모든 증폭기가 다 전원부가 중요합니다만,
일단 직렬3극관 싱글파워앰프를 기준으로 전원부를 고민해 봤습니다.
"앰프에서 전원부가 가장 중요하다."라는 말은 늘 습관적으로
주고받지만, 막상 제대로 된 전원부를 어떻게 만들어야 하는지에 대한
구체적인 설명은 제대로 듣기 힘듭니다.
그래서 자료도 좀 찾고 전문가분들께도 귀동냥해서 간략히 적어봅니다.
좋은 전원부로서 충족해야 할 능력과 조건은 무엇일까?
일단 직렬3극관 파워앰프에서 가장 약점으로 기능하는 저역 쪽의 레조넌스를
충실히 살려주어야 하고,
"대출력-저주파-연속 비트"에 필요한 많은 전류의 지속 공급 능력과
빠른 재충전 능력을 가져야 하고,
음질과 음색에 큰 영향을 주는 PRAT(Pace, Rhythm And Timing)를 충족해야 합니다.
일단 "저임피던스"라는 어려운 조건을 충족해야 합니다.
우선 전원부 총 임피던스는 출력관 플레이트 임피던스보다 작아야 합니다.
가장 이상적인 최소 임피던스 비율은 플레이트 임피던스의 1/10 이하입니다.
300B의 플레이트 임피던스를 약 700옴으로 본다면 70옴이라는 의미입니다.
이상적으로 보아 앰프에서 최대한의 주파수 대역 특성을 추구한다면,
4Hz-100kHz @ -3db or 20Hz - 20kHz @ -0.1db
이 될 것이고, 이를 위해 300B 싱글앰프의 전원부 임피던스는
70 이하가 되어야 합니다.
그런데 전원부의 총 임피던스 합을 70옴 이하로 낮춘다는 것은 그야말로
하늘의 별 따기, 낙타가 바늘구멍 통과하기입니다.
전원부 총 임피던스는…
[(전원트랜스포머 1차 DCR × 승압비의 제곱) + 트랜스포머 코어 손실(약 5%) + 트랜스포머 2차 DCR] × 1.4(콘덴서 인풋) + 정류관 임피던스 + 쵸크 DCR
입니다.
게다가 부수 조건이 따르는데 바로 필터 종단 콘덴서의 용량입니다.
채널당 560uF 짜리를 붙여야 70옴 전원 임피던스에 따른
대역 특성을 얻을 수 있습니다.
좀 더 저역에서 요구 조건을 완화해서 16Hz(-3db)를 충족하자면
종단 필터 콘덴서는 150uF 이상이 되어야 합니다.
문제는 이렇게 높은 용량의 전해콘덴서를 달게 되면
초기 전원투입시 충전되는 시간이 너무 길어서 앰프에 데미지를 주는 건 물론
중저역을 무겁고 둔하고 느리게 만듭니다.
즉 양은 풍족한데 질은 엉망이 됩니다.
내가 만든 앰프의 전원부를 모델로 위 공식에 대입해 보니
70옴은 커녕 터무니 없이 높은 임피던스가 나옵니다.....ㅠㅠ
그렇다면 가능한 한 전원 임피던스를 낮추려면.....
1) 전원트랜스를 좋은 코어를 쓰고, 굵고 저항값이 낮은 코일로 잘 정렬권선
2) 콘덴서 인풋으로 인해 1.4배의 무시못할 임피던스가 올라가는 걸 내리기 위해
쵸크 인풋으로 개조.(문제는 충분한 인덕턴스와 낮은 DCR의 떨지 않는 쵸크를
어떻게 구하느냐의 문제....ㅠㅠ)
3) 인풋 쵸크가 해결되었다고 해도, 충분한 리플 제거를 위해서는 2단 쵸크 필터링은
해 줘야 하는데, 5-10H 정도에서 50옴 이하의 우수한 쵸크 구하는 것도 난제.....
4) 종단 콘덴서를 최소한 채널당 100uF 이상을 써 줘야 하는데, 이 용량이 커지면 앞서 얘기
한 대로 부작용도 커지고, 부작용을 최소화하려면 질좋은 필름 콘덴서를 소용량 다병렬로
해줘야 하는데, 이게 또 쉽지 않습니다.
일단 저는 만든 앰프 중에서 한 대만 콘덴서 인풋을 '쵸크 인풋'으로 바꾸고
2단 째의 필터 쵸크를 갖고 있는 것 중 가장 DCR이 낮은 대용량 쵸크로
바꾸는 정도에서 노력을 해봤습니다.
(쵸크 인풋으로 바꾸면 당연히 B전압이 내려가기 때문에 전원트랜스를 몽땅
바꿔야 하는 문제도 감수해야 합니다.)
다행히 좋은 쵸크의 덕을 봐서 상당한 개선이 느껴집니다.
저는 정류관 정류를 고집하다 보니 어렵지만
다이오드 등 솔리드 소자를 사용하거나
션트 레귤레이션 등 다양한 방법도 권장됩니다.
일단 직렬3극관 싱글파워앰프를 기준으로 전원부를 고민해 봤습니다.
"앰프에서 전원부가 가장 중요하다."라는 말은 늘 습관적으로
주고받지만, 막상 제대로 된 전원부를 어떻게 만들어야 하는지에 대한
구체적인 설명은 제대로 듣기 힘듭니다.
그래서 자료도 좀 찾고 전문가분들께도 귀동냥해서 간략히 적어봅니다.
좋은 전원부로서 충족해야 할 능력과 조건은 무엇일까?
일단 직렬3극관 파워앰프에서 가장 약점으로 기능하는 저역 쪽의 레조넌스를
충실히 살려주어야 하고,
"대출력-저주파-연속 비트"에 필요한 많은 전류의 지속 공급 능력과
빠른 재충전 능력을 가져야 하고,
음질과 음색에 큰 영향을 주는 PRAT(Pace, Rhythm And Timing)를 충족해야 합니다.
일단 "저임피던스"라는 어려운 조건을 충족해야 합니다.
우선 전원부 총 임피던스는 출력관 플레이트 임피던스보다 작아야 합니다.
가장 이상적인 최소 임피던스 비율은 플레이트 임피던스의 1/10 이하입니다.
300B의 플레이트 임피던스를 약 700옴으로 본다면 70옴이라는 의미입니다.
이상적으로 보아 앰프에서 최대한의 주파수 대역 특성을 추구한다면,
4Hz-100kHz @ -3db or 20Hz - 20kHz @ -0.1db
이 될 것이고, 이를 위해 300B 싱글앰프의 전원부 임피던스는
70 이하가 되어야 합니다.
그런데 전원부의 총 임피던스 합을 70옴 이하로 낮춘다는 것은 그야말로
하늘의 별 따기, 낙타가 바늘구멍 통과하기입니다.
전원부 총 임피던스는…
[(전원트랜스포머 1차 DCR × 승압비의 제곱) + 트랜스포머 코어 손실(약 5%) + 트랜스포머 2차 DCR] × 1.4(콘덴서 인풋) + 정류관 임피던스 + 쵸크 DCR
입니다.
게다가 부수 조건이 따르는데 바로 필터 종단 콘덴서의 용량입니다.
채널당 560uF 짜리를 붙여야 70옴 전원 임피던스에 따른
대역 특성을 얻을 수 있습니다.
좀 더 저역에서 요구 조건을 완화해서 16Hz(-3db)를 충족하자면
종단 필터 콘덴서는 150uF 이상이 되어야 합니다.
문제는 이렇게 높은 용량의 전해콘덴서를 달게 되면
초기 전원투입시 충전되는 시간이 너무 길어서 앰프에 데미지를 주는 건 물론
중저역을 무겁고 둔하고 느리게 만듭니다.
즉 양은 풍족한데 질은 엉망이 됩니다.
내가 만든 앰프의 전원부를 모델로 위 공식에 대입해 보니
70옴은 커녕 터무니 없이 높은 임피던스가 나옵니다.....ㅠㅠ
그렇다면 가능한 한 전원 임피던스를 낮추려면.....
1) 전원트랜스를 좋은 코어를 쓰고, 굵고 저항값이 낮은 코일로 잘 정렬권선
2) 콘덴서 인풋으로 인해 1.4배의 무시못할 임피던스가 올라가는 걸 내리기 위해
쵸크 인풋으로 개조.(문제는 충분한 인덕턴스와 낮은 DCR의 떨지 않는 쵸크를
어떻게 구하느냐의 문제....ㅠㅠ)
3) 인풋 쵸크가 해결되었다고 해도, 충분한 리플 제거를 위해서는 2단 쵸크 필터링은
해 줘야 하는데, 5-10H 정도에서 50옴 이하의 우수한 쵸크 구하는 것도 난제.....
4) 종단 콘덴서를 최소한 채널당 100uF 이상을 써 줘야 하는데, 이 용량이 커지면 앞서 얘기
한 대로 부작용도 커지고, 부작용을 최소화하려면 질좋은 필름 콘덴서를 소용량 다병렬로
해줘야 하는데, 이게 또 쉽지 않습니다.
일단 저는 만든 앰프 중에서 한 대만 콘덴서 인풋을 '쵸크 인풋'으로 바꾸고
2단 째의 필터 쵸크를 갖고 있는 것 중 가장 DCR이 낮은 대용량 쵸크로
바꾸는 정도에서 노력을 해봤습니다.
(쵸크 인풋으로 바꾸면 당연히 B전압이 내려가기 때문에 전원트랜스를 몽땅
바꿔야 하는 문제도 감수해야 합니다.)
다행히 좋은 쵸크의 덕을 봐서 상당한 개선이 느껴집니다.
저는 정류관 정류를 고집하다 보니 어렵지만
다이오드 등 솔리드 소자를 사용하거나
션트 레귤레이션 등 다양한 방법도 권장됩니다.
