直流電源って、そもそもナニ？
最も基本的なDC電源（直流安定化電源）は？
実は乾電池も直流なのでDC電源と言えないこともないですが、ここではコンセントの交流を直流に変換するもの（AC/DCコンバータとも言います）を対象とさせていただきます。最も身近なところにあるAC/DCコンバータはスマホのACアダプタであり、このACアダプタは交流100Vを直流5Vに変換しています。外形がシンプルで小さいので、中身もシンプルなのではと思われるかも知れませんが、実はそうではありません。スマホのACアダプタの中には複雑な回路（部品）がぎっしり詰まっているのです。そこで基本的なDC電源ですが、DC電源の回路方式は大きく分けて二つあります。
| 名称 | 回路 | 特徴 | 備考 |
| ドロッパー方式 | シンプル | 大きくて重い | リニア方式、シリーズレギュレータとも言う |
| スイッチング方式 | 複雑 | 小さくて軽い | スマホのACアダプタもこの方式 |
今回はDC電源の基本的な回路方式である「ドロッパー方式」についてご説明させていただきます。
ドロッパー方式のDC電源とは
ドロッパーを直訳すれば「落とす」ということになりますが、では何を落とすのでしょうか？結論から言えば「電圧を落とす」ということになります。さきほどのスマホ用ACアダプタでは交流100Vを直流5Vに電圧を落としていましたが、スマホに限らず直流で動作する機器は数Vなどの低い電圧で動作するものが多いため、ACアダプタでは電圧を大幅に落とすことが必要となります。
この「電圧を落とす」ときに活躍するのがトランス（変圧器）と呼ばれる部品で、簡単に交流の電圧を変換することができます。私が知る限り最もシンプルなDC電源はトランスと半波整流回路を組み合わせたもので、以下のような回路です。
見ておわかりのように、たった３つの部品で構成されていますね。これらの部品はそれぞれ重要な役割をはたしています。
トランス
トランスは１次側と２次側の巻き線比を変えることにより交流の電圧を巻き線比に比例して変換することができます。仮に１次側と２次側の巻き線比が10対1とすると、１次側に100Vを入れると２次側には1/10の電圧、すなわち10Vが出てくるという訳です。
ダイオード
ダイオードは基本的な半導体であり、その名の通り半分（片方向）のみ電流が流れるという特徴を持っています。ここではトランスの２次側に出てきた10Vの交流から片方向（プラス側）のみ取り出すために使用しています。これを「整流」と言い、ダイオード１個で構成された最もシンプルな整流回路を「半波整流回路」と呼びます。
コンデンサ
交流をダイオードで整流しただけでは、単に交流のプラス側を切り出しただけに過ぎないため、直流と言うよりも「マイナス側を切り取ったプラス側のみの交流」と言った方が近いかも知れません。 こんなときにコンデンサを使えば半波整流後の「山だらけ」の波形を平らにして、より直流に近づけることができます。このような用途で使われるコンデンサを平滑コンデンサと呼びます。
半波整流回路
半波整流回路では、図のようにダイオードで交流の半波（この回路ではプラス側）のみを取り出します。すると図のようにマイナス側がなくなりプラス側だけの断続した波形になり、これだけでは直流とは程遠い波形ですね。そこでコンデンサに溜める（充電する）ことにより電圧が出ていない部分を補ってなだらかにするというしかけです。
この図ではわかりやすくするために完全な直流ではなく、少しだけ「山」の影響が残っています。（これをリップルと呼びますが、本題とそれるのでここでの説明は割愛します）実際は直流の出力端子（＋）と（－）に何も接続されていない（電流が流れていない）のでコンデンサから放電されることは無いため、もっと直流らしく平坦になります。
ちょうどコンデンサの両端の電圧は「預金残高」のようなもので、交流の周期で定期的に給料などが入金（コンデンサに充電）されます。その後使わなければ（電流を流さなければ）最初の残高を維持していますが、使えば使うほど（電流を流すほど）残高（コンデンサの両端電圧）は低下していきます。感の良い方はおわかりかも知れませんが、この回路は大きな電流を流す用途には向いていません。なぜなら次の入金前に残高が無くなってしまうからです。
この半波整流回路はDC電源の基本中の基本なので、ぜひ覚えておいてください。
関連ページ
直流と交流の違い https://www.keisoku.co.jp/pw/support/oyakudachi/ac-dc-dif/
直流電源 https://www.keisoku.co.jp/pw/product/power/dc/
