KDK LAB - KD128 New 디자인 -재탕-참고

KD128 New 디자인 4, 8, 16 숫자에 너무 집착 말도록 !

KDK

조회 수: 8977, 2014-06-10 11:28:12(2014-02-23)

2 차측 4 ohm 권선 -- AWG#22 3가닥 3층 = 76 turn 을 기준으로 위표와 같이 감았습니다.

4 ohm 권선이 76 turn 이면 8 ohm 은 여기에 76 x 0.41 = 31 turn 만 추가하면 돼지만 자리가 남아서 5 turn 을 더 감았습니다.

1차 1.6 K ohm 권선수는 760 turn (10배) 입니다. AWG 24 로 4 + 5 = 9 층을 Full Layer 를 채워 감고 보니 818 turn 이 됐습니다.

권선비의 자승이 Impedance 비 --    4 ohm 을 기준으로 하면 8 ohm 은 9.9 ohm 이 돼고 1차는 1.85  K ohm 으로 됍니다.

                                                     8 ohm 을 기준으로 하면 4 ohm 은 3.7 ohm 이 돼고 1차는 1.7   K ohm 으로 됍니다.

                                                     4 ohm 단자에 6 ohm부하를 연결하면? ----- 여러분이 알아내보십시요

이렇게 만든 OPT 1차 의 Inductance 는 120 Hz 에서 8.56 H, 손으로 더 조이면 8.61 H 가 나옵니다. 직류 저항은 18.1 ohm 입니다.

1차 Inductance 를 10H 정도로 예측했는데 8.5H 면 OK!

1차를 3층 x 3 으로 3 등분 할수도 있고 앞으로 여러가지 권선 방식으로 더 좋은 OPT 를 만드는 겁니다.

두 Bobbin 연결점이 1차 중간으로 50% UL tap 으로 쓸수있습니다. 최적 tap 위치가 40-43% 라고 합니다.

제가 만든 것은 최소 분할입니다. 분할을 늘리면 Leakage Inductance 가 감쇠해서 고역특성이 좋아 집니다.

분할을 더하면서 최적위치 Tap 내는 것도 다음 개선 과제로 생각해 보십시요.

2차 Impedance 를 3가지로 구분해서   Low (3-6 ohm), Med( 6-12 ohm), High (12-24) 로 권선수 선택에 여유를 주고  자기가 쓰는 Impedance 가 8 ohm 라면 2차 권선은 8 ohm( Med) 한가지로 해도 좋습니다.

새로 40% UL Tap 추가한 설계   댓글로 올렸습니다
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KD128 opt Test 글 이 있어서 참고로 올립니다

KDK Column
KD128 OPT TEST #2 - 13GB5 x3 SE Amp 로
KDK

조회 수: 5247, 2015-04-19 01:38:04(2014-04-07)
마요님 따라서 저도 13GB5 x3 Para 로 Amp 만드러 어렵게만든 OPT (4, 8, 16 숫자에 너무 집착 말도록 ! 에서 만든 UL tap 없는 첫번째 OPT)  를 Test 했습니다.ㅂ

Driver 관은 마요님게 보낼려고 준비한 6LF8 을 사용 했습니다.

결론부터 이야기한다면 KD128 opt 성능 매우 좋습니다. 소출력에서 주파수특성은 10Hz 에서 20 KHz 까기 변동 없고 (+/- 1 db)

20 Khz 에서 서서히 감쇠합니다. 구형파 응답도 20Khz 에서 매우 우수합니다.(위 사진- 미세 noise 끼여있습)

OPT gap 은 약 12 mil 이고 1차 Inductance 는 8.6H (120Hz) , Leakage inductance 는 120Hz 에서는 잴수가없고 1Khz 에서1.7mH 였습니다.

문제는 Amp 입니다. 매우 만들기 어려운 고난도 Amp 입니다. 제가 원하는 동작을 시킬수가 없어서 소출력에서 겨우 OPT Test 로 끝냈습니다. Bias 전압은 3개의 진공관이 같은 회로에 묶어 있습니다.

동작점은 Ip=120ma Vp=220V Vg= -40 로 측정 됐지만 3개의 출력관 동직점은 Grid Bias 전압만 같고 전류는 모두가 달랐습니다.

여러개 의 진공관을 갈면서 Test 했지만 50년을 방치한 NOS 진공관 의 첫 점화라서 초기 Aging 이 필요 한지 알수도없고   더욱이 진공관 갈아끼고 마냥 기다릴수도 없습니다.

상식으로 현대 관이라고는 하지만 초기변동은 피할수 없을 것같습니다. Amp의 3개의 진공관은 개별 고정 Bias 로 해서 수동으로 조절하고 각 진공관 Cathode 에 전류계를 설치 해야할 것 같습니다.   앞면에 6 개의 전류계를 설치한다면   발전소의 배전판 같은 Amp 가 만드러 집니다.

본 Amp는 SE 로서 고전압 대형 송신관으로 간 것과는 달리 저전압 고전류를 시도 해 보는 겁니다.

동작점 Vp=275V, Ip=200ma,   Vg= -40V  Pout= 20W 가 Target 입니다.

특성 편차가 큰 3개의 진공관이 출력을 똑같이 부담하도록 설계- 제작 조정 --- 고수 대가 할것없이 제대로 만들기 어려운 Amp 입니다.

OPT 자작을 하는 초보자에게는 같은 출력범위의 21LR8 쌍쌍(PP) Amp 를 추천 합니다.
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KDK

2014.02.23 08:31

2차 Impedance 는 4-8-16 이 표준으로 쓰이지만
Speaker 의 Impedance 는 일정하지 않고 주파수가 올라가면 높아지고 저음부에는 높은산이 있습니다.
3-5-10, 5-7-11, 4.5 - 8.9- 17.3 라도 상관 없습니다.
R-core 에서 중요 한 것은 2 개의 Bobbin 권선을 똑같게 하는 것입니다.

고야

2014.02.23 08:45

사실, 4, 8, 16 이란 숫자에 집착 했었음니다. 머릿속에 쥐가 났었음니다.
오늘 박사님의 이 말씀 <집착하지 말라> 에 해방감을 느낌니다. 그리고

이 말씀도 공부잘하는 두세명 속에 마치 제가 포함 된 듯; 제가 이해 했음니다. (전에 올려 주신 그라프가 생각 났기 때문임니다.)

--- 만세 ! ....

KDK

2014.02.25 09:35

아래와 같이 UL tap 을 추가해서 다시 설계했습니다

KDK

2014.02.25 09:31

UL Tap 이 4곳에 나옵니다.

B+ 에서 40% Tap 을 선택 합니다. (두 Bobbin 연결점은 50%)

*****Gap*****

권선이 1,2차 합해서 7 분할이라서 권선후에 두Bobbin 연결 /배선접속이 복잡해 젔습니다. Gap 은 5.6 mil x 2 = 11.2 mil 이고 예측 1 차 Inductance 는 10H 입니다. Bobbin 이 너무 꽉 낍니다. Core 삽입시에 Bobbin 옆 벽을 긁거가서 Gap 이 커젔습니다. Inductance 가 3-4 H 밖에 나오지 않아서 고생했습니다. 여러번 단면 다시갈고 Bobbin 내부 벽 다듬고 해서 8.6 H 가 나왔습니다.

마요
2014.03.11 18:50
kd 128 opt  한조를      SE PARA   AMP   에   적용할려고   이렇게 감아는데 ..감다보니   1.4K  (8옴기준)로 감겨 있습니다

1차 #23    1710   턴

2차 #22       129   턴 (8옴) 세가닥 감이

1차를 최대한 굵은 선으로 선택하여   감아는데 ..이것이 문제가 되지는 않을는지요?

1차 저항치는 18.8옴   나옵니다

1차 인탁턴스는   CAP(종이)    없이  손으로 누르면   11 H   나오며.

   프린터 용 종이   한장 짤라 넣으면 6H  가 나옵니다

아주 얇은 종이 한장 넣고 , 손으로     CORE 양쪽을   손으로 꾸우욱 누르면 9H

     까지 나요네요...

체널당 13 GB5 진공관을 3개 병렬 연결하는 PARA   를 구상 중입니다

KDK

2014.03.12 01:37

3개 병열 -- 좋습니다. 저도 3개로 Test 해야겠습니다.

Gap 은 두꺼운 종이 - 6H 가 좋겠습니다.

정확한 종이 두께 재보십시요,

100 장을 재보시면 됍니다.

KDK
2014.03.12 03:59

13GB5 3개 직열 --모든 A 전원은 직열 직류점화로 생각해보시고

저도 그런 방향으로 생각하고 있습니다.

마요
2014.03.12 11:26

예 알겠습니다

자작의 진도가 나가는데로 자작기 올리겠습니다

초단을 5gh8 로 할 생각입니다 그러니 박사님 께서 많은 도움을 주셔야 겠습니다

건강하십시요....감사합니다

KDK
2014.03.12 11:35

KYJ 님 13GB5 4개 Para Amp 도 잠고 해보십시요

마요
2014.03.12 11:46

KYJ 님 설계도 복사 해놓고 유심히 보고있습니다

마요
2014.02.25 11:06

햐...!!!!정말 박사님 그림 솜씨는 환상 그차체 입니다
한눈에 알기십고 필이 꽂히게 그림으로 각인을 시켜 주시는군요..

KDK
2014.02.25 13:26

저는 Bobbin 때문에 세계 최고 가 어렵습니다

2014.02.25 13:45
안녕하세요 오늘 가입했습니다
저도 아우트트렌스에 관심이 많은데요
앞으로 많은 가르침 부탁합니다
2014.02.25 14:04

예전에 트렌스업체에 종사한적이 있는데요
커트코아로 감을때도 보빈 만들기가 어렵슴니다
알코어와 커트코어는 네모와 원이라는 차이인데요 특성에는 어떤 차이가 있는지~~~
자꾸 질문만 늘어놓아 죄송합니다.
마요
2014.02.25 21:51

아마도 이젠 힘들겁니다

kd128 Core 는 특주품 이거든요...

운영자님 이나 누가 여유분이 있으면 모르나 ....

다시 주문하여 구하긴 힘든걸로 알고 있습니다

마요
2014.02.25 21:57

뭘 만드시려고 하시는줄은 모르나..
sk 50 으로 처음 시작 해보는것도 상당히 도움 되리라 봅니다
sk 50 Core 는 박사님 데이타 많이 올라 와 있습니다
제가 만들어 봐는데....20W 까지 뽑을수 있습니다

KYJ
2014.02.26 10:32

EI코아, C코아를 사용해서 OPT를 제작해 보았지만 R코아로 만든 것이 가장 성능이 좋았습니다. 토로이달도 잇점이 있습니다만 R코아의 잇점은 코아 단면이 원형이라는 데에 있습니다. 같은 단면적의 코아라면 R 코아는 턴당 코일의 길이가 가장 짧습니다. 물론 이로서 직류저항을 줄일 수 있지만 사실은 코일 표면적이 작게되어 누설 인닥탄스와 부유 용량이 다른 형태의 코아에 비해 동시에 작아집니다. 그래서 더욱 유리한 것입니다.

흔히 OPT를 설계할 때 딜렘마는 누설 인닥탄스를 작게 하려고 하면 부유 용량이 증가하고 그 반대로 부유용량을 작게하려고 하면 누설인닥탄스가 증가한다는 것입니다. 그러나 턴당 코일의 길이를 작게하면 이 서로 상충하는 요인들이 동시에 개선됩니다. 이는 누설인닥탄스와 부유용량을 계산하는 실험식을 통해서 확인할 수 있습니다.

OPT의 저역특성은 1차 인닥탄스와 직결됩니다. 인닥탄스가 클 수록 저역주파수를 더 내릴 수 있습니다. 반면 고역특성은 누설인닥탄스와 부유용량의 곱으로 결정됩니다. 부유용량과 누설인닥탄스를 동시에 줄여야 고역특성을 확장할 수 있습니다. 그러나 여기서 딜렘마는 저역확장을 위해 코일 권수를 늘리면 부유용량이 늘고 누설인닥탄스도 증가하게 된다는 데에 있습니다. 따라서 저역에 너무 욕심을 부리면 고역이 나빠지고 반대로 하면 저역이 나빠집니다. 따라서 요령이라면 저역을 30Hz정도로 잡아주고 누설 인닥탄스나 부유용량을 줄일 수 있는 모든 방법을 동원하는 것입니다.

한 사례로 SK50 코아를 사용해서 6RL8 PP용 8W OPT를 감았는데 20Hz부터는 매우 깨끗한 파형을 볼 수 있었습니다. 이 출력트랜스는 물론 더 큰 출력에도 사용할 수 있습니다. 비슷한 디자인으로 13GB5싱글 8W 암프에도 적용했는데 25Hz부터 깨끗한 파형이 나옵니다. 싱글용으로는 출력을 8W 정도로 제한하는 것이 아마도 현실적일 것 같네요.

또 한가지를 덧 붙인다면 내부 저항이 작은 출력관을 사용하면 같은 1차 인닥탄스를 가진 출력트랜스라도 저역특성이 개선된다는 점입니다. 출력관을 여러개 병렬로 사용하면 내부저항을 1/n로 줄일 수 있어 이런 점에서 유리합니다. 강 박사님의 말씀 대로 300B, 2A3같은 초기의 3극관들이 소리가 좋다는 것은 상당부분 이관들의 낮은 내부저항에 힘입은바 크다고 하겠습니다. 내부 저앟이 큰 출력관을 사용한다면 출력트랜스 설계에 더욱 신경을 써야할 것입니다. 참고로 13GB5는 3극관 결합을 하면 내부저항이 450옴 정도로 300B에 비해 상당히 낮습니다.
KDK
2014.02.26 10:52

위의 KYJ님의글 -- 이런 글을 자신있게 쓸수있는 사람 저는 없다고 단언 합니다.

진공관 Amp 대가란 사람들도 OPT 는 남에게 부탁해서 만드러옵니다 - 안이면 비싸고 좋다고 알려진 OPT 사서 씁니다.

특히 R-core OPT 를 직접감아서 평하는 사람은 없습니다. 앞으로도 없슬겁니다.

300B 에 세뇌됀 자작인들은 현대 TV 용출력관은 못쓴다고 처다보지도 않지만 3극관동작시 매우 낮은 Rp 가 됀다는것

관심도 없고 알지도 못합니다.
RSY
2014.02.26 14:49

4ohm 단자에6ohm 부하면?. 여러분이 !
76 :루트6 =1818 :루트x면 X=1998,9 일차가2k ohm이됩니다
13GB5 Para OPT 데이트 잘보고 감탄합니다
2014.02.26 15:09
진공관 Amp 에서 가장 이해시키기 어려운 것이 바로 OPT Impedance 입니다.

OPT Impedance 는 OPT 자체 고유 특성이 아닙니다.

2014.02.26 16:58
KDK
OPT에서 고유특성은 코아특성,부유용량,권선비와 인덕턴스... 맞는지요?. 임피던스의 정의에 대해 잘 설명된 글이 있습니다. http://www.rfdh.com/bas_rf/imp.htm 임피던스를 도로의 폭으로 비유한 부분이 와 닿는 것이 있습니다. 단순 저항은 오르막으로 표현해야 할겁니다. 도로폭은 차가 많으면 차속도가 느려질거고 차가 많이 없으면 저항이 거의 없을겁니다.
또 하나는 풍선에 바람넣는 펌프에 비유하면 될듯한데요. 그냥은 거의 저항이 느껴지지 않지만 빨리 피스톤을 움직이거나 풍선을 물려 놓으면 힘이 들어가게 됩니다. 풍선이 스피커쪽이고 피스톤을 움직이고 있는 손이 진공관 플레이트쪽입니다. 비유가 적절했는지요?
KDK
2014.02.27 00:29

Impedance 는 교류 전류 에서만 생기는 현상으로 교류전류의 통과의 어려운 정도를 나타내는 값입니다.
직류에서는 Impedance 개념을 생각할수 없습니다. 수학적으로는 주파수가 "0" 인 극한치여서 그값은 zero 아니면 무한대입니다.

위 Link 에서의 설명은 저에게는 별로입니다.

전기계통 공부는 교류 이론에서 시작합니다. 중요한 기초이론 이지만 모르면서 적당히 지나면 Impedance 응용 에 고생하게 됍니다.

2014.02.27 00:56
풍선이 없는 피스톤의 비유가 적절할 듯합니다. 피스톤을 한방향으로 일정하게 밀면 저항은 아주 낮습니다. 피스톤을 왕복운동시키면 힘들어집니다. 빨리 움직일 수록 더 힘들어집니다. 이때 피스톤의 부하는 피스톤 앞쪽 노즐 구멍입니다. OPT와 성격이 비슷하지 않습니까? 제가 본 회로이론책에 보면 교류회로의 이론을 물리법칙과 비유한 것이 있습니다. 그래서 생각해 보았습니다

KDK
2014.02.27 01:08

피스톤을 왕복운동 이 Inductance 가 만드러주는 Impedace 와 비슷한점이 있네요.

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