트랜스포머의 직렬 연결(II) - 복권과 단권을 연결하기

초급 수준의 진공관 앰프를 만들면서 '삼극관 전압증폭회로'나 '오극관 전력증폭회로' 등의 주제에 관해서 공부를 하는 것이 마땅하겠으나 실제로 관심을 갖는 곳은 전원회로에 관한 것이다. 모든 오디오 앰프가 다 그렇듯이 입력 신호를 이용하여 양질의 전원을 조작(?)하는 것이 목표이니 관심을 가지지 않을 수가 없다.

별의별 트랜스포머 조합이나 스위칭 파워에 관심을 갖게 된 것은 진공관 앰프 자작을 위해 최초로 구입했던 파워트랜스포머에서 심한 울림이 발생했기 때문이다.

출처: 내 블로그(링크)

이 파워트랜스포머는 애초에 잘못 주문을 하였다. 원래 의도했던 6N1+6P1 싱글 앰프의 히터 전류 필요량에 미치지 못했던 것이다. 울림은 전원트랜스의 용량 부족에서 기인하는 것으로 생각하여 다른 전원을 이용하여 히터를 점화하면 B 전원용으로는 문제가 없을 것으로 생각했었다. 그러나 앰프를 작동시키면 여전히 울림이 발생하였다.

백열전구를 트랜스 2차 230V에 연결하여 설계 설계용량 수준의 전류를 흘리면 소음이 나지 않는다. 그런데 왜 진공관 앰프 부하에 연결하면 소음이 발생하는지는 잘 이해가 가지 않는다.

6N1+6P1 싱글 앰프는 자작 SMPS와 트랜스 직렬 연결 등의 여러 실험을 거쳐서 완벽하지는 않지만 실용적으로 큰 불만이 없는 현재의 상태에 이르게 되었다. 그러면 무용지물이 된 위 사진 속의 트랜스는 어떻게 할 것인가? 6N1+6P1 싱글 앰프보다 출력이 더 낮은 앰프의 제작에나 써야 되겠다고 생각하고 치워 두었었다.

43 싱글 앰프는 출력도 작고, 낮은 수준의 플레이트 전압(~160V)을 필요로 한다. 이에 반하여 문제의 전원트랜스는 출력 전압이 너무 높다(230V). 저항을 직렬로 삽입하여 전압을 낮추면 여분의 전력이 모두 열로 소모되니 낭비가 심하다. 그렇다면, 놀고 있는 단권 트랜스를 적절히 조합하면 되지 않겠는가? 아래 사진에서 오른쪽에 보인 것이 바로 30VA 급의 단권트랜스이다.

출처: 내 블로그(링크)

단권트랜스의 440V 또는 380V 단자에 220V를 인입하였을 때 2차(220V 및 110V)에 출력되는 전압을 계산해 보았다.

감압비율은 위로부터 50%, 25%, 57.9%, 28,9%이다,

정류회로를 거치면 43 싱글 앰프용 B 전원으로 적당할 것 같고, 용량 면에서도 부족함이 없다. 더구나 단권트랜스는 크기가 작아서 설치 면적이 크게 필요하지 않다. 전단에 연결된 트랜스가 복권트랜스라서 안전 문제도 없다.

갖고 있는 트랜스를 직렬로 연결하여 원하는 전원을 얻고 싶다면, 최소한 두번째에 위치할 트랜스는 단권트랜스라 해도 상관이 없다.

2019년 6월 10일 업데이트

43 싱글 앰프의 B 전원은 현재 12 V SMPS -> DC-DC 컨버터 -> RC 필터로 구성된 상태이다. 최종단에 RC 필터를 달지 않으면 스피커에서 험이 들린다. 이를 다음과 같이 전원트랜스를 사용하는 고전적인 방법으로 바꾸려 한다. 본문에서 소개했듯이 복권과 단권 트랜스를 직렬로 연결하여 원하는 교류 전압을 얻을 것이다.

정류 후에는 6월 10일에 이베이에서 주문한 FET 노이즈 제거 보드(Tube Preamp/ Amplifier High Voltage FET AC Noise Electronic Filter Board 400V 2A, 링크)를 연결해 보겠다.

2020년 1월 27일 업데이트

최신 글 참조(링크).