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KDK
조회 수 59 댓글 3

 쉽게 알도록 진행해봅니다  고처가면서 쓰다보면 몇일 걸릴거 라고 봅니다 

 

 

ttt-ddds.jpg

ㅠㅎㅅㄱ.jpg

ㅡㅜㅠ.jpg

 

내가 세계 최고성능 OPT 만든다 고 다짐하고 위 그림을 잘보십시요.  10 turn Inductance 가 시작점입니다. 

 

10 turn이 1.2-1.5 mH (120Hz) 면 준비된 Core 입니다. R-core를 처음 만들때 Core 크기에 무관하게  모두 1.2-1.5mH @ 120Hz

가 되도록 했습니다.  때로는 120Hz 로는 재지지않고 1Kz 가 가능 할때도 있습니다. 1Khz 에서는 값이 반 쯤 감소 합니다.

측정대상이 교류이론이 지용되는 " Linear한 특성의 재료가 아닙니다" --측정기는 시키는대로 열심히 측정하는데 일정한 값을

찾지 못하는 겁니다.  간단한 측정기가 더잘 잴수도 있습니다.  

 

자로단축한 R-core 만을 사용합니다 

 

전자이론?   우선 다음 사항만 알고 시작 합니다.

 

Impedance 는 교류신호 -signal 흐름에대항하는 전기적 힘입니다. 주파수 라는 변수가 끼어듭니다

Resistor -> Resistance, Inductor (Coil) -> Inductance, Capacitor -> Capacitance,  로 구성되고 

Resistance 는 주파수에 무관하고 그  값이 일정합니다

Inductance는 주파수에 비례합니다.  단위는 Henry H

Capacitance 는 주파수에 반비례합니다 즉 높은주파수로 갈수록 신호가 쉽게 통과 합니다. 단위는 Farad F

 

 

OPT - Out Put Transformer 에는 입력이라는 1차권선이 있고 출력이라는 2차권선이

있어서  Amp  하고 Speaker 를 연결해주는 장치입니다

 

ㅎㄽㅅ.jpg

 

1차/2치 Impedance 비  = 1차권선수 /2차권선수의비의 제곱 (자승)

 

이미 아는 사실이지만 주파수 특성 이라는 것이 OPT 에는 매우 중요합니다.

Audio장비에서 취급하는 주파수특성은 우리인간이 듣는 소리의 주파수가 낮게는 20Hz 높게는 20 Khz 로

이사이의 모든 주파수를 균일하게 통과/증폭 해주어야합니다. 이것을 Audio 대역폭이라고 합니다.

OPT 가 이대역의 주파수를 모두 똑같이 통과-전표 해주면 주파수 특성이 20Hz-20KHz 전대역에서 평탄-Flat 하다고 합니다.

낮은 주파수,높은 주파수에서 출력이 내려가는 부분이 생기면 어디서 얼마나 내려가는 가를  10%down @ 20Hz 이런식으로

표기합니다.  

보통 % 대신에 db 단위를 쓰지만 익숙해지지 않은한 %가 더 쉽게 감을 잡을수 있습니다.

 

Impedance 비도  Audio 대역폭내에서 변동이 없어야 합니다. 

1차/2치 Impedance 비  의 관계가 유지되는 범위가 정상동작 범위가 되는 것입니다.

잘못만든 OPT 는 또는 잘못 동작 시키면 제대로 회로연결이 됬다고해도 OPT로의 동작을 못합니다.

이런 것을 알아내는 것 이 "실력"으로 자기가 경험하고 노력헤서 배워 나갑니다.

 

(OPT 는 Push Pull 용으로 설계하고 SE 용은 끝에가서 응용 문제로 다루기로 합니다)

 

R-core 는 효율을 극대화 할려고 권선창은 작게 만드러서 그모양이 뚱보"김정은" 형 입니다

 

khjj.jpg

 

 

 

이미 여러번 올린 사진들입니다 

OPT 설계를 이들을 중심으로 설명해봅니다.

 

ㅈㅈㅅㅅ (1).jpg

위는 KD33 첫 Test 작품으로 Bobbin 에 1-2mm 정도의 권선창 공간이 남아 있습니다.

아래는 Jalbum이 전문 업자에게 부탁해서 만드러온 것으로 Bobbin 옆 날개가없는 권선방법으로 권선창의 20% 가까이 낭비 되여

있습니다. 남이 못하는 자로단축 Core 를 특별이 성능향상으로 만드렀는데 돈 좀 애끼고 자작이 귀찮다고 해서 이런 작품이

나왔습니다. --유명한 Lundahl Transformer도 이런식으로 만드렀습니다.

 

ㅈㄱ543.jpg

 

아래는 100% 권선창을 채웠습니다. Core 끼는데 고생해서 Bobbin 이 일부 깨저서 풀로 고정했습니다.

ㅈㅈㅅㅅ (2).jpg

HHwaree.jpg

 

최고 성능을 목표로 머리속에 다음 사항을 항상 그려둡니다.

 

권선으로 권선창을 100% 꽉 채웁니다. 빈공간이있으면 R-core 특성/ 특히 출력이 제대로 나오지 않습니다. 그러기위해서는 

권선창에 꽉끼는 Bobbin 을 만듭니다.   

 

ㄴㄴㅇㄷㅈㄷㅈㅈ.jpg

 

 

또한 2개의 Bobbin 의 권선이 동일해서 완전히 Balance 가 잡혀야 고역 주파수대역이 올라갑니다.

 

5극관-Beam 관 PP 용 OPT설계

 

 1차측 Impedance 를 3-5 Kohm 로 잡습니다.   -( 저의경험도 그렇고 많이 사용들합니다)

3극관에도 쓸수있는 값 입니다.

3극관에서는 rp -내부저항-증폭도가 만드는 특성표에서  Load Line 을 그려서 자기가 원하는 Load Impedance 를 찾아 내지만

5 극관은 rp가 너무높아서 도표작업이 의미가 없습니다. 적당히 3-5 Kohm 이면 모두 잘 동작합니다.

저는 낮을 값을 선호 합니다.  적은 권선수가 되서 만들가 쉬워집니다. 

 

진공관 전성기에는 주로 출력만에 관심을두는 설계 였습니다. 출력단회로는 모두가 5극관 PP 라서

NFB 좀 걸어주면 THD 5% 이하의 완성도가 높은 Amp가  쉽게 만드러집니다.   진공관 규격표 대로하면 대개의경우 동작에는

문제가 없었습니다.

 

그리고 진공관 자체도 오차가 큰 불량부품아라서 특별히 THD 가 0.1% 이하의 Amp를 만들지 않는한 

1-2% THD의 "좋은소리" Amp 용으로는  출력에 따라서 Core 크기만 달라지고 한가지 OPT 만으로 거의 모든용도에

사용할수 있습니다.

즉 Universal OPT 로 충분합니다.

 

1차권선 설계 -- KD44 

 

어려운 이론 빼고 쉬운 이론만으로 시작합니다.

 

Power Out Put 25W 에서  경험에의한 1차 권선굵기를 정해봅니다.

 

출력단의 DC ->AC 전환 능률을 45% 로 보면 DC 공급전력은 55.6W 가 됩니다.

비교적 낮은 250v를 Plate 전압으로 잡으면 222ma 의 전류가 흐릅니다. 이전류는 PP OPT의 B+ 를 통해서 양쪽으로

갈라저서 111ma 가 2개의 진공관 Plate로 공급 됩니다. 실제 출력시는 여기에 AC 출력 전류가 중첩되여서 저는

쉽게  x2 로보고 전체를 222ma 로 잡습니다.  아래표에서 AWG27 를 택합니다.    

 

 

AWG-cur-tpi.jpg

 

다음은 주어진 권선창에 몇번을 감을수 있느냐 를 알아야겠습니다.

저는  Bobbin 을 만드러 실제로 감아보고 알아냅니다.  많은 시간을 쓰더라도 낭비가 아닙니다.

 

2차에는 직류가 흘르지않고 Speaker 권선을 한가지로 하기로합니다. 권선창에서 1차권선이 차지하는 높이를 약 75% , 2차는
25%로 잡았습니다.  1차-2차 그리고 Core 와의 절연은 봉투종이 2겹 정도, 1차층간 절연은 아주얇은 제도에서쓰는 Tracing paper

한겹 ---이런구상으로 실제로 몇층 감아보면서  -- 1차를 16층을 감으면 1000 turn 이 됬고 25%는 남겨 놓고보니 더 감을수없습니다. 

1000 turn 이란숫자가 마음에 듭니다. Bobbin 2개를 직열로 합치면 2000 turn 입니다.

 

10 turn Inductance 가 1.5mH 라면 2000 turn은  200 자승배  1.5 mH x 40,000 = 60,000 mH ->60 H  충분히 좋은 값입니다.

살제로  완성한 OPT 에서는 이런 값의 반정도가 나옵니다. (재는 기계 주파수가 1 KHz 면 그값이 반으로 줄어듭니다.)

30H 라도 좋습니다. 

 

OK ---1차 Bobbin 당 1000 turn/16층   그럼 2차는??  여기서 Impedance 가 나옵니다.

         1차 권선에 3.5 Kohm 이라는 이름을 붙혀줍니다. 

         2차는 8 ohm 하나만 합니다.

         자승의 법칙으로  3500/8=437.5    -root -> 20.9 이것이 권선비입니다.      2000 Turn/20.9 = 95.7 turn   

         96 turn 을 병열로 할수도 있고    48 turn 2개 직열로 해도  OK   선 굵기만 정하면  설계는 다 한 셈입니다. 

96 turn 병열로 따저 봤습니다 -- 1A 선이면 병열로 2A 가되고 8 ohm 권선에 최고 2A 가 흘르면

전력은 W= I2R 에서 2x2x8= 32 watt  즉 1W 선 2가닥이면 32W 출력 까지를 안전규격내에서 감당할수 있다는 의미입니다.

AWG21 (1A 선 - 표에서)로 3층을 감으니까 94 turn입니다.  OK, 결정 했습니다.  

 

이상을 정리해봅니다

 

ㅇㅇㅇ4ㅈㅝ.jpg

 

 

 

         

.계속 -- 감이 잡히나요?

        

 

 

*******************너무그림이 많아저서 새로운곳으로 이사를 해야 겠습니다 글쓰고 고치는데 어렸습니다 

 

 

 

계속 

 

 

 

  • ?
    엘에이 2019.07.12 23:07
    제가 쓰는 측정기가 어떤 건지는 잘 모르겠습니다. 그런데 kd33 감을 때 2천턴이 넘었던 거로 기억합니다. 측정하면 50 henry정도 나오니까 120hz 정도로 측정하는 것으로 보입니다..120 hz가 아니고 혹시 더 낮은 값이면 성능에 문제가 있을 것으로 보입니다..
    다른 건 몰라도 설계한 다음에 보빈을 정확히 만드는 것이 시작점이 될 것 같습니다...보빈을 정확하고 안전하게 만드는 것은 각자 노력과 경험이 필요합니다...보빈이 반듯하지 않으면 정렬권선하기가 상당히 어렵습니다. 보빈 만들때부터 심혈을 기울여하합니다. 모든 과정은 각자 터득한 노하우가 쌓이면 저절로 해결 될 겁니다..제가 막감기를 하기도 했지만 그래도 기왕에 만들거면 이제부터는 정렬권선을 해야할 겁니다. 그래야 양쪽이 똑같은 보빈을 만들수 있습니다...턴수만 같다고 같은 보빈이라고 볼수는 없습니다...
  • profile
    KDK 2019.07.13 13:46

    납댑질이야 누구나 다 한다고 볼수 있는데 엘에이 님은 어렵다는 OPT 도 쉽게 만드는 남다른 재주를 갖고 계십니다.
    늘 이야기하지만 Audio 좀 한다는 국내외 원로들도 OPT 까지 자작하는 제작기사는 못봤습니다.

     

    나다하는 이들은 우리 My Audio Lab 에 들어올 생각을 못합니다. 꿀리니까요 ㅎㅎㅎㅎ

  • ?
    엘에이 2019.07.13 15:39
    남다른 재주가 있는 게 아니라 그때는 제정신이 아니라서 가능한 겁니다. 평생 음악을 듣는데 오디오는 매일 말썽을 부리고 고치려고 해도 장님이고 그러다 깨우치기 시작하니 집중력이 대단했던 것입니다. 지금 다시 할 수 있을지 모르겠습니다. 작업할 장소도 없고...

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