Anthracite は Trope のファズペダルで、DC ジャックから 9 V の供給を受けて動作する。Strymon Ojai はエフェクター用のパワーサプライで、複数の出力からそれぞれ 9 V を供給する。この記事では、通電中の Ojai に Anthracite v1.0 を挿すと LED が点滅する原因を調べ、入力保護回路にソフトスタートを追加して点滅を解消し、その回路を v1.1 に採用した過程をまとめる。用語は末尾の「用語」にまとめた。

執筆過程でClaude Code を用いた作図・キャプション作成、レビュー、校閲、用語集作成を行った。

要約

  • 症状:通電中の Ojai に Anthracite v1.0 の DC プラグを挿すと、LED が 1 回点滅してから起動する。先にプラグを挿してから Ojai の電源を入れれば点滅しない。
  • v1.0 への影響:点滅の後は正常に起動し、ホットプラグ時の点滅で設定(MIDI-Learn の内容)が破損することはないと判断した(§6.1)。点滅は、先にプラグを挿してからパワーサプライの電源を入れる順序で回避できる。
  • 原因:Anthracite の突入電流で Ojai が出力を遮断し、約 0.24 秒後に自動で再起動していた。この遮断と再起動が 1 回の点滅にあたる。遮断は過電流保護によるものと推定した。
  • 対策(v1.1):入力保護回路に D30(1N4148WS)、C51(1 µF)、R95(1 MΩ)を追加し、ソフトスタートを実装した。
  • 効果:リワーク回路2(D30、C51、R95 を追加し、D3 は v1.0 と同じ BZT52C15)にリワークした v1.0 の基板で Ojai にホットプラグしたところ、保護は作動せず、LED も点滅しなかった。推定突入電流は 0.89 A から 0.48 A と約半分に低減した。ソフトスタート用のコンデンサは過電圧保護を遅らせるおそれがあるが、LTspice と実機で試した条件では遅延は生じなかった(§3.4、§4.2)。
  • 制限:実測はリワーク回路2 にリワークした v1.0 の 1 台だけで、Ojai へのホットプラグは 1 回しか取得していない。抜去から約 2 秒以内に挿し直すとソフトスタートが十分に機能しない(LTspice)。D3 を BZT52C13 に変更した v1.1 そのものは計測していない(§6.2)。


v1.0(対策前)と v1.1(対策後)の入力保護回路。上が v1.0、下が v1.1。v1.1 の破線枠の D30、C51、R95 がソフトスタートとして追加した部品。D3 は BZT52C15 から BZT52C13 に変更した(§5)

実測は、すべて v1.0 の同一の 1 台で行った。回路の差し替えは、この基板へのリワークで行った。C51 だけを追加した回路をリワーク回路1(§3.1)、D30、C51、R95 を追加した回路をリワーク回路2(§3.3)とよぶ。v1.1 は、リワーク回路2 の D3 を BZT52C13 に置き換えた回路であり、BZT52C13 が手持ちでないため計測できなかった。

v1.0(対策前)リワーク回路2
Ojai の保護作動と LED 点滅ありなし
挿入から +9V 上昇開始まで10.3 ms41.0 ms
挿入から +9V 90 % まで到達せず(6.3 V で頭打ちの後に低下)61.1 ms
+9V の最大 dV/dt(0.5 ms 移動平均)2.12 V/ms1.02 V/ms
推定突入電流0.89 A0.48 A
入力電圧(DC ジャック)の低下(低下直前の定常値 → 最小値)Ojai の出力遮断で大きく低下9.30 → 9.21 V(−0.09 V)

センス抵抗やカレントプローブによる電流計測は行っていないため、電流値は参考値である。突入電流は、+9V の傾き dV/dt に静電容量を乗じて負荷電流を加算した推定値である(§2.2)。


Ojai へのホットプラグ時の電圧波形(実測、t = 0 がプラグ挿入)。上段が入力電圧(DC ジャック)、下段が入力保護回路の後段の +9V。青が v1.0(対策前)、緑がリワーク回路2

v1.0 では +9V が 6.3 V で頭打ちになった後、Ojai の出力遮断で入力電圧とともに低下した。リワーク回路2 では +9V が遅延の後に 9.3 V まで単調に上昇し、入力電圧はほぼ変化しなかった。

1. 入力保護回路

以下、DC ジャックの電圧を入力電圧とよぶ。ジャックの直後に入力保護回路があり、その先の +9V ノードに 470 µF の電解コンデンサ C2 と下流のレギュレータ群が接続されている。


v1.0 の入力保護回路。D3 は BZT52C15(15 V ツェナー)。× 印の D1、D2(MMSZ5245B)は未実装

  • Q1(逆接保護):正しい極性のときだけオン状態になる P-ch MOSFET。
  • Q3(負荷スイッチ):平常時はゲートが R4/R5 の分圧で約 0.8 V となり、Vgs 約 −8 V でオンする。C1 は Q3 のゲートとソースの間にあり、ターンオンまでの遅延を与える。
  • Q2 と D3(過電圧保護):入力電圧がツェナー D3 の電圧に Vbe を加えた値を上回ると Q2 がオンし、Q3 のゲートを入力側の電位まで引き上げて Q3 をオフにする。

2. 原因

2.1 Ojai の出力遮断と自動再起動

時間軸を 200 ms/div に広げて測定すると、Ojai の保護はラッチオフせず、出力遮断の後に自動で再起動していた。+9V は 6.58 V で頭打ちとなり、Ojai が出力を遮断した後は基板のコンデンサが負荷へ放電して 2.73 V まで低下した。約 0.24 秒後に Ojai が再起動し、+9V は 9.40 V で安定した。再起動は 1 回で成功した。LED が 1 回だけ点滅してから正常に起動する症状は、この遮断と再起動で説明できる。

頭打ちの電圧 6.58 V は、まとめの表(6.3 V)とは別の取得の値で、取得ごとに異なっていた。Ojai の出力端は計測しておらず、保護の種類を示す情報も得ていない。以下では過電流保護と推定して扱う。


v1.0(対策前)の Ojai へのホットプラグ(実測、200 ms/div、+9V ノード。t = 0 は +9V が 2.88 V を通過した時刻で、プラグの接触はその 1〜2 ms 前)

再起動時の +9V の上昇は、1 回目より 1 桁遅かった。先に挿してから Ojai の電源を入れた場合も同程度に遅かった。どちらも Ojai 自身のソフトスタートで電圧が上昇するため保護が作動しない、と推定した。先に挿してから電源を入れる順序で点滅しない理由も、これで説明できる。

2.2 突入電流の推定

突入電流は +9V の傾きから で推定した。C には、無通電時に LCR メーターで測定した +9V ノードの静電容量 415 µF(C2 470 µF ±20 % の範囲内)を用い、負荷電流は下流のレギュレータの起動に合わせたモデルで加算した。この方法で、v1.0(対策前)のピークを 0.89 A と推定した。Ojai の定格 500 mA/出力は連続出力の大きさの目安で、保護が作動する電流値は分からない。そのため、定格との大小で保護の作動は説明しない。0.89 A は以降、回路間の比較に用いる。

起動中の実効的な静電容量は 415 µF より大きい可能性があり、推定値は下限寄りである。推定値の幅は §3.4 の図にエラーバーで示した。


推定突入電流の波形(実測した +9V 波形から算出。415 µF × dV/dt(0.5 ms 移動平均)+負荷モデル)。青が v1.0(対策前)、橙がリワーク回路1、緑がリワーク回路2。v1.0 は Ojai が出力を遮断した時点以降を表示していない。灰破線は Ojai の定格 500 mA/出力で、連続出力の大きさの目安として示した。保護が作動する閾値ではない(以降の図も同じ)

2.3 Fender LVL5 との比較

パワーサプライ側と基板側のどちらに原因があるかを切り分けるため、Fender Engine Room LVL5 でも同じ測定を行った。


Ojai と LVL5 の比較(実測、v1.0)。横軸はパワーサプライと接続順序の条件で、hot-plug は電源を入れた状態でプラグを挿入、power-on はプラグを挿してから電源を投入した場合。縦軸は +9V の上昇速度(電圧波形の傾き)で、青が 10–90 % 平均、橙が 1 ms 窓の最大


+9V の立ち上がり波形(実測、v1.0、各波形の 10 % 到達時刻を t = 0 に揃えた)。G1:Ojai ホットプラグ、H:Ojai 電源投入(先に挿してから電源オン)、I:LVL5 ホットプラグ、J:LVL5 電源投入

今回の 2 機種では、ホットプラグ時の +9V の上昇速度は同程度だった。それでも LVL5 は出力を遮断しなかった。Ojai の保護は LVL5 より敏感(閾値が低いか、応答が速い)と推定した。

2.4 +9V の上昇速度を決定する要素

Q3 のターンオン後の +9V の上昇速度は、MOSFET の伝達特性で決まると考えた。出力インピーダンスが異なると予想される LVL5 でも上昇速度がほぼ同等だったため、v1.0 の立ち上がりの速さは Anthracite 側の回路で決まると推定した。ただし、パワーサプライの出力インピーダンスの寄与は直接切り分けていない。C1 の値を変えた検証も行っていない。

立ち上がりの速さが Anthracite 側で決まり、保護が敏感なパワーサプライであれば Ojai 以外でも同じ現象が発生し得るため、対策は Anthracite 側で講じることにした。

3. 対策

3.1 ソフトスタートの原理


リワーク回路1(1 µF のみ)。破線枠が v1.0 の入力保護回路に追加した C51(1 µF)

Q2 のベースとコレクタ(= Q3 のゲート)の間にコンデンサを接続すると、Q2 の帰還によって Q3 のゲート電圧の変化率が、ベースに流れ込める電流を静電容量で除した値に制限される(ミラー積分)。Q3 をオンさせる向きでは、このコンデンサを充電する電流は R2 からしか供給されない。その電流は 0.6 V / 33 kΩ ≈ 18 µA で、1 µF ならゲート電圧の降下速度は 18 V/s に制限される。結果として Q3 は緩やかにターンオンし、+9V のコンデンサも緩やかに充電される。

v1.0 の回路にこのコンデンサ(C51、1 µF)だけを追加した回路を、以下「リワーク回路1」とよぶ。これに D30 と R95 を加えたリワーク回路2 は §3.3 で述べる。


ソフトスタートの原理(模式図、縦軸と横軸の目盛りなし)。上段:Q3 の |Vgs|。下段:+9V。青が v1.0(C1 のみ)、緑がリワーク回路2(D30、C51、R95 を追加)

v1.0 では |Vgs| が閾値を上回った時点で Q3 が急峻にターンオンし、+9V も急峻に上昇する。リワーク回路2 では Q2 の帰還でゲート電圧が閾値付近を緩やかに変化し、+9V も緩やかに上昇する。

3.2 リワーク回路1 と過電圧保護の遅延

最初の案(リワーク回路1)では、Q2 のベースとコレクタの間に 1 µF を直接実装した。この状態で Ojai の保護は作動しなくなり、推定突入電流は v1.0 の約 1/2 に低減した。

しかし LTspice で入力を 9 → 20 V に上げると、過電圧保護が遅延し、+9V が約 20 V まで上昇した。v1.0 では +9V の最大は 15.59 V だった(いずれも立ち上がり 20 ms)。C51 は、ゲート電圧を上昇させて Q3 をオフにする向きの変化も遅延させるためである。入力電圧 20 V のとき、C51 の電圧を変化させる電流は R3(10 kΩ)経由の約 0.5 mA しかなく、ゲート電圧を約 8 V 変化させるのに約 16 ms を要する。

この案では +9V が入力電圧に追従するため、20 V を超える過電圧が加わると、下流のレギュレータ MIC5205 の入力の絶対最大定格 20 V を超える。そのため、この案は採用しなかった。

3.3 直列ダイオードと並列抵抗


リワーク回路2。破線枠の D30、C51、R95 がソフトスタートとして追加した部品。D3 は v1.0 と同じ BZT52C15。図中の D1 の注記(MMSZ5245B → BAS416)は突入電流対策とは別の変更で、ここでは扱わない

C51 に直列に D30(アノードが Q2 のベース側)を挿入すると、Q3 をオフにする向きでは D30 が逆バイアスとなり、C51 が切り離される。過電圧保護の速度は v1.0 と同等に戻る。リワーク回路1 に D30 と、後述の R95 を加えた回路を、以下「リワーク回路2」とよぶ(上図)。D3 は v1.0 と同じ BZT52C15 である。

代わりに、抜去後の C51 の放電経路が変わる。リワーク回路1 では、C51 の電圧は抜去後に Q3 の |Vgs| とともに低下し、0.4〜0.5 s 後に挿し直せばソフトスタートが再び機能した(LTspice)。

直列ダイオードを入れると、D30 がベース側への放電を阻止するため、C51 は通電中の電圧を保持する。この状態で挿し直すと C51 を充電する電流が流れず、ゲート電圧の変化は制限されない。そこで、並列の R95 で C51 を放電させることにした。時定数は R95 × C51 = 1 s で、C51 の電圧が 1 V を下回ったのは抜去の約 2 s 後だった(LTspice)。

抜去後、ソフトスタートが再び機能するまでの時間を、以下、復帰時間とよぶ。復帰時間はリワーク回路1 で 0.4〜0.5 s、リワーク回路2 で 1.5〜2 s だった(LTspice)。


抜去後の放電と復帰時間(LTspice)。t = 0 で電源を抜いた。上段:+9V(黒、3 回路でほぼ同一)と Q3 の |Vgs|。灰点線は Q3 のモデルの閾値 2.17 V、白丸は |Vgs| が閾値を下回る時刻。中段:C51 の両端電圧。黒破線は 1 V。下段:その時刻に挿し直したときの電源電流のピーク(抜去時間ごとに個別に計算、対数軸)。灰破線は Ojai の定格 500 mA/出力(目安)。青破線が v1.0、橙がリワーク回路1、緑がリワーク回路2

R95 の値は、復帰時間と通電中の Q3 の駆動余裕のトレードオフから 1 MΩ に決定した。LTspice では、220 kΩ にすると復帰時間は約 0.3 s に短縮されたものの、Q3 の |Vgs| が 4.20 V まで減少し、駆動余裕が不足した。1 MΩ では |Vgs| は 7.86 V、復帰時間は約 2 s だった。D30 は 1N4148WS(SOD-323)である。LTspice で検討した条件では、D30 に加わる電圧・電流は定格を大きく下回った。

3.4 3 回路の比較(LTspice)


比較した 3 回路(LTspice 回路図)。上から v1.0(Old)、リワーク回路1(Rework1)、リワーク回路2(Rework2)。MOSFET、PNP トランジスタ、ツェナーダイオードは、実機の部品と特性の近いモデル(QS8J4、2SA970、UFZV15B)で代用した


十分に放電した状態からの挿入(LTspice、t = 0 で挿入)。上段:+9V。下段:電源電流。青が v1.0、橙がリワーク回路1、緑がリワーク回路2。灰破線は Ojai の定格 500 mA/出力(目安)。接触直後 2 µs の理想接点によるスパイクは表示していない


過電圧印加時の +9V(LTspice)。t = 0 で入力を 9 → 20 V に上げ、100 ms 保持して 9 V に戻した。上段:立ち上がり 20 ms。下段:立ち上がり 10 µs。黒実線が入力電圧、青破線が v1.0、橙がリワーク回路1、緑がリワーク回路2(v1.0 とリワーク回路2 はほぼ重なる)。黒破線は MIC5205 の動作上限 16 V、灰一点鎖線は絶対最大定格 20 V

v1.0(対策前)リワーク回路1リワーク回路2
十分に放電した状態から挿入:+9V 開始 / 90 %13.4 / 17.3 ms101.4 / 123.1 ms81.3 / 104.6 ms
突入電流ピーク2.47 A0.63 A0.59 A
過電圧時の +9V 最大:立ち上がり 10 µs17.49 V19.95 V17.40 V
過電圧時の +9V 最大:立ち上がり 20 ms15.59 V19.95 V15.56 V
ソフトスタートの復帰時間(機能なし)0.4〜0.5 s1.5〜2 s


3 回路の突入電流と過電圧保護。左:十分に放電した状態から挿したときの突入電流。棒が LTspice、黒丸が実測波形からの推定値(415 µF+負荷モデル)で、エラーバーは 415 µF の充電分のみの値から静電容量 0.8 mF を仮定した値まで。灰破線は Ojai の定格 500 mA/出力(目安)。右:過電圧印加時の +9V の最大値(棒の下端は 9 V)。LTspice は 9 → 20 V、実測(リワーク回路2 のみ)は 9 または 12 → 17 V で、条件が異なる。黒丸は安定化電源と直列の 6240A で段差を加えた場合、白抜きの菱形はトグルスイッチで急峻に切り替えた場合。黒破線は MIC5205 の動作上限 16 V、灰一点鎖線は絶対最大定格 20 V

LTspice の値は実機と異なる型番のモデルで算出したもので、回路間の比で評価する。

リワーク回路2 の突入電流ピークはリワーク回路1 と同等で、v1.0 の 1/4 程度だった。過電圧時の +9V の最大は v1.0 と同等に戻った。立ち上がり 10 µs の過電圧では、v1.0 とリワーク回路2 も Q3 がオフになるまでの約 0.3 ms に出力側のコンデンサが充電され、16 V を上回った。リワーク回路2 は、リワーク回路1 の欠点を、突入電流の低減を保ったまま解消できた。

代償の一つは復帰時間で、リワーク回路1 より長い 1.5〜2 秒を要した。もう一つは過電圧から 9 V に戻るときの挙動で、リワーク回路2 は v1.0 と同じくソフトスタートを経ずに再導通するため、このときの突入電流は低減されない。リワーク回路1 はソフトスタートを経て戻った。

シミュレーションの時間は実機より長く算出された(実機の上昇開始時刻はシミュレーションの 0.5〜0.8 倍)が、突入電流の大小関係は実機と一致した(上図の黒丸)。

4. 実機での確認

4.1 ホットプラグと電源投入

v1.0 の基板をリワーク回路2 にリワークし、Ojai へのホットプラグを測定した。Ojai の保護は作動せず、LED も点滅しなかった(目視)。+9V の立ち上がりと推定突入電流の値はまとめの表に示した。推定突入電流は v1.0 の約半分に低減し、低減の向きは LTspice と一致した。

v1.0 の 0.89 A とリワーク回路2 の 0.48 A は、どちらも 415 µF で算出した値どうしの比較である。ただし v1.0 では、+9V の傾きが最大になった時点で入力電圧がすでに低下しており、Ojai 側で電流が制限され始めていた可能性がある。そのため、v1.0 の推定値は過小評価の可能性がある。


リワークの有無による比較(動画)。左がリワークしていない個体、右がソフトスタート部をリワークした個体で、それぞれ Ojai をホットプラグした時の立ち上がり動作を撮影


リワーク回路2 の基板の Ojai へのホットプラグ(実測、t = 0 は入力電圧の立ち上がり)。上から入力電圧(DC ジャック)、その拡大、+9V、+9V から推定した突入電流(415 µF × dV/dt(0.5 ms 移動平均)+負荷モデル)。灰破線は Ojai の定格 500 mA/出力(目安)。電流波形の細かい振動は +9V の量子化(85 mV)による

入力電圧は +9V の上昇中に定常値 9.30 V から 9.21 V まで低下した(−0.09 V)。挿入直後のリンギングを除けばこれが最小値で、v1.0 で入力電圧が大きく低下したのに比べ、DC ジャックの電圧はほぼ維持された。Ojai の出力端の電圧は計測していない。

4.2 過電圧保護

安定化電源(12 V または 9 V)に 6240A を直列に接続し、6240A の出力を 0 → 5 V または 0 → 8 V に切り替えて入力電圧を 12 → 17 V と 9 → 17 V に上げ、リワーク回路2 の基板の過電圧保護を確認した。入力電圧は約 0.6 ms で段差の約 8 割まで上昇し、その後数十〜100 ms かけて 17 V に近づいた。どちらの条件でも、入力電圧が 15.87 V に達した時点で Q3 がオフになった。15.87 V より低い電圧では、時間が経過しても Q3 はオフにならなかった。+9V の最大は 15.6〜15.87 V で、リワーク回路1 で懸念した、+9V が入力電圧に追従して上昇する遅延(§3.2)は実機でも生じなかった。

トグルスイッチで 17 V へ急峻に切り替えた 4 回では、Q3 がオフになった時点の入力電圧は 16.09〜16.11 V で、6240A での 15.87 V より高かった。2 つの条件は測定日が異なり、差はオシロスコープの確度の範囲内でもあるため、条件による違いかどうかは判断できない。

入力電圧はオシロスコープの CH1、+9V は CH2 で測定した。トグルスイッチでの +9V の最大は 16 V 付近で、CH1 の目盛りに補正した値ではわずかに 16 V を上回った。この差はオシロスコープの確度(±0.5 V)の範囲内にあるため、16 V 以下かどうかは判定できない。絶対最大定格 20 V に対しては余裕がある。

µs オーダーで閾値を急峻に上回る過電圧は、まだ再現できていない。


トグルスイッチで 17 V へ急峻に切り替えた場合(実測、リワーク回路2、4 回のうち 1 回、t = 0 は接点の最初の接触)。上段:全体。下段:16 V 付近の拡大。緑の実線が +9V(CH1 の目盛りにそろえた値)、濃緑の破線が入力電圧(DC ジャック)。黒点線は Q3 がオフになった時刻、黒破線は 16 V。0〜0.2 ms の変動は接点のバウンスによる

MIC5205 の動作範囲の上限は 16 V で、15 V ツェナーでは 6240A での +9V の最大に対して余裕が 0.1〜0.4 V しかなかった。

5. 結論


v1.1 の入力保護回路。破線枠の D30、C51、R95 がソフトスタートとして追加した部品。D3 は BZT52C15 から BZT52C13 に変更した。図中の D1 の注記(MMSZ5245B → BAS416)は突入電流対策とは別の変更で、ここでは扱わない

v1.1 は、リワーク回路2 の D3 を BZT52C15 から BZT52C13 に替えた回路である。ツェナー以外はリワーク回路2 と同じだが、v1.1 そのものは計測していない。次の結果は、いずれもリワーク回路2 で得たものである。

  • Ojai へのホットプラグで保護が作動せず、推定突入電流は v1.0 の約半分に低減した(§4.1)。
  • D30 が C51 を切り離すため、リワーク回路1 で生じた過電圧保護の遅延は、LTspice でも実機でも生じなかった(§3.4、§4.2)。
  • 15 V ツェナーのままでは、過電圧時の +9V の最大が MIC5205 の動作上限 16 V に近く、余裕がなかった(§4.2)。BZT52C13 に変更すると、閾値は 13〜14.4 V 程度に下がる見込みである。似た構成の回路で 13 V ツェナーを用いた以前の測定では 13.9 V だったが、v1.1 では計測しておらず、個体差やロット差もあるため、閾値は一概にはいえない。閾値を下げたことで、無負荷で 13 V 近くを出力する 12 V アダプターでは保護が作動する可能性がある(§6.2)。

6. v1.0 への影響と検証範囲

6.1 v1.0 への影響と回避方法

点滅の後は正常に起動した。測定した範囲では、Ojai の再起動は 1 回で成功した。

設定の破損については、出荷版ファームウェア 1.0.0 のソースを確認した。起動時の EEPROM アクセスは読み出しだけで、読み出しエラーやチェックサム不一致があっても未学習として扱い、書き戻しはしない。書き込みが発生するのは、Learn ボタンを押した後に MIDI の CC を受信して MIDI-Learn を確定したときだけである。点滅の間にマイコンが再起動しても書き込みは発生せず、電源を入れた直後に Learn の操作を完了することも考えにくい。したがって、ホットプラグ時の点滅で設定が破損することはないと判断した。

設定が破損し得るのは、Learn 確定直後の約 5 ms の書き込み中に電源が断たれた場合だけである。動作中の瞬停は時刻を選ばないため、この場合は起こり得る。その場合も、次回起動時にチェックサムと範囲チェックで大半は検出され、影響は Learn 設定の消滅に留まる見込みである。

点滅は、先に Anthracite にプラグを挿してからパワーサプライの電源を入れる順序で回避できる。Ojai ではこの順序で点滅しないことを確認した。LVL5 ではホットプラグでも保護は作動しなかった。その他の電源での計測は行っていない。


Ojai の電源投入順序による立ち上がり動作の違い(動画)。ホットプラグと、先に挿してから Ojai の電源を入れた場合の比較

6.2 検証範囲と未解消の制限

今回確認したのは、リワーク回路2 にリワークした v1.0 の 1 台での、十分に放電した状態からの Ojai へのホットプラグと、安定化電源と直列の 6240A およびトグルスイッチで加えた過電圧での過電圧保護である。次の点は実機で確認してい点である。

  • 短時間での挿し直し:抜去から約 1 秒以内に挿し直すと、C51 の放電が終わっていないためソフトスタートが機能せず、突入電流は v1.0 と同程度に戻る。抜去時間が長くなるほど突入電流は低下し、約 2 秒で十分に放電した状態と同程度になる(LTspice)。抜去時間ごとの値は §3.3 の図に示した。リワーク回路2 で点滅しなくなる間隔の境界は、実機では計測していない。

  • 瞬停:300 ms 以下の瞬停では、LTspice ではどの回路でもソフトスタートが機能しなかった。リワーク回路1 の実機でも、282 ms 抜いて挿し直すと Ojai の保護が作動して 1 回点滅した。リワーク回路2 での瞬停は計測していない。瞬停への対策には、入力電圧の喪失を検出して Q3 のゲートを引き上げる回路が必要であるため、今回の対策の範囲外とした。

  • v1.1 のツェナー:測定に用いたリワーク回路2 の基板は 15 V ツェナーのままで、BZT52C13 を用いた v1.1 は計測していない。閾値を下げると、無負荷で 13 V 近くを出力する 12 V アダプターで過電圧保護が作動する可能性がある。

  • 急峻な過電圧:µs オーダーで閾値を急峻に上回る過電圧は再現できていない(§4.2)。

  • 再現性:リワークした基板での Ojai へのホットプラグは 1 回しか取得していない。同じ基板での LVL5 へのホットプラグと、Ojai に挿してから電源を入れる条件も未測定である。v1.1 として製造した基板では計測していない。

用語

  • ホットプラグ:パワーサプライの電源を入れたまま、機器の DC プラグを挿すこと。
  • 突入電流:プラグを挿した直後に、機器内のコンデンサを充電するために一時的に流れる大きな電流。
  • ソフトスタート:電源投入時に電圧を緩やかに上昇させ、突入電流を抑える機能。
  • 復帰時間:この記事での呼び名。プラグを抜いてから、ソフトスタートが再び機能するまでの時間。
  • ラッチオフ:保護が作動した後、電源を入れ直すまで出力を止めたままにする動作。
  • リワーク:完成した基板に部品を追加したり付け替えたりして、回路を変更すること。
  • リワーク回路1:この記事での呼び名。v1.0 に C51(1 µF)を追加した回路。
  • リワーク回路2:この記事での呼び名。v1.0 に D30、C51、R95 を追加した回路。D3 は BZT52C15 のまま。実測と LTspice で評価した。
  • v1.1:リワーク回路2 の D3 を BZT52C13 に替えた対策後の回路。計測していない。
  • MIDI-Learn:受信した MIDI のチャンネルと CC 番号を、エフェクトのオン/オフの操作に割り当てて記憶する Anthracite の機能。
  • Anthracite:Trope のファズペダル。
  • Ojai:Strymon のエフェクター用パワーサプライ。出力ごとの定格は 500 mA。
  • LVL5:Fender のエフェクター用パワーサプライ Engine Room LVL5。
  • 6240A:ADCMT の直流電圧・電流源(販売終了。リンク先は同社の販売終了品一覧)。この記事では直流電源として用いた。