まさはる's Weblog

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Macintoshとオーディオの話題

2025年8月23日

DCラインフィルターを作ってみました

Category : Electronics / Posted at 2025年8月23日 14:13

 前回の「続きを読む...」からの続きですが、うちの安定化電源はスイッチング電源のため、電源ラインには次のようなノイズが出ています。

スイッチング電源の出力
スイッチング電源の出力(縦軸の1マスは1V)

 そこで、これを何とかできないかと思い、DCラインフィルターを作ってみることにしました。

チョークコイルの材料
チョークコイルの材料

 コモンモードチョークコイル用コアと、それっぽいコアを購入して、自前でコイルを巻いてみることにしました。なお、コイルの巻き方は、月刊FBニュースHW Lab/第2回 DCラインフィルターの製作を参考にしました。

DCラインフィルターで使用する部品
DCラインフィルターで使用する部品

 上がコモンモードノイズ対策用で、下の2つがノーマルモードノイズ対策用のチョークコイルです。出来栄えはあまり良くないのですが、とりあえず組み立ててみたところ効果があったので、部品を1つづつ追加してオシロスコープでノイズの状況を見てみました。なお、条件は前回と同じで、DC12Vで100kΩの負荷抵抗にプローブをあてています。

コモンモードチョークコイルのみ
コモンモードチョークコイルのみ

 コモンモードチョークコイルを入力側に入れた状態です。CH1(黄色)とCH2(水色)が表示されていますがどちらも同じで、上のCH1は縦軸の1マスが1V、下のCH2は縦軸の1マスが50mVで、20倍に拡大して表示しています。
 上のCH1を見ると、1Vを超える振幅のノイズは無くなっています。

ノーマルモードチョークコイルを追加
ノーマルモードチョークコイルを追加

 あまり変わり映えしませんが、横のラインがギザギザになっているようです。

1μFのフィルムコンデンサを追加
1μFのフィルムコンデンサを追加

 トゲトゲは無くなりましたが、電圧が±15mVぐらいで揺れています。

測定状況
測定状況

1000μFの電解コンデンサを追加
1000μFの電解コンデンサを追加

 縦軸の1マスが1VのCH1だけ見ている分には、ノイズが取れたって感じでしょうか。対策しない場合のトゲトゲ状態よりだいぶ良くなっています。

測定状況
FX-AUDIO- Petit Susieでの測定状況

FX-AUDIO- Petit Susieの場合
FX-AUDIO- Petit Susieの場合

 FX-AUDIO-(North Flat Japanのサイトが開きます)のPetit Susieは、スイッチング電源のノイズフィルターとして以前から売られているので、今回のお手本として購入したものです。
 見よう見まねで適当に作った自作と比べると、ノイズの振幅が低く抑えられているようです。自作の方はブレッドボードで組んでいるので、回路の変更は自由に出来るのですが、知識が乏しい中で変更しても大きな効果は期待できなさそうです。
 という事で、とりあえずFX-AUDIO-のPetit Susieを安定化電源の出力に使うことにして、自作のDCラインフィルターは何か思いついたら改良して使ってみる事にしたいと思います。

手巻きしたチョークコイル
手巻きしたチョークコイル

 作るのに一番苦労したにも拘らず、ほとんど日の目を見なかった手巻きのチョークコイル...なので、ちょっとだけ紹介しておきます。なお、上の写真を撮るに当たって、真ん中のコモンモードノイズ対策用のチョークコイルは少し巻線を整形しました。左右のノーマルモードノイズ対策用のチョークコイルは整形のしようがないので、実際に使うとなると巻くところから作り直すつもりです。

(コモンモードノイズ対策用のチョークコイル)
 トロイダルコア:日立金属(現在はプロテリアル)のFT-3K50Tの外径17.8mm
 巻線:ポリウレタン銅線のφ0.65mm
 巻数:右の巻線16回、左の巻線16回のキャンセル巻き

(ノーマルモードノイズ対策用のチョークコイル)
 トロイダルコア:森宮電機のTR-20-10-5ED(現在はラインナップから無くなったようです)
 巻線:ポリウレタン銅線のφ0.65mm
 巻数:右8回巻いて左8回巻きの対角巻き(W1JR巻き)

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