では、低電圧 DC コンセントはどこにあるのでしょうか?

あなたの子供時代を思い出させる音や匂いは何ですか? その時は気づかなかったけれど、すぐに思い出してしまう感覚はありますか？私にとって、それらの 1 つは、暖まった古い家電製品から出るフェノール樹脂のわずかな匂いです。すぐに私は1975年頃、リビングルームのカーペットの上にあぐらをかいて座っていました。

数十年にわたるこの変化には、多くの小さな技術的進歩が貢献してきました。ほんの数例を挙げると、スイッチモード電源、LCD ディスプレイ、大規模統合、クラス D オーディオ、そしてもちろん熱電子管の終焉などです。その結果、多くの場合、アプライアンス自体が低電圧で動作します。かつてはコンセントを争う電源プラグの山があったはずですが、今では同等の電源プラグが山ほどあることになります。電源コードを備えた家電製品であっても、内部にはスイッチモード電源が搭載されている可能性があります。

主電源は、19 世紀の終わり近くのある時点で初めて大富豪の家庭に登場しました。時間の経過とともに、AC または DC として供給されるさまざまな電圧から、今日私たちが知っている AC 規格へと進化しました。一般的に、南北アメリカでは 60 Hz AC で 120 V 近く、その他のほとんどの地域では 50 Hz AC で 230 V 近くになります。高電圧 AC が配電媒体として選ばれる理由はいくつかありますが、その主な理由は、発電の容易さと送電損失に対する耐性です。

この高電圧主電源の本来の用途は、明るい電気照明を提供することであり、石油ランプやガス灯に慣れていたビクトリア朝の人々にとって、それは魔法のように見えたに違いありません。電気製品が発明されるにつれて、長年にわたり、私たちが慣れ親しんでいる主電源配線と家庭用コネクタが進化し、その後、すべての主電源で動作する電気製品はこれらの規格に準拠しました。

つまり、100 年以上経った今、私たちは 21 世紀の電力変換技術と低電力、低電圧の家電製品の両方を備えていますが、本質的には 19 世紀の電源コンセントを依然として使用しています。ちょっとすみません、赤旗を掲げて私の馬車の前を歩いてくれる男を雇う必要があります。蓄音機にガンガンかける曲を確保しに行くのです。

私たちが最近使用している機器の多くが低消費電力で低電圧に対応していることを考えると、家庭内の低電圧配電の標準を進化させる時期が来ているのではないでしょうか? 主電源ソケットの必要性が完全になくなるわけではありません。結局のところ、タップで 3 KW が非常に便利な場合もありますが、それらすべての電源キューブの必要性がなくなり、他の低電圧電源があれば使用できるようになります。。 19世紀の方法で私たちの家に電力を送ることに今でも意味があるのでしょうか？

皆さんの中には、「もう 1 つのコネクタシステムは絶対に必要ではない」と急いで指摘する人もいるでしょう。そして、数十年にわたる開発期間を経て、コネクタ業界はすでに低電圧および中電力向けの製品をカタログに載せているだろうと考えるのは正しいでしょう。たとえば、IEC60309 規格、いわゆる CEE 形式コネクタには、24 V 以下用のバリエーションがあります。または、このアプリケーションで使用できる、おなじみの XLR シリーズをベースにしたコネクタもあります。 USB C をその役割として位置づけているかもしれません。

残念ながら、この要件に完全に適合する候補者は存在しません。たとえば、これらの低電圧 CEE フォームはかさばり、高価で、入手が困難です。また、XLR の多くのバリエーションにはすでに多くの用途があり、電力を供給する用途と混同すべきではないため、それは初心者には適していません。一方、USB C ではアクティブなケーブル、ソケット、デバイスが必要となり、見た目のシンプルさは犠牲になります。明らかに何か別のものが必要です。

奇妙なことに、低電圧電源ソケットに関して確立された規格がいくつかあります。あるいは、事実上の標準と言うべきかもしれません。なぜなら、どちらもその目的のために制定されたものではなく、実際にその目的に適しているものでもないからです。これらは、必ずしも優れたソリューションであるというよりも、コンセントの必要性と利用可能性によって進化しただけです。

USB A ソケットは、当社初の既存規格です。電源ではなくデータポートですが、2Aで5Vとして10Wの電力を供給できるため、電源コネクタとして別の存在として進化しています。壁のいぼ、コンセント、飛行機の座席、電車、車など、さまざまな場所で見つけることができます。そして、携帯電話の充電以外にも使える USB 電源のアクセサリがたくさんあり、その中には役に立たない目新しいものもあります。電力供給ポイントとして USB コネクタを備えたリチウムイオンバッテリーパックにより、ポータブル電源革命も引き起こされました。しかし、10 W は、使い慣れているポータブルデバイスの種類を超えるとわずかな量であり、コネクタはかなり信頼性がありますが、最も便利とは言えません。

当社のもう 1 つの既存の標準は、カーアクセサリーソケットです。 12 V、10 A から 120 W の電力を供給できれば、より実用的ですが、コネクタ自体がひどいものです。かつて車に標準装備されていたシガーライターを発展させたものであり、決して汎用コネクタとして設計されたものではありません。このコネクタの人気は、車内の電源にアクセスする代替手段がないことに起因しており、その巨大なバレルのせいで、決して便利とは言えません。これについて言えることは、カーアクセサリープラグの内部には電子機器を収納するのに十分なスペースがあり、一部の電子機器はほぼ自己完結型になっているということだけだ。

では、既存の低電圧コネクタの不適切な状態をばらばらに引き裂いたとして、解決策として何を提案すればよいでしょうか? 白紙の場合、低電圧をどのように配電すればよいでしょうか?

まず、電圧と電流を指定し、電力レベルを確認することが重要です。これが書かれているところでは、配線規制は 50 V 未満の電圧には適用されないため、それが電圧の上限を設定します。そして、その制限の上限に近い電圧を選択する誘惑に駆られますが、それ以上変換せずに、より有用である可能性の高い電圧を使用し続けることも理にかなっています。そのため、私の一部は 48 V に直行するでしょうが、私は代わりに使い慣れた 12 V を使い続けます。

当社の既存の 12 V 標準を見ると、カーアクセサリーソケットは 120 W を供給しており、これはほとんどの低電圧照明や家電製品には十分です。したがって、車のソケットがそうでない場合でも、ソケットごとに 12 V、10 A が妥当な妥協点となります。したがって、より許容可能なソケットを見つける必要がありますが、最大 10 A が大電流ではないことを考えると、それを想像するのはそれほど難しいことではありません。自由に使えるプラグとソケットのメーカーがあり、上記の XKCD の漫画を無視する用意ができている場合は、上記の CEE 形式のコネクタとは似ていないものの、工業用耐久性のないかなり従来型のピンのセットから始めて、ヒューズを組み込むでしょう。アプライアンスのケーブルを火災から保護します。英国の BS1363、ヒューズ付き電源プラグの習慣は根強く残っています。ソケットの周囲には、おそらく USB コンセント用の 5 V レギュレータも組み込むと思います。

ただし、大量のスイッチモード PSU ボックスを大量の電源ユニットに置き換えたくはありません。ここで説明するソケットの目的は、電力を供給するだけではなく、他の道具を取り外すことです。明らかに、何らかの形式のケーブル配線が必要です。この時点で、トポロジーを考慮する必要があります。ソケットごとに 1 本のケーブルがあるか、そうでない場合は 1 本のケーブルにいくつのソケットが接続されるか? 前者であれば、ケーブルごとに単一の 10 A ヒューズを備えた配電ポイントからの 16 A の絶縁フレックスがあれば、賢明なケーブル配線を可能にするのに十分なマージンが得られますが、後者の場合は、より充実したものが必要になります。たとえば、国内の低電圧照明業界から提供されている柔軟な絶縁銅バスバー製品で十分です。

これは、より安全でより便利な電源コンセントのある未来に向けた、壮大な暴言、いわば個人的なマニフェストです。どういうわけか、私はこのような低電圧の家庭用配電システムがすぐに登場するとは期待していませんが、期待し続けることはできます。

低電圧配電に対するあなたのビジョンは私とは異なるかもしれません。たとえば、私が避けてきたスマートな要素が含まれている可能性があります。あなたも主電源電圧愛好家かもしれません。コメントでお知らせください。