自動車用電源平滑装置

自動車用電源平滑装置

今回紹介するのは「自動車用電源平滑装置」という名称にしていますが、実質的には少しチューニングパーツに明るいカー用品店等で売られている、アレです。購入すると１万円程度するでしょうか。
アレを分解した中身の画像をweb上で見かけたところ、やはり極めて単純なものでしたので、自作する事にしました。

用意するもの

	品名	規格	数量	備考
C1,C2	積層セラミックコンデンサ	0.01μF	2個	耐圧20V以上推奨
C3,C4	低ESR電解コンデンサ	4.7μF	2個
C5,C6		47μF	2個
C7,C8		470μF	2個
C9～C12		3300μF	4個
ヒューズ	ガラス管ヒューズ	3A	1個
	基盤	1枚	適宜	電解コンデンサを配置出来るサイズ
	ケーブル	電力用推奨	数m	バッテリーへ接続用
	ケース	タッパーなど	1個	気密性推奨

特別な部品はありません。全て新品で揃えても1500円行くかどうかでしょう。
電解コンデンサについては、出来るだけ低ESRの製品を選ぶと性能面で有利です。
私の場合、4.7μFと47μFについては三洋のOS-conを、470μFと3300μFについては、低ESR品を選択しています。
電解コンデンサは全て耐圧20V以上の品を使うことを推奨します。これは、一般的な自動車の電源電圧12Vに安全率1.5を掛けた18Vに耐えることが出来るようにするためです。
ヒューズについてですが、今回の回路では通常時大電流が流れることは無いので、大きな容量のヒューズを付ける必要はありません。私は手持ちの関係で3A品にしましたが、こんなに大きな必要は無いと思われます。

回路図

回路は何のひねりもありません。ヒューズを経由して、全てのコンデンサを並列に接続してください。
アレの場合は、これの他に発行ダイオードを点滅させる回路が付随しているだけです。

私の作成した構成だと、ユニット全体としての容量は14,243.42μFになります。
コンデンサは、容量が小さいほど高い周波数で、容量が大きいほど低い周波数で等価直列抵抗(ESR)が最小になります。よって、予算・ユニットのサイズが許す限り大小のコンデンサを並列に接続すれば理論的には電源インピーダンスをより下げられる事にはなりますが、定量的に効果を測定しないと、無駄な投資になる可能性があります。
本来はオシロスコープ等で効果を測定すべきですが、車の側でAC100Vが取れるところが身近に無いので実施しておりません。

制作

回路的には単に電解コンデンサを並列接続するだけですので、思いの通り作っていただければよろしいかと思います。ただし車に取り付ける事を目的としている事から、ショートには十分気を付けてください。

基盤はユニバーサル基盤を使用しても構いませんが、私の場合はより配線抵抗を減らすためにエポキシ基盤にカッターでパターンを切って使用しました。

完成すると、このような形になろうかと思います。
私の場合は、バッテリーへの接続ケーブルは半田付けではなく、ケーブルに圧着端子を付けたものをボルト＆ナットで留める形を取りました。

最終的にはエンジンルーム内に納めることになりますが、配線抵抗を出来るだけ下げるためにバッテリーとの接続ケーブル長は短くし、かつエンジンの熱が直接伝わらない箇所に据え付けてください。
また、エンジンルーム内＝屋外ですから、湿気等からコンデンサを守るため、電子レンジ対応のタッパー等でケースを作成する事を推奨します。

効果

効果の程ですが、今まで個人的に３台の車（NISSAN R32 SKYLINE GTS25/NISSAN PS13 SILVIA K's/SUZUKI CELVO-MODE CLASSIC)に取り付けた結果から言うと、

・エンジンの回転上昇音がなめらかになった（高回転時の音が角が取れた）
・高速道路走行時に普段よりエンジン音を静かに感じるようになった

といったところです。これは、電源が平滑化（安定化）されることにより各電子回路やセンサー類により安定した電源が供給され、回路設計通りの動作に近づいた為と思われます。
このほか理論的にはカーオーディオの音質向上や燃料噴射&点火タイミングの適正化があるはずですが、それらは体感出来ませんでした。

効果は確実にありますが、その体感はアーシングに比べて少ないので、アーシングをまだ施していないのであれば先にアーシングをすることをお勧めします。