プラグインパワーの電源供給の仕組み

質問

プラグインパワーの電源供給の仕組み

エレクトレットマイク等に電源を供給する仕組みがあると思いますが、それは送った直流電圧が乗ったケーブルに交流が戻ってくるのでしょうか。
その供給する側の中身の回路ですが、その先でコンデンサ等で直流をカットして交流分だけを取り出す下図の様な感じになるのでしょうか。
またプラグとジャックを接続する時にショートするような事はないのでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.2

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

１組の電極で違う電気信号が流れる事に疑問をお持ちのようですね。

電線に流れる電気を直流と交流、さらに使い方のよってはパルス信号等が重複利用できます。（大昔の黒電話は全くこの原理で、パルスでベルを鳴らし、交流で音声信号、直流で受話器の上げ下げなど、、）

実際の動作とは違いますが、プラグインパワーの動作を単純化してみますと、、、

音声信号は交流ですので、例えばプラス１V～マイナス１Vの範囲だと仮定します。
そして、必要な電源が１０Vだと仮定してみますね。

そうしますと、全体の信号は９V～１１Vの電気が行き来することになります。

そこで、直流を通さない（交流だけ通り抜ける）コンデンサーを経由させると、１０Vの直流分が通れず、交流分のマイナス１V～プラス１Vだけが通り抜け、音声信号だけが取り出せます

マイク側では必要な直流だけを回路上利用しますので、コンデンサーとは逆な性質の交流は通りにくいけれど直流はそのまま、と言うコイルの特性を利用する事で直流分を利用出来る物です。

原理的にはこんなものですが、実際の製品ではコンデンサーは利用されていますがコイルは微小部品化が難しいため、等価回路（同じような機能の回路）を使って電源を確保しています。

あ、そうそう、BSやCSのパラボラアンテナもアンテナ側に回路が有るので、レコダーやテレビから直流電気を送っています。

ついでに、ADSLと言うネット回線では、電話線の同じ交流部分ですが、周波数を変えて音声信号と通信信号を使い分けています。（スプリッターと言う部品が相当しますね）

オーディオのスピーカーで高音用と低音用のユニットに　それぞれに適した周波数だけ通して、不要（有害）な周波数をカットする為に内部には周波数分割回路（これは、ほんとに理論通りで、コンデンサーとコイル、レベル合わせなどに一部抵抗などの組み合わせ）が入っています。　最も単純な構成は低音用スピーカーにコイル、高音用スピーカーにコンデンサーですよ。　この場合、スピーカーの端子に乾電池を繋ぐと、直流は低音用のユニットを前後どちらかに動かす効果が有りますが、高音用のスピーカーには無関係です。
（厳密には、電池との接触の瞬間は高域成分と成る為、一瞬だけ影響を与えますけれどね。）

蛇足が多く成ってしまいましたね。ごめんなさい。

もう一点、接続時に一瞬ショートしないか？
　プラグの形状で、絶縁部分のリングが有りますので、この部分がマージンと成り、ショートが起きないようになっています。
でも　ステレオミニタイプの場合、厳密な規格が制定されていないため、ショート事故の危険性は完全に否定出来ないかもしれません。　しかし、一瞬のショートでは機器の破壊に成らない程度の電圧と電流ですから、よほど粗悪品を使ったり、あえて半刺ししたりしなければ問題ないでしょう。

ちなみに、プロ用のコンデンサーマイクは４８Vの電圧を標準としています。この位の電圧ですと、感電した時に運が悪ければ脳しんとうを起こし、バタンと倒れる時に打ち所が悪いと生命にかかわります。このため、接続はキャノンとかXLRと言う端子を利用するので安全度が高く成っていますね。でも、ハイヒールの歌手がケーブルを踏みつけて、隣の演奏者が感電事故！なんて事は有るんですよ。

ま、USBっケーブルにも流れている５V程度じゃ滅多に人体に影響が出ないので、安心して下さい。指で触れても何も感じない事が多いので、敏感な舌で触れるとビリビリ来ますよ（笑）
　さすがに９V電池（006P）は刺激が強いらいいので、私も怖くて試した事有りませんね。

お礼

iBook-2001様

おかげで疑問を晴らす事ができました。
余談もとても参考になりました。そう言われると成程と思いますね。
さらに疑問というか好奇心が出てきますが・・・。
親切に教えていただき回答ありがとうございました。