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조회 수 169 댓글 5

 

진공관 시대의 전자공학 핸드북에서 전재한 자료입니다.  출력트랜스를 이해하는데 도움이 될 자료라서 우선 등가회로와 그라프로된 자료들을 올려둡니다.

 

흔히 출력트랜스 등가회로는 저역, 중역, 고역을 별도로 취급합니다.  여기서 사용된 기호들이 다소 복잡하지만 추후 시간이 되는대로 설명을 덧붙이겠습니다.

 

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여기서 저역과 중역에 대한 분석은 비교적 간단합니다.  저역 특성은 주로 1차 권선의 인닥탄스에 의해 정해지니 비교적 간단하고 중역은 등가회로가 저항으로만 구성되어 있어 별 어려움이 없습니다.  다만 고역의 등가회로는 약간 복잡하고 분석이 간단치는 않지만 여기에 그 결과가 가능한 여러가지 경우에 대해 그라프 형식으로 주어져 있으니 참고하시기 바랍니다.  다만 주파수 축은 공진주파수로 노말라이즈 되어 있으니 이 점 이해하시기 바랍니다.  여기서 공진주파수는 누설인닥탄스를 가진 인닥터와 1차측 부유용량, 그리고 2차측부유용량을 1차측으로 환산한 용량의 합의 값을 가진 캪으로 구성된 공진회로의 공진주파수를 의미합니다

 

 

 

  • ?
    KYJ 2017.05.12 22:54
    출력트랜스의 고역 특성을 9가지 다른 경우에 대해 보여주는 그라프들입니다. 마지막 2개의 스캔 파일이 거꾸로 보이고 있는 점 이해바랍니다. 바로 세우는 방법을 몰라 일단 올려둡니다.
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    이지오디오 2017.05.13 00:25
    귀중한 자료 감사드립니다. 열심히 공부해 보겠습니다.
  • profile
    KDK 2017.05.13 09:51
    권위있는 재료 입니다 1957 출판 -- 당시 세계의 최고 두뇌가 만드러낸 Handbook 입니다.
    최고의 연구 업적 - 이들을 종합해서 후세를 교육하고 알리는 일 -- 이런 것이 미국의 국력이 아닐가요 ?
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    KYJ 2017.05.13 10:49

    여기 서는 주어진 몇가지 파라메터(매개변수)의 값에 따라 오디오 트랜스의 특성들이 어떻게 달라지는지를 보여주고 있다. 그 매개 변수들은 다음과 같다:


    fr: 공진 주파수이다. fr = 1/ 6.28*SQRT {Lp’ *(C + Cp)} 여기서 C는2차 권선의 부유용량을 1차측으로 환원한 값 즉 C = Cs * Nr*Nr 이고 Cs 는 2차 권선, Cp는 1차 권선의 부유용량이다. Nr은 권수비이다. 한마디로 fr은 1차 권선의 누설인닥탄스와 1차 및 2차 권선의 부유용량을 1차로 환원한 부유 용량의 총합으로 구성된 공진회로의 공진주파수이다.


    A: 부유용량의 비로서 C/Cp로 주어진다. 여기서 C는 앞에서 보인대로 2차측 부유용량 Cs를 1차측으로 환원한 값, 즉 C = Cs * Nr * Nr 이다. Cs는 2차측 부유용량이다.


    B: 1차측 저항값과 2차측 저항값의 비로서 {(RG + Rp)/Rs + RL)} * SQ(1/Nr) 로 주어진다. 야기서 SQ()는 자승을 표시한다. 여기서 RG는 출력관의 내부저항이고 Rp는 1차 권선 직류저항, Rs는 2차권선 직류저항, RL은 부하저항의 저항값이다.


    D:2차측 저항값과 1차측 누설인닥탄스의 공진주파수에서의 리액턴스의 비이다. 즉 D = R/Xp’ 이고 여기서 R = (Rs + RL)* Nr*Nr 이고 Xp’ = 2* Pi * fr * Lp’ 로 주어지고 pi는 원주율이다.

     

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    KYJ 2017.05.13 14:05

    저역 등가회로는 비교적 간단해서 주먹구구식으로 혹은 직관적인 이해가 가능하다.
    출력트랜스 1차 인닥탄수와 ,부하저항 + 1차측으로 환산된 2차권선의 직류저항으로구성 된 병렬 회로가 다시  출력관의 내부저항(rp)과 출력트랜스 1차 직류저항 Rp의 합으로된 회로와 직렬로 연결된어 전체적으로는 출력관에서 발생된 출력전압에 대한 전압 분배기 역할을 하고 있다. 따라서 부하저항 RL에 걸리는 전압을 최대로 하기 위하여는 RG와 Rp가 작아야 하고 Lp가 커야하며 Rs, 즉 2차권선의 직류저항이 작아야 한다.

    Rp는 대략 100 옴에서 200옴 사이이고 소형 R 코아를 사용한 경우라면 100옴 보다 작다. RG는 300B의 경우 800옴 미만이고 845로면 1700옴이 되어 RG의 영향이 압도적으로 크다. Rs는 대략 1옴 미만 혹은 그 보다 작아서 무시할 수 있을 것이다. Lp는 RL과 전류를 나누어 훌려주기 때문에 Lp가 충분히 크지 않으면 출력이 낭비된다. 인닥터의 리액단스는 인닥탄스와 주파수에 비례하니까 낮은 주파수에서는 리액탄스가 작다. 인닥탄스도 작다면 저역에서는 1차측 인닥탄스로 흐르는 신호전류가 커져 상대적으로 부하저항으로 가는 신호전류는 작아지게 된다.

    만일 Lp 가 10 H이고 저역 주파수를 20Hz로 잡아주면 이 인닥터의 리약탄스는 6.28* 10 * 20 =1256옴이 되고 부하저항이 8옴이고 권수비가 30이라면 2차 권선의 직류저항을 무시한다고 해도 1차로 환산한 등가저항은 7200옴이 되어 출력전류의 대부분은 출력트랜스의 1차 코일로 흘러버리고 부하로는 1/7 정도만 흐르게 된다.
    한편 845를 출력관으로 사용했을 경우 RG + Rp 는 거의 1800옴 정도가 된다. 부하를 무시한다해도 부하저항에 나타나는 출력전압은 1256/(1256+1800)으로 배분되어 부하에 나타난 출력전압은 출력관에서 나온 출력전압의 반 이하로 떨어진다. 이렇게 되니 부하저항에 나타난 출력전력은 출력관에서 발생된 전력의 1/4도 되지 못한다.

    이상 주먹구구식으로 따져 보아도 저역을 위해서는 출력관의 내부임피던스를 줄여주어야 하고 출력트랜스의 1차 인닥탄스를 크게해 주어야 하는지를 정량적으로 알 수 있다.


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