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2017年11月19日 (日)

分離力学 トランス結合古典管絶縁増幅器

Bay_bridge 画像出展:wikipedia
ルート101でサンフランシスコへ入り、サンフランシスコベイブリッジを渡ってオークランド側へ向かう。画像は1989年10月のサンフランシスコ大地震でベイブリッジは没落し、分離されてしまった。実は9月まではサンフランシスコに滞在していてたが、出張期限で難を逃れた。オークランド側にはucバークレー大学があり、jazzで有名なボストンのバークリー音楽院と大勘違いして恥をかいた。日本語では1文字の違いなのに...シリコンバレー近郊の大学からはコンピュータ黎明期に様々な革命が自発的に起き、spice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)シュミレーションテクノロジーもこのucバークレー大学で誕生した。参考までに英語表記(University of California, Berkeley,Berklee College of Music)

CdそのLTspiceは大活躍中で、画像はkuraiman社長氏のチャンネルデバイダのシュミレーションになり、600hzでクロスさせているサマが良く分かる。これを測定器でやるとなると結構面倒だし、現有の山のような測定器でも未だ足りなくなる。周波数をスイープさせるにはLTspiceは実に便利なのだ。音は見えないが、計算上の大きなミスとか勘違いはこれで発見されるから、大いに役立つ。

Tt21人夜勤は誰にも指示されている訳ではないのでストレスゼロ、よって不眠不休でLTspiceを操りトランス結合古典管回路の開発をしている。夕方何時ものように遅い出勤をすると、ミルトさんがコーヒーを飲みにみえていた。そこでトロイダルトランスの密談をヒソヒソと始める。トロイダルトランスのspiceモデルは下記の通り。
.SUBCKT IST14 P B S1 S0
* Primary inductance (22ohm 10.0H)
L1 P 1 10.0
* Iron loss
RI P 1 400k
* Primary DC resistance
R1 1 B 22.0
* Primary stray capacitance
CP P B 30.0p
* Secondary inductance (86ohm 40.0H)
L2 S1 2 40.0
* Secondary DC resistance
R2 2 S0 86.0
* Secondary stray capacitance
CS S1 S0 30.0p
* coupling factor
K L1 L2 0.9999
.ENDS
と簡単でCPとCSを限りなくゼロに近づければあんぷおやじ流儀のトランスが出来る。黄色丸印のギャップ距離をできるだけ大きく取り結合容量を最小にする。

Tt4Φ300mmで検討中であるがこのギャップが十分に取れないときはΦ350mmでもΦ450mmでも構わない。要するに制限を外すだけで革新を起こそうとしているから、技術論でもない。電源トランスも同様で、画像の黄色丸印のように電圧ごとに巻き線ギャップを十分に大きく取り、ストレーキャップを無くす。さて中々発注できないのは、mcトランスも、結合トランスも、出力トランスも、電源トランスも、同じコアサイズになるように検討しているかで、時間は掛かる。ミルトさんにも参画してもらって、この巨大なトロイダルコアを50個くらいは発注する予定でいる。
”古典管アンプはさあ~、巨大な平べったいアンプケースになるよ”
”トランス類の重ねはまずいので平面にベタベタ置くのね”
”モノラルアンプが基本だからアンプ数は相当多くなるし”
”あのー、床が...”
”確かに重たいが最後だからこれでいきましょう!”
”世に知らしめたら?”
”いや~、単純だが奇想天外すぎて商品ベースには乗らないから、普及のしようが無いと思うよ”

Ampx_2 本業のデジタルサーボアンプの電源はac100v~400vで、dc電圧にすると最大800vの耐圧が各部必要になりipmモジュールは1200vになる。こんな高圧にマンマシンインターフェースで触れることはまかりならんので、絶縁分離が基本となる。でありますからアイソレーションアンプに必然的になる。とゆう訳でトランス結合古典管回路は絶縁分離アンプが正解なのだ。わざわざ絶縁結合トランスを使いながらgndラインを共通にするのは勿体ない。所が従来の小さなコアにグルグル巻きしたトランスでは静電容量体になってしまい、分離絶縁の体を成さないから実現できなかった。最後の切り札がトランス結合古典管回路絶縁アンプで、喧々囂々力学への解決法になる。
余りにも前衛で理解し難いでしょうが、これ以上のアイディアは...もう無い!

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