください。


なお、当店でss120、ss600Dをお買い求めいただいたお客様には取り付け料無料でアンプ内部へのSPMD実装をお受けします。ぜひご検討ください。


全ては「正しい電源を入れて機器本来の音を出す」こと、そしてスピーカーラインに逆起電圧キャンセル素子を入れて「アンプの音そのままでスピーカを駆動する」こと。それらが総合して始めて滑らかでゾクゾクする臨場感と究極の癒しの音を得ることができます。


@@その後、従来電源の音では癒されなくなります@@

・・・・功罪



ご質問、ご相談、ご注文は下記までどうぞ。


mai  : info@practsoundsystem.jp