R-코어 출력 트랜스포머 1차 권선 완료

0.3mm 에나멜선을 사용하여 1350회를 감았다. 트랜스포머 절연에 쓰이는 노란색 절연 테이프가 없어서 전기공사용으로 흔히들 쓰는 PVC 절연 테이프로 마무리를 하였다. 접착력도 별로 좋지 않고 끈끈이가 남는 등 별로 좋아하지 않는 테이프지만 다른 선택의 여지는 없다. 첫 2~3층 정도만 정렬권선이 되었고, 그 뒤로는 막감기로 진행하였다. 나의 경험과 실력으로는 도저히 어쩔 도리가 없었다. 보빈 4개를 감았을 때 소요된 동선의 중량은 계산상으로는 대략 417그램 정도이다. 600그램 한 롤을 구입했으니 꽤 많이 남았다.

절연 테이프를 감은 뒤의 직경은 37~38mm 정도가 되었다.

임피던스 비율은 5K:8 = 625:1이므로 권선비는 이것의 제곱근인 25:1이 된다. 따라서 1차 1350회에 대하여 2차는 1350/25 = 54회를 감아야 한다. 1차 권선수를 고정한 상태에서 원하는 임피던스 비율을 만들려면 2차 권선수는 다음과 같이 계산된다. 두 줄 감기는 도저히 못 하겠다. 그렇게 했다간 아마 최종 직경이 너무 두꺼워져서 코어에 끼우지도 못하게 될 것이다. 허용 전류는 직경 0.723mm(AWG no. 21)의 경우 4A, 0.644mm(AWG no. 22)는 2.5A이다. 0.7mm 구리선이면 허용 전류는 대략 3A는 넘을 것 같은데, 내가 생각하는 수준의 출력이라면 굳이 두 줄 감기를 할 필요는 없을 것이다.

• 2.5K:8이면 권선비는 17.68, 2차 권선은 76.36회
• 3.5K:8이면 권선비는 20.92, 2차 권선은 64.53회
• 5K:8이면 권선비는 25:1, 2차 권선은 54회
• 7K:8이면 권선비는 29.58, 2차 권선은 45.64회
• 8K:8이면 권선비는 31.62, 2차 권선은 42.69회

2차 권선 작업이 훨씬 어렵다! 선이 두꺼워서(0.7mm) 빈 틈이 없이 가지런히 감기질 않는다.  1차 권선 마무리가 고르게 되지 않았으니 아무리 노력해도 그 위에 감는 2차 권선이 깨끗하게 자리잡을 수가 없다. 54회면 얼마 되지 않으니 손으로 감는게 더 나을까? 두어 차례 해 보았으나 아이고, 그것도 쉽지 않았다. 트랜스포머 권선은 이번까지만 하고 더 이상 하지 않겠다는 결심이 더욱 확고해졌다.

직경 38mm에 54회 감되 직경이 변하지 않는다 가정하면 38 x 3.14 x 54 = 6443.28, 즉 6.4m의 동선이 필요하다. 이를 4개의 보빈에 대해서 감아야 하니 25m가 넘게 필요하다. 혹시 남은 0.7mm 동선이 부족하지는 않을지? 

이 난관을 어떻게 극복하고 2차측 선을 감아서 마무리를 할 것인가? 

1. 에라, 모르겠다! 권선기로 그냥 휘리릭~ 감아버려?
2. 손으로 정성스럽게 감아나간다. 몇 번 감았는지 잊어버리는 것이 가장 큰 문제.

2차 권선 작업을 어떻게 하면 좋을지 상상 속에서 시행 착오를 겪고 있다. 이번 주말이면 어떻게든 결과물이 나올 것이다. 마음에 들지 않더라도 받아 들여야 한다! 테이프로 적당히 마감하여 보기 싫은 것을 가리고 써야 할 것이다.

2022년 12월 20일 업데이트

J50 코어의 1차 최적 권선수는 1350이 아니라 1250이었다! 1000~1500 사이에서 적당히 알아서 할 일이다. 

[Jalbum] J50 최적의 턴수(1보빈 1차 1250T)

싱글 출력 트랜스포머의 선택이라는 오래 된 글에도 공부할 거리가 많다. 많이 감으면 좋은 것이 아니다! 오디오 기기에서 가장 특성이 나쁜 부품이 바로 트랜스포머라는 글을 읽은 적이 있다. 아, 그게 아니다. 가장 특성이 나쁜 것은 진공관이다(오차와 수명을 생각해 보라). 트랜스포머는 그 다음이다. 진공관 앰프에서는 버릴 수 없는 운명과 같은 존재이지만... 일반 자작인이 직접 만들 수 있는 부품이 바로 트랜스포머 아니겠는가.

저역 특성을 좋게 하려면 1차 인덕턴스가 커야 한다. 다른 조건을 고정한다면 많이 감으면 되는 것이다. 그런데 고역 특성을 좋게 하려면 누설자속과 코일이 갖는 분포용량을 줄여야 하는데, 많이 감으면 이것이 나빠진다. 고음 특성을 좋게 하는 방법은 층 분할감이를 많이 해야 한다는 것인데, R-코어 출력 트랜스포머에서는 분할감이를 잘 하지 않는다. 그 이유가 뭐였더라? 일단 보빈이 2개 들어가니 그 자체만으로도 2회 분할감이가 된 셈이다. 

내가 대충 주워 들어서 아는 수준은 여기까지이며, 관련된 이론과 수식은 전문가의 영역이라 도저히 접할 수 없다. 적당한 선에서 타협을 해야 한다.