9Vから18Vへ昇圧回路作成

最近昇圧エフェクタを見かける様になりました。

昇圧系の元祖といえば私はピックアップのEMGのパワーを2倍の18Vでうごかすことですが、エフェクターにもその技術が使われていたとは、、、

と言った様な感じです。

今回は昇圧系回路の紹介をしてみたいと思います。

いくつか昇圧も種類が選べるので自分の好みに合った昇圧ICを選ぶと良いと思います。

そもそも昇圧とは、

昇圧とは何のことだろうと思われる方も多いと思いますのでそこから紹介していきます。

昇圧とは電圧を上げることです。

電圧を上げてパワーを出そうという様なイメージですね。

しかしながら

基本的に音質と電圧の関係はパワーというよりもダイナミクス性の向上と考えた方が正しいですね。

通常エフェクターというのは片電源9Vが使用されているので、

せいぜい4.5Vに一度オフセットしてその±4.5Vの中で波形を形成しています。

詳しくは下記図でイメージしてください。

上記の図では波形を増幅した例を示しています。

この様に9V電源の場合はGAINを稼ぐにしても+4Vが関の山なのです。

これが18Vとなった場合はオフセット電位を9Vにしたとしても±9V波形を振れるので

ダイナミクスが大きくなると言うことができます。

なお増幅できる量も増えるのでパワーが増すという言い方も出来ます。

また考え方の違いとしてマイナス電源を作るという手法もあります。

波形を降らせる様にオフセットをせず

-9Vを新規で作ることによってそのまま波形編集を行う考え方です。

これについてはまた次回説明しましょう。

電源の昇圧原理とは、

基本的に

昇圧回路　＝　DCDCコンバータIC　また、スイッチング電源

をイメージしてください。

専門用語ではデコデコと言います。

下記デコデコと記載

コイルに I = Vin / R の定常電流が流れておりコイルの両端A点、B点の電圧がVinの場合を初期状態として考えます。

SW2をOFFしてもコイルはI = Vin / R の電流を流し続けようとするので電圧はVin電圧から急峻に上昇してプラス側のサージ電圧を発生させることになります。この動作を制御して入力電圧より高い安定した電圧を生成するのが昇圧DC/DCコンバータとなります。

波形で示すと下記の様なロジックになります。

コンデンサによる出力電圧の平滑化

スイッチのON/OFFを行っていることから波形を見るとわかるのですが、かなりギザギザな波形になっています。

高速でON/OFFを行っているのでキーっとノイズも出る場合があります。

これらを平滑化し安定運用していくためにコンデンサを使って平滑化を行います。

降圧DC/DCコンバータではTon時間、Toff時間ともに出力負荷に電流を供給していましたが、昇圧DC/DCコンバータや反転DC/DCコンバータでは、Ton期間に出力負荷ヘ電流を供給していません。

降圧DC/DCコンバータではコイルとコンデンサでフィルターを構成しており、コイルも「平滑化」の役割を担っていましたが、昇圧DC/DCコンバータではコイルは平滑化には寄与しておらず、平滑化の役割はコンデンサのみが担っています。したがって比較的大きな容量のコンデンサが必要になります。コイルの役割は「エネルギーの蓄積と放出」のみとなります。