アンプの電源ノイズ対策

本件は、100V用の<<ノイズカットトランス>>を200Vで使用したためのうなりと判明しました。100V仕様に200Vを繋ぐことは絶対ダメとのことですので注意下さい。
詳細を本文末にも記載しておきます。・・・1/27追記
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今か今かと待ち焦がれた電研精機の<<ノイズカットトランス>>が届きました。CDPにためし導入したノイズカットトランスのNTC-I3が驚くほど良かったので、ならばアンプにも採用してみようと思い、すぐに追加導入に走ったものです。

機種はCDP用と同じNCT-I3で、容量の大きな1KVA仕様です。産業用なので、オーディオ用としては少々手を入れたほうが使い勝手がよいことはCDP用で確認済みです。事前に家電のコンセントで唸り音を確認したところ、容量の小さな505VA仕様と同じくらいでしたので、ブツ到着後にすぐに振動と音の対策を実施しました。

①振動低減＆仮想アース防振台の設置
②うなり音低減用のデッドニング

ところが、アンプの後方にトランスをセットし、ケーブルを繋いで電源を入れたところ、「ブーン」とうなり音が出てしまいました。トランス本体から音が出ているので防振台も効きません。

青くなりました。
これでは使えない。。。と

色々試してみましたがお手上げです。100Vで使う時には微量のうなり音でしたが、200V使用では盛大でした。アンプが200V仕様ですから、100Vで使うわけにもいかず・・・

ちょっとわき道にそれますが、100V使用でも電源ノイズが多い時間帯はうなり音も大きくなります。自宅の環境では100V使用では気になる音にはならないので問題ないですが、電研<<ノイズカットトランス>>はノイズ除去効果が大きい分、うなりも大きいようです。

このまま引き下がりたくなかったので、何か他にアンプの電源ノイズ対策の手はないかと考えました。

・思いついたのは、出川式MNRの復活です。
・CDPからは<<ノイズカットトランス>>導入時に外しました。
・AMPからは200VのA10導入時に外していました。
・なので、2個ストックがあります。
・200Vで使えるかわからなかったので、出川さんに連絡してみると「使える」とのことです。
ホッと一安心して、出川式MNRを中心に下記の3項目を実施しました。

①出川式MNR（マグネチック・ノイズ・リダクション）の採用
②ヴィトロパーム コア追加
③Mt.T2作 真似ニート追加

まだ1日しか経っていませんが、全て使用済み品なのですぐに馴染むと思います。効果は、CDPに<<ノイズカットトランス>>を採用したときのような、驚くような変化はありませんがいい感じです。

何だか茶番劇のような日記となってしまいましたが、仕入れたばかりの<<ノイズカットトランス>>はどうしよう？と迷いが残っています。
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デーンちゃんが電研精機に問い合わせた回答・・・1/27追記

NCT-I3型 100V仕様に200Vを繋ぐことは、定格仕様以上の電圧が製品にかかりますので故障の原因となります。
最悪の場合、製品から出火する危険性もございます。鉄心（コア）も飽和するので、製品自体の唸り音はひどくなると考えられます。

逆に、200V仕様の製品に100Vを繋ぐこと自体は、
『定格電流以下』であれば製品が損傷する危険はございません。
※定格電流：100VAの場合0.5A（100VA÷200V＝0.5A）
　　　　　　300VAの場合1.5A（300VA÷200V＝1.5A）

製品の部品であるコイル（銅線）は、定格電流値に適したものを採用しております。定格電流値以上の電流が流れると、コイルが発熱し、絶縁材が溶け、短絡事故が発生する危険性があります。
200V仕様の製品に100Vを繋ぐ場合は、負荷機器の電流値にご注意くださいませ。

定格電圧以下の電圧の場合、製品自体の唸り音は小さくなる傾向はございます。

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電源系のトランスの唸りの原因はいろいろありますが、代表的な
2種類について原因と対策を書いてみました。

参考にしてください。

①AC電源のDC成分によるもの
　AC電源の波形歪等でDC成分が重畳することがあり、これにより
　トランスが唸る。

　〔対策〕ブリッジダイオードを使用してDC成分をカットする。
　　　　　http://www.mizunaga.jp/ptrans.html

②AC電源に高レベルのノイズ混入
　電気カーペットや電気毛布等の温度制御回路によっては
　高レベルのノイズを出すものがあり、これに同期して
　トランスが振動する。
　（拙宅では、ウォシュレットを使うとビービーと言う唸り
　　が発生して困っています。）

　〔対策〕
　　サイリスタやトライアックを使って温度制御する機器を
　　使用しない。
　　これらの素子は電源のサイン波形に一部をぶった切って
　　いるので広帯域にノイズが発生し、ノイズフィルターで
　　軽減することは難しいです。
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補足です。どうしてパワーアンプがトランスを唸らせ易いのか。

一般的な整流回路というかアンプの電源部は、下図の「PFCなし」みたいなものです。50Hz(又は60Hz)の電源波形の先っぽだけ使うのでスパイク的な電流が流れて、電源波形が歪みます。高周波ではなくて高調波の発生。
http://blog-imgs-90.fc2.com/d/u/a/dualsocketworld/PAPFC13.png

シミュレーションしてみると・・・毎サイクル、尖った5Aもの電流が断続的に流れる電流波形が観察できました。
https://ameblo.jp/nightwish-daisuki/entry-12567808579.html
こういう急激な電流を、真空管アンプでお馴染みの『チョーク』は防いでくれます。出川式電源もそれに近づけたい思想の電源だろうと勝手に認識しています。
Technicsのハイエンドモデルはチョークですが、それと違って一般的な尖った消費電流のアンプはオーディオ業界の闇みたいなものですかね？
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nightwish_daisuさん、レスありがとうございます。

電研<<ノイズカットトランス>>は電源ノイズ除去にとても効果的で気に入りました。取扱説明書を読むと、
「ノイズは主として磁路中で消失させている」とのことです。

エネルギー置換の作用があるなら、反作用があるのも自明の理ですから、うなりが大きいのはノイズ除去の効果が大きい証でもあると思いました。

今回の問題は赤黒接続の単相200V電源に1次側だけの接続で起こりました。このあたりに何か原因がありそうですが、どうでしょうか？

だから、付加機器の影響ではないのです。2次側は未接続でうなります。取扱説明書には、下記の項目が説明されていましたが、自分には読み解けませんでした。
<<ノイズカットトランス>>の特徴
１、インピーダンス整合が不必要
２、漏れ電流の心配がない
３、特性が対照的で双方向に効果がある
４、有効周波数帯域が広い
５、電流の影響が少ない
６、逆効果が生じない
７、ノイズの発生を抑える効果がある
８、カスケードの効果が顕著
詳しくは説明書に書かれています。nightさん、お持ちですよね。

今気づいたのですが、８、カスケードの効果が顕著とのことなので、100VのCDP用電源に二段重ねしてみようかなと思いました。さっそく試してみます。
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半波な電化製品が近所か家庭内にあると・・・みたいな。
光城さんによると便座のヒーターとかハロゲンヒーターに皆さん悩まされているようです。
そうか！？ヒーターを安物でもいいから絶縁トランス経由で使えばいいのか？？？

「トランスのうなり　電流波形観測」new_western_elec
https://nw-electric.way-nifty.com/blog/2019/03/post-de3c.html

「ハムイレーザ機能」株式会社光城精工
http://kojo-seiko.co.jp/products/forcebarh1p.html

【今年もトランス唸りの季節がやってきました】SOULNOTE加藤の コレだけは言っておきたい！　シリーズ その430
https://www.facebook.com/soulnote2nd/posts/949308512270420
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EDさん、レスありがとうございます。

電源トランスのうなりについて、お詳しいですね。
今回のうなりの現象は下記です。
・自宅の電力メーター後ろで分岐したオーディオ専用電源での事象です。
・うなりは1次側のコンセント接続だけで起こります。
・言い換えると、2次側の機器の要件には無縁です。
・同じ分電盤の-100～100の赤黒200Vでうなります。
・同じ分電盤の0～100の白黒100Vではうなりません。
・だから、②AC電源に高レベルのノイズ混入ではないと推定できます。
・だとすると、①AC電源のDC成分によるものでしょうか？
・ですが、なぜ白黒100Vではうならないのかが腑に落ちません。
・何か、-100～100の赤黒200V固有の問題に思えてなりません。

こんな感じなのですが、原因の特定は出来ますでしょうか？
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Tomyさん、レスありがとうございます。

皆さんトランスのうなりには頭を悩ませておられるのですね。
自分のところでは、100Vで使う分には殆どうならずに快適に使用しています。

ですが、今回は200Vで使おうとしたら盛大にうなってしまいました。しかも電源コンセントを入れただけで、機器にはつないでいない状態でです。

しかも、その音が盛大で、基音が50Hzですから手強いです。少々の遮蔽では遮音出来そうにない感じでした。部屋の1次の定在波の周波数とも一致してしまいますので厄介です。

ですので、一旦は外してノイズフィルター系統での電源ノイズ対策に切り替えました。これでも結構なサウンド効果は出たので、ホッと一安心でした。

ですが、モヤモヤしたのが到着したばかりの<<ノイズカットトランス>>の行き場です。

ストックして置くか？　売ってしまうか？　それとも別の使い道があるか？　など迷いました。

あわよくば、どなたから原因と対策の妙案がいただけるかと思って日記にしたのですが、レスをいただき、再度説明書を見ると、「カスケードの効果が顕著」と書いてあるではないですか！

試してみたら、これがドンピシャで嵌りました。期待以上の効果です。通電を始めて、10時間くらい経っていますので間違えないと思います。容量のアンバランスはありますが、まあ勉強料ですね。

やはり、電研精機研究所の<<ノイズカットトランス>>の効果はすごいです。しかも安いんです。よかったら参照してみてください。
http://community.phileweb.com/mypage/entry/1796/20201226/66699/

皆さんが、いろいろと教えてくれたおかげです。ありがたいことです。
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ご自宅のＡＣ電源は単相三線式給電だとすると、以下のように
結線されています。

https://www.tepco.co.jp/pg/consignment/for-general/basic-knowledge/monophase.html

AC200Vの場合は、上側電圧線(灰色)と下側電圧線(赤色)を使って
給電されます。

また、AC100Vの給電をするには、上側電圧線(灰色)と真中の中性
線(白色)を接続するか、真中の中性線(白色)と下側電圧線(赤色)
のどちらかを使います。

このとき、AC100V機器が上側に沢山接続されていて、下側には
接続されていないとすると、上側の電圧降下が下側より大きく
なってしまいます。

この状態でAC200V接続をすると、サイン波形の下側電圧が大きく
なってしまいバランスが崩れるので、これがDC成分になると考え
られます。

高精度のACVテスターがあれば、ブレーカーのところで上側と下側
の電圧差を調べれば、このような状態になっているか確認できる
はずです。

対策としては、柱状トランスから見たAC100Vの上側負荷と下側
負荷を等しくすればよいのですが、全てのAC100V機器が常時通電
しているわけではないので実施は難しいと思います。

それでも、上下の負荷バランスをできるだけ均等にすることで、
トランスの唸りを軽減できるかもしれません。

これをやってから、最後に例のブリッジダイオード挿入するのが
良さそうですね。
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EDさん、腑に落ちました！

原因は、サイン波上下のアンバランスによるDC成分で間違えないと思います。

・昼間に家電の分電盤を確認したら、全て黒白配線でした。
・オーディオ用の200Vは黒赤ですから、アンバランスが出て当然ですね。

対策は大掛かりになりますし、季節変動も大きそうですので、単相三線式給電の200Vにはトランスは使わないことにします。ノイズフィルター式でも充分効果はありました。

それよりも、ひょうたんから駒でしたが、CDPに<<ノイズカットトランス>>のカスケードの効果が大きくて止められなくなりました。

いろいろと教えていただきまして、ありがとうございます。気持ちがスッキリしました。また、この日記を見られた方にも有益な情報だったと思います。感謝です。
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自己フォローです。

AC200V電源のDC成分発生原因として、上下2系統のAC100V回路のアンバランスの説明をしましたが、これは正しくないようです。

AC200V接続時には中性点を使っていないので、この中性点に対する電圧がどうこうと言うのは意味がないですね。失礼しました。

AC100V上下2系統の負荷アンバランスがあるとき、波形歪や力率等が影響してDC成分発生しているような気がしますが、確証はありません。
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その電研精機研究所の回答は不親切です。

改めて「100V仕様のNCTに200Vを投入して良いか？」と質問すれば
答えには「絶対ダメ！」と返ってくると思います。
※私自身、その使い方は発想になかったです（＾＾；

100V-100Vのトランスを200Vで使うとコアが『磁気飽和』して大電流が流れてしまうのが私の認識。その過程で大きな唸り音がするのは納得で、そのままにしておくと熱で壊れる・・・と思われます。

↓こちら見ると100V-100Vのトランスで許容できるのは110Vまで
https://www.toyozumi.co.jp/user/catpdf/toyozumi-no45-p86-96.pdf

電研精機研究所の回答は、販売後のNCTの改造方法ではなく
「新規のご発注頂いた場合には特注で200V仕様も作成できます」
というニュアンスだったのだろうと思います。

いずれにせよ、もういちど電研精機研究所にお問い合わせを。
もしかしたら 100V-100V仕様と　200V-200V仕様の違いは　本当にコンセント形状だけの違い・・・なのかもしれません。それならそれで私の知らなかった領域が出てきて勉強になります（＾＾
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電研精機研究所から早速返信が来ました。
注意喚起も含めそのまま載せます。

デーンちゃん様

お世話になっております。
このたびもご注文予定とのこと、誠にありがとうございます。

ご質問の件ですが、NCT-I3型 100V仕様に200Vを繋ぐことは、
定格仕様以上の電圧が製品にかかりますので故障の原因となります。
最悪の場合、製品から出火する危険性もございます。
鉄心（コア）も飽和するので、製品自体の唸り音はひどくなると考えられます。

大変恐縮ですが、ご友人の方が再度100V以上の電圧につなぐことがないよう、
ご注意くださいますようお願い申し上げます。

逆に、200V仕様の製品に100Vを繋ぐこと自体は、
『定格電流以下』であれば製品が損傷する危険はございません。
※定格電流：100VAの場合0.5A（100VA÷200V＝0.5A）
　　　　　　300VAの場合1.5A（300VA÷200V＝1.5A）

製品の部品であるコイル（銅線）は、定格電流値に適したものを採用しております。
定格電流値以上の電流が流れると、コイルが発熱し、絶縁材が溶け、
短絡事故が発生する危険性があります。
200V仕様の製品に100Vを繋ぐ場合は、負荷機器の電流値にご注意くださいませ。

定格電圧以下の電圧の場合、製品自体の唸り音は小さくなる傾向はございます。

以上、ご確認くださいますよう宜しくお願い申し上げます。

株式会社電研精機研究所　◯◯

以上です。
やはり損傷→火災という事で絶対ダメだそうです。
200V仕様は発注する予定で、唸りと使用感のレポートはしますが、100Vに繋いで200Vと比較等のレポは、いくら損傷しないとはいえ正常な使用方法でないのでご容赦ください。
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