JP2000114111A - 電解コンデンサ及びこれを用いた電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 整流出力に含まれるリップル成分を低減する
電解コンデンサ及びこれを用いた電源回路を提供する。 【解決手段】 整流回路３２のプラス及びマイナスの整
流出力をそれぞれ平滑化して（＋）電源出力端子３３及
び（−）電源出力端子３４に出力する第１及び第２電解
コンデンサ１０、２０を有する。第１電解コンデンサ１
０の陽極箔１０１の巻き始め端と巻き終り端に入力端子
１０７及び出力端子１０８を設け、第１電解コンデンサ
１０の陰極箔１０２にグランド端子１１０を設ける。第
２電解コンデンサ２０の陰極箔２０２の巻き始め端と巻
き終り端に入力端子２０７及び出力端子２０８を設け、
第２電解コンデンサ２０の陽極箔２０１にグランド端子
２１０を設ける。そして、入力端子と出力端子間の陽極
箔または陰極箔をリップル吸収用フィルタのインダクタ
ンスとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ機器等
の電源回路に適用される電解コンデンサ及び該電解コン
デンサを用いた電源回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ機器のパワーアンプやプリメ
インアンプなどに適用される、（＋）と（−）の両方の
直流電圧を生成できる電源回路としては、図５に示す構
成のものが知られている。この図５において、電源回路
は、交流入力ＡＣを所定の電圧に変換する電源トランス
５１と、この電源トランス５１の二次巻線５１１の両端
に入力端が接続された、ダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッ
ジに接続してなる全波整流回路５２と、この全波整流回
路５２の出力端間に並列に接続され、互いに直列接続さ
れた一対の２端子構造の平滑用電解コンデンサ５３、５
４を備え、この電解コンデンサ５３の陽極側が接続され
る全波整流回路５２の（＋）側出力端は（＋）電源用の
出力端子５５に接続され、また、電解コンデンサ５４の
陰極側が接続される全波整流回路５２の（−）側出力端
は（−）電源用の出力端子５６に接続されている。さら
に、電解コンデンサ５３の陰極と電解コンデンサ５４の
陽極との接続点はグランド端子５７に接続されていると
ともに、電源トランス５１の二次巻線５１１の中間タッ
プに接続されている。また、（＋）電源用の出力端子５
５、（−）電源用の出力端子５６及びグランド端子５７
には、（＋）と（−）の両電源を必要とするオーディオ
機器のパワーアンプやプリメインアンプなどが接続され
る。

【０００３】上記のように構成された従来の電源回路に
おいて、交流入力ＡＣの正の半波時は、電源トランス５
１における二次巻線５１１の両端及び中間タップの各極
性は図５に示すようになるため、ダイオードＤ１及びＤ
２が導通し、また、交流入力ＡＣの負の半波時は、電源
トランス５１における二次巻線５１１の両端及び中間タ
ップの各極性は図５に示す場合と逆の極性になるため、
ダイオードＤ３及びＤ４が導通する。この結果、（＋）
電源用の出力端子５５には交流入力の正及び負の両波が
整流され、かつ電解コンデンサ５３により平滑化された
（＋）の直流電圧が取り出され、また、（−）電源用の
出力端子５６には交流入力の正及び負の両波が整流さ
れ、かつ電解コンデンサ５４により平滑化された（−）
の直流電圧が取り出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の電
源回路に使用される電解コンデンサ５３、５４は、整流
出力に含まれるリップル（ノイズ成分）を低減するため
に大容量・低インピーダンスにしているが、この電解コ
ンデンサ５３、５４は、その陽極及び陰極に１本ずつの
電極端子を有する２端子構造であるため、この電解コン
デンサを用いて図５に示す電源回路を構成した場合、電
解コンデンサ５３の陽極側端子は充電側と放電側に分離
されることなく、全波整流回路５２のプラス側出力端子
及び（＋）電源用の出力端子５５に直結され、また、電
解コンデンサ５４の陰極側端子も充電側と放電側に分離
されることなく、全波整流回路５２のマイナス側端子と
（−）電源用の出力端子５６に直結される。

【０００５】すなわち、（＋）電源用の出力端子５５は
全波整流回路５２のプラス側出力端子に直結され、同様
にして、（−）電源用の出力端子５６は全波整流回路５
２のマイナス側端子に直結される結果、電解コンデンサ
を大容量・低インピーダンスにしても、全波整流回路５
２の整流波形に含まれるリップル・ノイズ成分（主に高
調波成分）を除去することができず、その低減にも限界
があった。したがって、このような従来の電源回路をオ
ーディオ機器のパワーアンプやプリメインアンプに使用
した場合、聴感上のＳ／Ｎが低下し、音質も悪化すると
いう問題があった。本発明は、上記のような点に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、整流出力に含まれるリ
ップル成分を低減できる電解コンデンサ及びこれを用い
た電源回路を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、所定の幅を有する長尺の陽極箔と陰極箔
をセパレータを介して重ね合わせ、これを巻回すること
により構成される電解コンデンサであって、前記陽極箔
及び陰極箔のいずれか一方の巻き始め端と巻き終り端に
電極リードを介して入力端子及び出力端子のいずれか一
方を設け、前記入力端子及び出力端子が設けられない前
記陽極箔または陰極箔に電極リードを介してグランド端
子を設けたことを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、交流入力を全波整流する
整流回路と、前記整流回路のプラス側出力端とグランド
間に接続され、該整流回路の整流出力を平滑化してプラ
スの電源出力端子に出力する第１電解コンデンサと、前
記整流回路のマイナス側出力端とグランド間に接続さ
れ、該整流回路の整流出力を平滑化してマイナスの電源
出力端子に出力する第２電解コンデンサを備える電源回
路であって、前記第１電解コンデンサを構成する陽極箔
の巻き始め端と巻き終り端に電極リードを介して入力端
子及び出力端子のいずれか一方を設け、前記第１電解コ
ンデンサを構成する陰極箔に電極リードを介してグラン
ド端子を設け、前記第１電解コンデンサの入力端子を前
記整流回路のプラス側出力端に接続するともに出力端子
をプラスの電源出力端子に接続し、かつ前記第１電解コ
ンデンサのグランド端子を接地し、前記第２電解コンデ
ンサを構成する陰極箔の巻き始め端と巻き終り端に電極
リードを介して入力端子及び出力端子のいずれか一方を
設け、前記第２電解コンデンサを構成する陽極箔に電極
リードを介してグランド端子を設け、前記第２電解コン
デンサの入力端子を前記整流回路のマイナス側出力端に
接続するともに出力端子をマイナスの電源出力端子に接
続し、かつ前記第２電解コンデンサのグランド端子を接
地したことを特徴とする。

【０００８】本発明の電解コンデンサにおいては、電解
コンデンサの陽極箔及び陰極箔のいずれか一方の巻き始
め端と巻き終り端に入力端子及び出力端子のいずれか一
方を設け、この入力端子及び出力端子が設けられない陽
極箔または陰極箔にグランド端子を有する３端子構造と
することにより、入力端子と出力端子間の陽極箔または
陰極箔がリップル吸収用フィルタのインダクタンスとな
り、このインダクタンスを利用して直流に含まれるリッ
プル成分を有効に減衰させることができる。また、本発
明の電源回路においては、その整流出力のプラス側及び
マイナス側の平滑用電解コンデンサに、その陽極箔及び
陰極箔のいずれか一方の巻き始め端と巻き終り端に入力
端子及び出力端子のいずれか一方を設け、この入力端子
及び出力端子が設けられない陽極箔または陰極箔にグラ
ンド端子を有する３端子構造にし、この両電解コンデン
サの入力端子と出力端子間の陽極箔または陰極箔でリッ
プル吸収用フィルタのインダクタンスを形成する構造に
することにより、電解コンデンサだけで直流に含まれる
リップル成分を有効に減衰でき、オーディオ機器の聴感
上のＳ／Ｎ比が向上し、音質を飛躍的に改善できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電解コンデンサ及
びこれを用いた電源回路の実施の形態について、図面を
参照して説明する。図１（Ａ）は本発明の第１の実施の
形態における電解コンデンサの外観図、同図（Ｂ）は電
解コンデンサを記号化して示す図、図２は電解コンデン
サを構成する陽極箔、陰極箔及びセパレータ等を展開し
て示した説明図である。

【００１０】図２に示すように、電解コンデンサ１０
は、アルミ箔やタンタル箔などの所定の幅を有する長尺
の陽極箔１０１及び陰極箔１０２と、電解液を含浸させ
たクラフト紙などのセパレータ１０３、１０４を有し、
陽極箔１０１の表面には、梨地で示すように酸化被膜か
らなる誘電体が形成されている。また、陽極箔１０１の
巻き始め端と巻き終り端には、その幅方向に延在する電
極リード（タグ）１０５、１０６がそれぞれ取り付けら
れており、この電極リード１０５の陽極箔１０１から外
方に突出する先端部は電解コンデンサ１０の充電用の入
力端子１０７として構成され、さらに、電極リード１０
６の陽極箔１０１から外方に突出する先端部は電解コン
デンサ１０の放電用の出力端子１０８として構成され
る。また、陰極箔１０２の所定の箇所には、その幅方向
に延在する電極リード（タグ）１０９が取り付けられて
おり、この電極リード１０９の陰極箔１０２から外方に
突出する先端部は電解コンデンサ１０のグランド端子１
１０として構成される。

【００１１】上記の陽極箔１０１及び陰極箔１０２はセ
パレータ１０３を介して重ね合わされ、さらに陰極箔１
０２の裏面にセパレータ１０４を重ね合わせた状態で、
電極リード１０５を巻き中心にして巻回することによ
り、図１（Ａ）に示すように入力端子１０７、出力端子
１０８及びグランド端子１１０を有する３端子構造の電
解コンデンサ１０が構成される。なお、上記のように巻
回された電解コンデンサ１０は、周知のアルミニウムケ
ース内に収納され、その開口は封口部材により封止され
た後、入力端子１０７、出力端子１０８及びグランド端
子１１０は封口部材を貫通して外方に突出される構成に
なっている。また、図１（Ｂ）は、上記電解コンデンサ
１０を記号化して示した場合である。

【００１２】上記のように構成された電解コンデンサ１
０を整流回路の平滑回路に使用した場合は、この電解コ
ンデンサ１０の充放電により、整流回路の出力を平滑化
し滑らか直流にして負荷に供給することができる。そし
て、陽極箔１０１の巻き始め端と巻き終り端に入力端子
１０７と出力端子１０８がそれぞれ接続されているた
め、入力端子１０７と出力端子１０８間にある巻回され
た陽極箔１０１が等価的にインダクタンスとなり、この
インダクタンスがコンデンサの等価回路であるＬ・Ｃ・
ＲフィルタのＬを形成するため、直流に含まれるリップ
ル成分を有効に減衰させることができる。したがって、
この電解コンデンサ１０をオーディオ機器のパワーアン
プやプリメインアンプの電源回路に使用した場合は、オ
ーディオ機器の聴感上のＳ／Ｎ比が向上し、音質を飛躍
的に改善できる。

【００１３】図３は本発明の第２の実施の形態における
電解コンデンサを構成する陽極箔、陰極箔及びセパレー
タ等を展開して示した説明図である。この図３におい
て、電解コンデンサ２０は、アルミ箔やタンタル箔など
の所定の幅を有する長尺の陽極箔２０１及び陰極箔２０
２と、電解液を含浸させたクラフト紙などのセパレータ
２０３、２０４を有し、陽極箔２０１の表面には、梨地
で示すように酸化被膜からなる誘電体が形成されてい
る。また、陰極箔２０２の巻き始め端と巻き終り端に
は、その幅方向に延在する電極リード（タグ）２０５、
２０６がそれぞれ取り付けられており、この電極リード
２０５の陰極箔２０２から外方に突出する先端部は電解
コンデンサ２０の入力端子２０７として構成され、さら
に、電極リード２０６の陰極箔２０２から外方に突出す
る先端部は電解コンデンサ２０の出力端子２０８として
構成される。また、陽極箔２０１の所定の箇所には、そ
の幅方向に延在する電極リード（タグ）２０９が取り付
けられており、この電極リード２０９の陽極箔２０１か
ら外方に突出する先端部は電解コンデンサ２０のグラン
ド端子２１０として構成される。

【００１４】上記陽極箔２０１及び陰極箔２０２はセパ
レータ２０３を介して重ね合わされ、さらに陰極箔２０
２の裏面にセパレータ２０４を重ね合わせた状態で、電
極リード２０５を巻き中心にして巻回することにより、
入力端子２０７、出力端子２０８及びグランド端子２１
０を有する３端子構造の電解コンデンサ２０が構成され
る。この時の電解コンデンサ２０を外観は、入力端子２
０７、出力端子２０８及びグランド端子２１０の接続箇
所が上記電解コンデンサ１０と異なるものの、図１
（Ａ）に示す形状になる。

【００１５】上記のように構成された電解コンデンサ２
０を整流回路の平滑回路に使用した場合は、この電解コ
ンデンサ２０の充放電により、整流回路の出力を平滑化
し滑らか直流にして負荷に供給することができる。そし
て、陰極箔２０１の巻き始め端と巻き終り端に入力端子
２０７と出力端子２０８が接続されているため、入力端
子２０７と出力端子２０８間にある巻回された陰極箔２
０１が等価的にインダクタンスとなり、このインダクタ
ンスがコンデンサの等価回路であるＬ・Ｃ・Ｒフィルタ
のＬを形成するため、直流に含まれるリップル成分（主
に高調波成分）を有効に減衰させることができる。した
がって、この電解コンデンサ２０をオーディオ機器のパ
ワーアンプやプリメインアンプの電源回路に使用した場
合は、オーディオ機器の聴感上のＳ／Ｎ比が向上し、音
質を飛躍的に改善できる。

【００１６】次に、上記電解コンデンサ１０及び２０を
オーディオ機器のパワーアンプやプリメインアンプの電
源回路に適用した場合の実施の形態について、図４を参
照して説明する。図４はこの実施の形態における電源回
路の構成図である。なお、この図４における電解コンデ
ンサ１０及び２０は、それぞれ上記図２及び図３に示す
構造のものであり、それぞれを記号化して示している。

【００１７】図４において、電源回路は、交流入力ＡＣ
を所定の電圧に変換する電源トランス３１と、この電源
トランス３１の二次巻線３１１の両端に入力端が接続さ
れた、ダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッジに接続してなる
全波整流回路３２と、この全波整流回路３２のプラス側
出力端３２Ａとグランド間に接続され、全波整流回路３
２の整流出力を平滑化してプラスの電源出力端子３３に
出力する第１電解コンデンサ１０と、全波整流回路３２
のマイナス側出力端３２Ｂとグランド間に接続され、全
波整流回路２３の整流出力を平滑化してマイナスの電源
出力端子３４に出力する第２電解コンデンサ２０を備え
る。

【００１８】上記第１電解コンデンサ１０は、上記図２
について述べた場合と同様に構成されるものであり、こ
の陽極箔１０１の巻き始め端に取り付けた電極リード１
０５の入力端子１０７は全波整流回路３２のプラス側出
力端３２Ａに接続され、また、陽極箔１０１の巻き終り
端に取り付けた電極リード１０６の出力端子１０８はプ
ラスの電源出力端子３３に接続され、さらに、陰極箔１
０２に取り付けた電極リード１０９のグランド端子１１
０は電源回路のグラント端子３５及び電源トランス３１
の二次巻線３１１の中間タップに接続されている。

【００１９】上記第２電解コンデンサ２０は、上記図３
について述べた場合と同様に構成されるものであり、こ
の陰極箔２０２の巻き始め端に取り付けた電極リード２
０５の入力端子２０７は全波整流回路３２のマイナス側
出力端３２Ｂに接続され、また、陰極箔２０２の巻き終
り端に取り付けた電極リード２０６の出力端子２０８は
マイナスの電源出力端子３４に接続され、さらに、陽極
箔２０１に取り付けた電極リード２０９のグランド端子
２１０は電源回路のグラント端子３５及び電源トランス
３１の二次巻線３１１の中間タップに接続されている。

【００２０】上記のように構成された本実施の形態の電
源回路において、交流入力ＡＣの正の半波時は、電源ト
ランス３１における二次巻線３１１の両端及び中間タッ
プの各極性は図４に示すようになるため、ダイオードＤ
１及びＤ２が導通し、また、交流入力ＡＣの負の半波時
は、電源トランス３１における二次巻線３１１の両端及
び中間タップの各極性は図４に示す場合と逆の極性にな
るため、ダイオードＤ３及びＤ４が導通する。この結
果、（＋）電源用の出力端子３３には、全波整流回路３
２で整流されたプラス側の出力が電解コンデンサ１０の
入力端子１０７、陽極箔１０１及び出力端子１０８を通
して供給されるとともに、電解コンデンサ１０に充電さ
れた電荷は出力端子１０８を通して（＋）電源用の出力
端子３３に放電されることで、負荷に供給されるプラス
の直流電圧を平滑化する。そして、（−）電源用の出力
端子３４には、全波整流回路３２で整流されたマイナス
側の出力が電解コンデンサ２０の入力端子２０７、陰極
箔２０２及び出力端子２０８を通して供給されるととも
に、電解コンデンサ２０に充電された電荷はグランド端
子３５を通して（−）電源用の出力端子３４に放電され
ることで、負荷に供給されるマイナスの直流電圧を平滑
化する。

【００２１】一方、電解コンデンサ１０の入力端子１０
７と出力端子１０８間にある巻回された陽極箔１０１は
等価的にインダクタンスとなり、このインダクタンスが
コンデンサの等価回路であるＬ・Ｃ・ＲフィルタのＬを
形成するため、直流に含まれるリップル成分を有効に減
衰させることができる。また、電解コンデンサ２０の入
力端子２０７と出力端子２０８間にある巻回された陰極
箔２０２は等価的にインダクタンスとなり、このインダ
クタンスがコンデンサの等価回路であるＬ・Ｃ・Ｒフィ
ルタのＬを形成するため、直流に含まれるリップル成分
を有効に減衰させることができる。したがって、上記の
電解コンデンサ１０及び２０をオーディオ機器のパワー
アンプやプリメインアンプの電源回路に使用した場合
は、オーディオ機器の聴感上のＳ／Ｎ比が向上し、音質
を飛躍的に改善することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電解コンデ
ンサによれば、電解コンデンサの陽極箔及び陰極箔のい
ずれか一方の巻き始め端と巻き終り端に入力端子及び出
力端子のいずれか一方を設け、この入力端子及び出力端
子が設けられない陽極箔または陰極箔にグランド端子を
設ける３端子構造とし、入力端子と出力端子間の陽極箔
または陰極箔でリップル吸収用フィルタのインダクタン
スを形成するようにしたので、直流に含まれるリップル
成分を有効に減衰させることができる。また、本発明の
電源回路によれば、その整流出力のプラス側及びマイナ
ス側の平滑用電解コンデンサに、その陽極箔及び陰極箔
のいずれか一方の巻き始め端と巻き終り端に入力端子及
び出力端子のいずれか一方を設け、この入力端子及び出
力端子が設けられない陽極箔または陰極箔にグランド端
子を設ける３端子構造とし、この両電解コンデンサの入
力端子と出力端子間の陽極箔または陰極箔でリップル吸
収用フィルタのインダクタンスを形成する構造にしたの
で、電解コンデンサだけで直流に含まれるリップル成分
を有効に減衰させることができる。これにより、上記電
源回路を使用するオーディオ機器の聴感上のＳ／Ｎ比が
向上し、音質を飛躍的に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態における電
解コンデンサの外観図、（Ｂ）は電解コンデンサを記号
化して示す図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における電解コンデ
ンサを構成する陽極箔、陰極箔及びセパレータ等を展開
して示した説明図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態における電解コンデ
ンサを構成する陽極箔、陰極箔及びセパレータ等を展開
して示した説明図である。

【図４】本発明の実施の形態における電源回路の構成図
である。

【図５】従来における電源回路の構成図である。

【符号の説明】

１０、２０……電解コンデンサ、１０１、２０１……陽
極箔、１０３、１０４、２０３、２０４……セパレー
タ、１０５、１０６、２０５、２０６……電極リード、
１０７、２０７……入力端子、１０８、２０８……出力
端子、３１……電源トランス、３２……全波整流回路、
３３……（＋）電源用出力端子、３４……（−）電源用
出力端子、３５……グランド端子。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の幅を有する長尺の陽極箔と陰極箔
   をセパレータを介して重ね合わせ、これを巻回すること
   により構成される電解コンデンサであって、 前記陽極箔及び陰極箔のいずれか一方の巻き始め端と巻
   き終り端に電極リードを介して入力端子及び出力端子の
   いずれか一方を設け、 前記入力端子及び出力端子が形成されない前記陽極箔ま
   たは陰極箔に電極リードを介してグランド端子を設け
   た、 ことを特徴とする電解コンデンサ。
2. 【請求項２】 交流入力を全波整流する整流回路と、 前記整流回路のプラス側出力端とグランド間に接続さ
   れ、該整流回路の整流出力を平滑化してプラスの電源出
   力端子に出力する第１電解コンデンサと、 前記整流回路のマイナス側出力端とグランド間に接続さ
   れ、該整流回路の整流出力を平滑化してマイナスの電源
   出力端子に出力する第２電解コンデンサを備える電源回
   路であって、 前記第１電解コンデンサを構成する陽極箔の巻き始め端
   と巻き終り端に電極リードを介して入力端子及び出力端
   子のいずれか一方を設け、 前記第１電解コンデンサを構成する陰極箔に電極リード
   を介してグランド端子を設け、 前記第１電解コンデンサの入力端子を前記整流回路のプ
   ラス側出力端に接続するともに出力端子をプラスの電源
   出力端子に接続し、かつ前記第１電解コンデンサのグラ
   ンド端子を接地し、 前記第２電解コンデンサを構成する陰極箔の巻き始め端
   と巻き終り端に電極リードを介して入力端子及び出力端
   子のいずれか一方を設け、 前記第２電解コンデンサを構成する陽極箔に電極リード
   を介してグランド端子を設け、 前記第２電解コンデンサの入力端子を前記整流回路のマ
   イナス側出力端に接続するともに出力端子をマイナスの
   電源出力端子に接続し、かつ前記第２電解コンデンサの
   グランド端子を接地した、 ことを特徴とする電源回路。
3. 【請求項３】 前記整流回路はブリッジに接続されたダ
   イオードから構成されることを特徴とする請求項２記載
   の電源回路。
4. 【請求項４】 前記交流入力を所定の電圧に変換して前
   記整流回路に供給する電源トランスを更に設けたことを
   特徴とする請求項２記載の電源回路。