電池でアンプを駆動できるか

質問

以下のアンプをエネループ(1.2V)×10本で駆動しようと思っていますが、
電池は常用で耐えきれるでしょうか？なお，スピーカは8Ω×2です。
爆音では聞かないですので，出力は結構絞って聞くと思います。

SA-S1+S-EX
http://www.sp01.jp/14_914.html

電池10本で5W+5Wのアンプを今のところ駆動できているので，
上のアンプもいけるんじゃないかと思っていますが，いまいち根拠が無いです。
エネループが電流値に耐えきれるか，皆さんのご意見頂きたいです。
(理解しておきたいので，こういうときの考え方も教えて頂けると助かります。)

もし、ダメでも10W+10Wならいけるでしょうか？

回答No.12

iBook 2001（@iBook-2001）

再び　iBook-2001 です♪

補足の書き込み頂きありがとう御座います、そして反応が遅く成りました事、申し訳在りません。

さて、補足に書き込んでいただきました、「No3の方の回答の通り、どんなアンプを選んでも聞く音量次第ということでしょうか。」
まぁ、有る意味ではそう言う事でもあります。

真空管回路の一部は別として、通常の半導体アンプ、デジタルパワーも同じですが、最大出力をわずかに超えると、非常に酷い事に鳴るので、絶対に最大値を超さない範囲で利用する、と言うのが常識に成ります。

スピーカーの効率がとても良いなら、平均0.1Wでも十分な音量が得られ、瞬間ピークで１００倍の余裕度を持たせても１０Wまでのアンプで十分、と言う事はあり得ます。
しかし、スピーカーの効率が悪い場合、平均１Wでも音量的に満足出来ず、２Wとか３Wという両環境もあります、このような場合、瞬間ピークに対する余裕度をどのように考えるか、、、、

近年のデジタル音源では、すでに音源として最大ビット数という瞬間最大の上限が決まっているので、アナログ環境の様な１０倍、１００倍と言う大きな余裕度が無くても、音として破綻しない状況も在ります。

最初の回答では抜け落ちていた、この種の充電池の利用制限に関しても音響部分に関しても、回答No.4の大先輩がご指摘されています。

「最後まで使い切ってしまうと、再充電が出来にくく成る」というタイプなので、１０本で１２Vを得た場合、１０Vにまで低下した時点で電源オフが出来る構成なら安心ですが、たとえば２０２０の場合ですと６Vまで動作可能（らしい）ので、アンプとして動作しなく成るまで使ってしまいますと、電池に再充電が殆ど出来ない、と言う問題が出て来そうです。

それから、同じ化学変化を利用した同じタイプのエネループとエボルタですが、その後、いろいろ調べてみた所、充電電池としては、どうもエネループの方が技術的にも実用的にも優位のようですねぇ。
う～ん、私も科学的な二次電池と言うだけで同じ様な物だろうと思い込んでいたのですが、自分の環境でもエネループに、、とチョット後悔（苦笑）

電源制御が出来ない（一定以下の電圧に成ったら、自動で電源オフ）と言う場合は、使い切ってからの充電を前提とする、ニッカド電池の方が繰り返し利用としては良いと思われます。

ニッカド電池の開発と実用化も、三洋でしたね。

それから、補足の最後に書かれていました
「アドバイス頂いたのにすみません。電池破裂しないといいですが。 」
これは、ほぼあり得ません。

過電流の放出には電池（バッテリー）内部に細工がされていて、極端なショートで放置等でもしない限り安全です。
充電時は危険性が有るので、必ず指定の充電器を用いる、と言うのが鉄則と成ります。

リチュームイオンバッテリー系では、バッテリー内の温度センサーとその警告信号を受けるという形で安全策を持ちますが、乾電池型で一般販売するために電池側に温度センサーを取り付けても他の機器の利用が出来にくいので、それを使わない範囲での安全性を確保しています。

専用充電器は想定したバッテリー（二次電池）の特性を感知して、あるいは想定して、充電状況をコントロールします。
このため、指定以外の電池の充電は禁止なんですね。

たかだか小さな充電池ですが、過去には日本国内の工場でも出荷前の検査充電で爆発、この事故で死亡という重大事故も在ります。

市販品は、外装フィルムなどが爆発以前に、高温になると変色変質、更に温度が高く成ると異臭や煙などで、殆どの人が異常事態に気がつく。工場は外装フィルムというモノが無い状態で他の要素も在ったという最悪の組み合わせケースだったらしいので、最悪と言う爆発は、安全策を、あるいは安全な利用範囲という前提であれば、大丈夫です。

充電池の場合、特に乾電池型では、昔から並列接続は「禁則事項」と言います、やらんほうがいいとおもうよぉ～。

回答No.11

Yorkminster

今日パナソニック製の単3型eneloopを買ってきたら、取扱説明書に「10本以上直列に使用しない」との注意書きがありました。「以上」は「含む」ので、9本までは直列OK、10本からダメ、ということですね。

ということで、電流値が耐えられるかどうか以前に、「10本直列はメーカーが禁止しているのでダメ」というのが正解のようですね。

回答No.10

1575727

eneloopの容量にもよりますが、できなくは無いでしょう。しかし、あまりお勧めはしません。
こういうアンプを買うからには、電源はちゃんとしたものを使いたいです。
なぜなら、電源の電圧が不安定だと、それが雑音として出てきてしまうからです。

回答No.9

mimazoku_2

並列が危ない・・・そうでもないですよ。
ただ、負荷が１系統に掛かりすぎるのは悪いですし、問題が発生しやすくなります。
なので、２系統で、負荷電流を分散させるのです。
これならば、万一、ボリューム操作を誤っても、電源が耐えきれますし、大きな音を出したいのなら、それもＯＫです。

＞アンプ自体をやはり低出力のものに変えるのも・・・

そうですね、方法は２つです。

１，電源を強化する。（エネループ２０本案）
２，アンプを小出力にする。

スピーカーは、問題ありませんよ、このアンプだと・・・。
スピーカーには、ピークパワーとミュージックパワーがあるので、余裕のある許容入力を持ったスピーカーにしましょう。

・ピークパワー：瞬間的に入力できる最大値。
・ミュージックパワー：平均して入力できる平均最大値。

例えば、ピークパワー１００ｗのスピーカーでは、ミュージックパワーは、３０～４０ｗが限界です。
それ以上の入力は、スピーカーのボイスコイルを焼き切ってしまいますし、アンプが過大電流を流して、アンプが壊れます。

疑問を感じるのは、このクラスのアンプを、なぜエネループで駆動させる？という事です。
通常、電源に不安の無い、容量の大きなものとか、交流電源を用いるとかの手法になるはずなんですが・・・なぜ？
そんな面倒な事をしなくても、電動ドライバなどに使われているようなバッテリの方が、断然有利です。
まあ、真の目的は知りませんが・・・。

回答No.8

yucco_chan

間違いに近い回答が多いですね。

1900mAh の容量は10時間率（5時間率かもしれません）での表記。
つまり190mA の電流で10時間使える容量。（5時間率だったら380mA で5時間使える）
1900mAで使ったら 0.6時間程度以下しか使えません。

また、アンプが１０W出力でも、実際の音楽などの出力は、平均すると1/10以下になります。

なので、＃７さんの通り、「問題ないんじゃない」です。

あと、注意点として繰り返し使用回数の2100回は、完全放電させない使用方法の時です。
1900mAhの７０％の使用に留める放電を49回行い、メモリー効果除去をかねて１００％放電（メーカーが定める終止電圧（1.0V？）まで放電させる）を1回行う。
この５０回放電を１セットとして、１００％放電時の容量が公称値1900mAhの８０％まで劣化した時が寿命。
この寿命までに2100回充放電ができる。

毎回１００％放電させたら、２～３００回の充放電で駄目になったとの記事も見たことがあります。

トヨタのハイブリッドカー プリウスは、電池寿命を延ばすために５０％放電までしか使わないそうです。

回答No.7

chiha2525

問題ないと思うけど。

Ｄ級アンプの暗電流は0.5W程度だったと思います。1.0Wx2の出力でも2.5Wしか使わない、この程度の電力を供給できれば電池は良いということになるはずです。

うちでは0.01～0.1Wx2程度の出力なので、Ｄ級アンプを使っていても効率は悪くなっているのでしょう。

回答No.6

007itochan

回答ではないかもしれませんが

充電型電池の　並列接続が　やばい　のは、電圧のバランスが崩れたとき、高い方から、低い方に充電されるロジックが働くためです。

それと、エネループの条件を外し、リポ電池なら、そんなワット数気にすることなく利用できます。

ラジコン専門店のサイトで検索すれば、恐ろしく安い値段で　充電器込みで手に入ります。
放電電流　１００Ａなんてのは　当たり前です。

回答No.5

tetsumyi

どうしてエネループにこだわるのか、私としては理解に苦しみます。
アンプの駆動で電源電流が不足する恐れがある場合はアンプの能力を充分に発揮できず、パワー不足となって迫力ある低音を出すことができません。
まともな音質で聞きたいのであれば、アンプに必要な電流を余裕を持って流すことができる電源を用意すべきです。
密閉型鉛蓄電池であれば短時間であれば２０A程度以上流すことができるので音質の劣化の恐れがなくなりますし、価格的にも安上がりですし過電流による電池の劣化や発熱も起きません。
http://akizukidenshi.com/catalog/c/cpb12v/
ただし放電したまま放置したりすると劣化が進みますし、LONG製の安物は劣化が早く寿命が短いです。

回答No.4

Yorkminster

他の回答者も指摘されていますが、そもそも現在（あるいは今回は）何Wで使っている（使う予定）のかが最大の問題です。

ものすごく単純に考えると、通常のeneloop（白ボディに青文字）の容量は1900mAhくらいです。1900mA出力すれば1時間で容量を使い切るという意味なので、2A程度の出力には堪えてくれると考えて良いと思います。

こちらでも2A強で実験していますが、特に問題はなさそうです。
http://kaden.watch.impress.co.jp/docs/column_review/kdnreview/20130920_616065.html

一方で、eneloopの公称電圧は1.2Vですが、終止電圧は1.0Vで、実際には1.1Vくらいでキープするようです。10本直列だと11Vなので、2A流すなら22Wです。アンプ全体で22Wなので片チャンネル当たり11Wですが、このアンプに使われているICのTA2020の電源効率を80%と仮定すると8.8Wということになります。D級アンプは出力が低くなるほど効率も落ちるので、実質的には7Wくらいかも知れません。

もっとも、TA2020の出力が8Ω負荷時に12Wというのは、電源電圧13.5V時、歪率10%時の値です。これはもはや聞くに堪えないレベルの歪なので、このアンプの実用的な出力（歪を気にせず使える範囲）は、8Ωのスピーカーを繋ぐなら、いずれにせよ7～8Wくらいが関の山です。電源電圧11Vだと、5～6Wが良いところかも知れません。もし、本当に常時10W+10W以上の出力が必要なのであれば、電池以前にアンプの選択に難があります。

ということで、1時間だけ、7～8W程度なら使えるのではないか、という感じでしょう。

実際の出力が2Wとかであれば、もう少し時間は延びます。5W+5Wのアンプというのも、その「5W」が最大出力の意味であれば、歪の少ない範囲で使えるのはせいぜい3Wくらいまででしょうから、現在もフルパワーで出力している訳ではないと思います。

ただ、上述の通り出力を落とすと効率も落ちるので、たとえば2W出力時の効率が60%と仮定すると（TA2020のデータシートによればそのくらい）電源は3.3W必要なので、ステレオなら7Wくらいです。11Vで7Wなら電流は0.6A強なので、使用できる時間は3時間くらいでしょうか。

なお、ニッケル水素電池は終止電圧を超えて使い続けると急激に劣化します。eneloop自体の寿命を考えるなら、ギリギリまで使うのではなく少し早めに切り上げた方が良いでしょう。

回答No.3

Tann3

プッシュプルで、電源の電力をほぼ100%スピーカの駆動に使えるとして、12V電源（1.2V×10個）でスピーカに10Wの電力供するには、方チャンネルで

　　　　10W　÷　12V　≒　0.833A

2チャンネルで　1.67A　必要です。

　乾電池のエネループが、　1.67A　流したときにどの程度発熱・電圧降下して、全体の回路の動作がどうなるか、ということですね。この電流では、電池の内部抵抗が1オームであっても、2.8Wぐらいの電力を消費して発熱し、電圧が1.67V以上低下しますから、多分、電池自体が「あっちっちに発熱して融ける」という結果になってダメでしょうね。

　ただ、アンプのスペック上の最大出力が10W+10Wであっても、通常に音楽を聴いている範囲では、出力は平均で数百mW、ピークで1Wぐらいですから、多分大丈夫でしょう。上記の計算の1/10～1/100ということです。

　5W+5Wのアンプであっても、20W+20Wのアンプであっても、同じような音量で聴いている限りスピーカに出力するワット数は同じです。従って、「5W+5Wのアンプを今のところ駆動できている」のであれば、SA-S1+S-EXでも大丈夫だと考えるのが論理的です。

補足

No2の方に補足書いているのと入れ違いになってしまいました。
以下の記載は納得です。
なんだか直列10個でいける気がしてきましたが、5W+5Wで使っているスピーカよりも
大型で大き目の音を鳴らすかもしれません(5W+5Wが6cm 4Ω，今度が8cm 8Ω)
やってみて、発熱を見るべきでしょうか・・・

"5W+5Wのアンプであっても、20W+20Wのアンプであっても、同じような音量で聴いている限りスピーカに出力するワット数は同じです。"