KF-808 tube SE 제작기 (1)

조회 수: 467, 2015-05-14 11:11:28(2015-05-12)

808SE 제작기 (1) 입니다.

몇 년 전인가 Old Radio 라는 클럽에서 KDK 강박사님께서 Audio강의를 시작하시며 여러 좋은 앰프 들을 소개 하셨습니다. 그 중에서 ShiShido님이 만들었고 궁극의 소리를 들려 준다는 앰프 808tube SE에 매료 되어 공동 제작에 참여하고, 이제나 저제나 기다렸지만 IST와 OPT가 완료 되었다는 소리를 듣지는 못하고 있었습니다. 그러던 차에 제이엘범의 회원이신 닉네임 LSC 이성철 오엠님께서 제이엘범을 소개하여 주셨습니다.

제가 이 제작기를 올릴 수 있던 것도 제이 엘범의 여러 선배님들 덕분으로 생각하고 있습니다. 사실 저는 트랜스를 감아 본적이 없습니다. 트랜스는 청계천에 가서 필요한 사양으로 의뢰하여 만들어 사용하고, 전문가만 만드는 것으로 알고 있었습니다.

제가 직접 IST와 OPT를 감아 사용한다는 것은 사실 혁명에 가까운 일입니다. 아무튼 감아서 808 tube SE만들고 이렇게 제작기까지 올리게 되어 매우 기쁘고, Tube Audio를 개척하시고 좋은 자료와 기술등을 사심 없이 전해 주시는 KDK 강기동 박사님 그리고 여러 선배님들께 감사 드립니다.  

         

아이고 이거 연기 대상 받는 것 같네요. 이해를......

 

제작기라는 것을 써 본일이 없어 어떻게 할까 하다가, 왕초보인 제가 만들어온 과정을 소개하는 식으로 제작기를 올리려 합니다.

808 tube SE 제작

1. 부품 준비

2. 샤시 및 부분별 모듈 조립

3. 전체 회로에 따른 조립

4. 측정 및 외관

5. 청음

 

 부품 준비에 있어 가장 중요한 것은 무엇 보다도 808 tube 확보와 Inter Stage Transformer 및 Output transformer를 만드는 일일 것입니다. 이들 transformer는 시중에서 구 할 수가 없으니까요. 그러나, 다른 부품 들은 시중에서 구매하면 되니까 문제가 되지 않습니다.

 

* Inter Stage Transformer & Output transformer 만들기

제이엘범의 고수님들은 이 부분은 재미 없는 부분입니다. 왕초보를 위한 것이니까요.

왕초보가 이것을 만들 수 있는 것은 R-core 덕분입니다. 이는 R-core를 이용하여 Inter Stage & output trans를 개발하고 기술을 확립하신 KDK 강 박사님 덕분입니다.

만들어 볼까요?

이 두 종류의 trans를 감기 위해서는 coil winding machine이 필요 합니다. 저는 처음부터 automatic coil winding machine 를 구하여 사용하려 했습니다만, 이는 큰 실수 였습니다. 왕 초보자는 자동기계를 이용하여 코일을 감을 수 없다고 믿으시면 됩니다. 그리고, 수동 coil winding machine를 사용하는 것이 초보자가 trans를 용이하게 감을 수 있는 유일한 길이라고 생각 합니다. 사진 중에서 앞엣 것이 수동으로 코일 감는 장치이고 뒤엣 것이 그냥 코일 걸이 보조용으로 사용하는 자동으로 코일을 감을 수 있는 기계입니다.

이 수동 기계를 장만하시고, Inter Stage Transformer와 Output transformer를 감아 보겠습니다.

이 기계는 ebay에서 흔히 볼 수 있으며, 약 10만원 중반이면 구할 수 있습니다. R-core를 이용하여 trans를 감으려면, 맨 밑에 bobin을 만들어 그 위에 coil을 감게 되는데, 이 bobin 만드는 것도 왕초보자에게는 쉽지 않은 일이었습니다. 여러 가지 많은 재료와 방법이 있겠지만 제가 만든 방법을 소개 합니다.

저는 가정에서 쉽게 찾을 수 있는 두루마리 휴지를 다 사용하고 남은 보빈을 이용 하였습니다. 사진 합성 사진 참조하시면 어떻게 만들었는지 자세히 알 수가 있을 것입니다. 보빈 양옆의 귀는 사용 기간이 지난 플라스틱 카드나 책받침 등을 이용하면 훌륭한 귀를 만들 수 있습니다. 귀와 보빈의 간격은 목공풀을 이용하여 붙이면 잘 만들 수 있습니다.

사용하지 않는 plastic card 등으로 귀를 만들 때, 바깥 원은 가위로 오립니다만 가운데 원은 조각칼 등으로 베어 내야 되는데, 이것이 쉽지 않습니다. 가장 좋은 방법은 PCB용 Drill로 원을 따라 도려 내는 것입니다. 이렇게 하면 1-2분이내에 안쪽의 원을 파 낼 수 있습니다.

 

그리고, 가장 중요한 것 중 하나가 R-Core를 확보하는 일일 것입니다. 이는 하기 내용처럼 Output Trans에는 KD77 Inter Stage Trans에는 KD33을 이용하였습니다. 이들 코아는 제이엘범에서만 구할 수 있습니다.

 

재료 :

 * Inter Stage transformer ;

1) 제이앨범 R-Core model KD33

2) Coil : AWG# 32 ( 0.202 mm dia.) : 1차용

AWG #29 ( 0.286 mm dia.) : 2차용

AWG (American Wire Gauge ) : 미국 전선 규격으로 널리 사용 되고 있음.

* Output Transformer ;

1) 제이앨범 R-Core model KD77

2) Coil ; AWG #26 ( 0.405 mm dia. ) : 2차용

AWG #27 ( 0.361 mm dia. ) : 1차용

 

공통 재료 : 두리마리 휴지 bobin, plastic card, 목공풀, 아세테이트 절연 테이프

작업 도구 : 가위, PCB가공용 드릴, 주파수별 Inductance를 측정할 수 있는 DCM meter 

  

 만든 코일은 같은 것이 trans당 2개씩 필요 합니다. 감을 때 주의 사항은 시작 점과 끝점을 정확하게 표시하거나 알 수 있도록 하여야 합니다. 이것은 나중에 두보빈 coil을 연결하기 위하여 아주 중요한 포인트입니다. 그리고, 사진에 보이는 것이 R-core입니다. KD77은 OPT용이라 좀 크고, KD33은 IST용이라 좀 작은 것입니다.

 지금부터 bobin에 coil 감는 요령에 대하여 간단히 설명 드리겠습니다. 코일은 같은 방향으로 처음부터 끝까지 감아야만 됩니다.이 점은 보빈 왼쪽에서 시작하여 오른쪽 끝까지 감은 후 똑 같은 방향으로 오른쪽끝에서 왼쪽 끝으로 감는 것입니다. 물론 이때 보빈의 한면을 다감으면 그 위에 절연 테이프로 감은 선이 보이지 않도록 감아 줍니다. 이때 테이프를 덮어 감으면 나중에 보빈이 뚱뚱 해져 R-Core에 넣을 수가 없으니 이 점도 매층 조심 하셔야 됩니다. 테이프는 겹치지 않도록 감은 코일을 딱 한번으로 완료 하여야 합니다.

 

 한번 감은 것을 여기서는 한층이라 부릅니다.그러면 왼쪽에서 오른쪽 끝까지 감으면 이것이 한층이고 그위에 절연테이프를 감고 다시 오른쪽 끝에서 같은 방향으로 왼쪽을 향해 감아 옵니다. 이렇게하여 14층이건 15층이건 만들게 됩니다. 즉, 동그란 보빈 위를 지그재그로 여러층을 원하는 길이까지 감는 것입니다. 매층 절연 테이프로 마감을 하고요. 이제 감는 요령은 다 터득 하셨으리라 생각 됩니다. 감는 것이 완료 되면 PCB용 drill을 이용하여 에나멜 coil 의 단자 선을 만들기 위하여 플래스틱 귀 밖으로 나올 구멍을 뚫고 다감은 마지막 선을 귀밖으로 끄집어 냅니다. 사진 보시면 충분히 이해하리라 생각 됩니다. 자, 지금부터는 IST와 OPT의 제원을 말씀 드리겠습니다. 물론 이는 제이 엘범 KDK 강박사님께서 실험 완료하신 사양을 기준으로 합니다.

 

IST : 1차 ; 2,380 회 x 1/2 = 1,190.회 / bobin

       2차 ; 1,870 회 x 1/2 = 935.회/ bobin

 2차를 먼저 감고, 1차를 그 위에 감습니다. 원래는 sandwich 감이라 하여 2차 1층 감고 1차 1층 감고 다시 2차 이런식으로 분할 감이를 하였습니다만, R-core에서는 분할 감이 없이 하는 것이 전기적 특성이 좋은 결과가 나와 궂이 이렇게 감을 필요는 없을 것 같습니다. 사실은 이런 분할 감이가 더욱 어렵거든요. 그러면, sandwich 감이 없이 2차를 전부 감고 그 위에 1차를 감으면 되겠습니다. 즉, 67회 감이/층 x 14 = 938 turn 맨 끝층은 64회로 하면 935회가 됩니다. 그 위에 1차를 이런식으로 감으면 됩니다. 예를 들면 75회x16 = 1,200. 맨 마지막회를 65회로. 

    

OPT : 이것은 약간 복잡합니다. 특히 선의 굵기를 1차와 2차를 바꾸면 뚱뚱해져 조립을 못합니다. 여기 어느 조립기에서 반대로 제시하였었는데, 이는 아마츄어는 감기가 불가능 합니다. 제가 제시한 coil 굵기를 따르면 문제 없습니다.

 

1차 : 1768 회 x 1/2 = 884회/bobin ( 75x12 층 )

2차 : 100회 ( 8 ohm ) x 1/2 x 4 = 50 회 / bobin x4 /bobin

141회 ( 16 ohm ) x 1/2 = 70.5회/ bobin

NFB : 282 회 ( 64 Ohm ) x 1/2 = 141회/bobin

 

OPT를 감을 땐 상당히 조심을 하셔야 합니다. 자칫하면 뚱뚱해져 R-Core에 조립을 못하게 됩니다. 그러면, 공염불이 되는 것이죠. 우선 2차를 50회씩 4층을 감게 되는데, 중간에 코일이 없는 층이 생겨 이것을 절연 테이프로 이 부분만 몇 번을 감아 층을 없애 주어야 1차를  보기 좋게 감을 수 있습니다.

 

또한, 2차를 먼저 4층을 감을 때 시작과 끝의 방향을 서로 반대로 하여 나중에 결선시 착각이 없어야 합니다. 시작과 끝점 인식이 확실해야 됩니다. 이 2차선은 스피커를 울리는 선으로 전류가 많이 흐르게 되어 충분한 용량 만큼 병열 연결하게 됩니다. 따라서, 나중에 시작선 4가닥을 함께 묶고 끝난선 4가닥을 함께 묶는 것입니다. 저는 8 Ohm만 목표로 했기 때문에 16 ohm부분은 생략하였습니다.

이를 생략함으로 인해 Feedback 용량이 약간 부족할 것 같은 기우가 있었습니다. 청음시에는 전혀 문제가 되지 않았습니다. 2차를 감고 그위에 1차를 감은 후 NFB를 감습니다. 물론 이때도 시작점과 끝점을 정확히 하여야 합니다.

이 시작과 끝점이 앰프 회로에서 저전위와 고전위측으로 갈리게 됩니다. 편의상 음과 양으로 구분 할 수 있겠죠. 그만큼 회로 구성시 간과해서는 안되는 항목입니다. 위와 같이 coil을 bobin에 감았으면 IST와 OPT가 완료되도록 조립 합니다. 이제부턴 결선이 Trans에 매우 중요한 항목입니다. 잘못 결선을 하면 원하는 trans가 만들어지지 않습니다. 간단하지만 사실은 이점도 초보자에게는 매우 어려운 항목 중에 하나입니다. 

지금까지 만든 보빈은 R-core 연결부분에 끼우게 됩니다. 그리고 두 개의 보빈 코일을 직열 또는 병열로 연결하여 고정하여아만 이제 IST와 OPT가 되는 것입니다.

연결하여 보시죠.

어떻게 보면 간단 합니다. 기차놀이 아시죠? 기차 놀이에서는 마주보거나 엉덩이끼리 부디치면 나아 갈 수가 없습니다. 같은 원리 입니다. 첫 번째 보빈의 coil의 시작점이 아닌 끝점의 선이 또다른 보빈의 시작점에 연결되어야 합니다. 일종의 같은 방향으로의 직열 ( inductance 가 배로되는 ) 연결입니다. 시작점은 기차놀이의 앞방향이고 끝점은 궁뎅이 방향으로 보시면 착오가 없습니다. R-Core를 연결하면 장방향의 원형이 됩니다,

 

이 원형 안에서 감은 두 개의 보빈이 기차 놀이가 이루어 지는 것입니다. 반대 방향이 되면 Inductance가 반으로 줄게 됩니다. 이것은 잘못 연결 한 것이죠. 결국 IST에서는 1차 시작점과 끝점의 선이 2차 시작점과 끝점의 선 총 4가닥만 나오는 것입니다. 중간 연결된 부분은 절연 테이프로 잘 절연하여 보빈 편한곳에 위치 시키면 됩니다. 물론 물리적 결합을 위한 stainless steel band 에 방해 받지 않게 말입니다. 나중에 band 설명 드리겠습니다.

 OPT 에서 2차 coil은 speaker 를 연결하기 위한 선이고, 개별 보빈에서는 병열로 그리고 두 개를 묶어 조립 할때는 1차처럼 직열 연결입니다. 즉, 첫 번째 보빈 코일의 시작점이 (음) 이고 끝난 점의 선은 두 번째 bobbin coil의 시작점과 연결을 합니다. 그리고 두 보빈 코일이 기차 놀이 형태로 정열 되었으면 직열 연결이 제대로 된 것입니다. 첫 번째 코일의 끝점과 두 번째 코일의 시작점이 연결된 부분은 절연 테이프로 숨겨 마감하고, 두 번째 코일의 끝점이 편의 상 + (양; 고전위측 연결)이 됩니다.  

다음은 R-Core부분을 band를 이용하여 단단히 고정하는 일입니다. 이것은 시중에 흔한 스테인레스 밴드를 사용하여 연결하면 아주 좋은 방법이 됩니다. 저는 처음에 베이크라이트와 긴 나사를 이용하여 mounting하려 했으나, 조일 때마다 inductance가 변화 되어 최종 사진과 같이 band 만을 이용하여 고정 하였습니다. 이때, 필요한 inductance 만큼으로 gap ( 코아와 코아 사이의 간격)을 주어 inductance 를 맞춥니다.

 실제로 제가 만든 808 SE amp.의 IST와 OPT는 하기의 수치와 같이 조정 하였습니다. 밴드를 꽉 조이면 inductance는 증가

하고 웬만한 힘에 변하지 않을 정도로 밴드를 조여 조정하시면 됩니다. 이렇게 할 때는 반드시 DCM meter를 사용하여 주파수 120Hz 에 맞추어 조정하시면 됩니다. 이는 상대적 편의 에 의한 기준으로 왜 꼭 120hz에서만 되는냐는 아닙니다. 일반적으로 이 주파수에서 대부분 측정을 합니다.          

제가 만들어 사용한 IST와 OPT의 전기적 특성입니다.

 

IST (KD33) at 120Hz

R/L Inductance DCR (Direct Current Resistance )

1차 22.6H/24H 129.7/130.7 Ohm

2차 15,3H/14.7H 52/53.6 Ohm

     

OPT (KD77) at 120Hz

R/L Inductance DCR

1차 : 34H/37H 40/39.35 Ohm

 

사실은 좌우가 같아야 되는데, 선무당 왈 스테레오로 듣기 때문에 약간 다른 것도 서로 보완한다는 차원으로 더 많은 소리를 들을 수 있어 좋지 않나요. 즉, 왼쪽은 약간 고음쪽 오른쪽은 약간 저음쪽으로 치우친다면 더 폭넓게 들을 수 있을 것 같은데요. 애숭이 신나락 까먹는 소리인가요 ? 아무튼, 이쯤 되면 전기 쟁이들은 808 SE amp 다들 만들 수 있습니다.

다음에는 각 전원부 모듈에 관하여 말씀 드리겠습니다.

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KDK: 

IST-OPT 최고급 사양을 처음 만드는 초보자가 만드는 것도 어려운데 

Chassis 에 정착까지 한 자작실력에 감탄이 저절로 나옵니다.

여러해전에 제가 시작한 R-core Trans 가  Old Radio 에서는 끝을 맺지를 못했지만 

여기서 Korfriend 님이 저 대신 완성해 주신데 대해서 그저 고마울 뿐입니다.

자작에 경험이 많아도  R-core 특성/장점을 아는 사람은 몇 없습니다

Shishido 808 Amp 에 사용한 특주 Tango Trans 와의 직류저항 값의 비교 입니다

Inductaance 값이 충분하다고 한다면 당연히 Korfriend 님의 Trans 가 우수합니다.

DCR 은 주파수 하고는 무관 합니다.

좋은 고성능의 IST-OPT 만드셨습니다.

IST (KD33) at 120Hz

R/L Inductance DCR (Direct Current Resistance )

1차 22.6H/24H 129.7/130.7 Ohm  (Tango - 155 ohm) 

2차 15,3H/14.7H 52/53.6 Ohm     (Tango - 62 ohm)

     

OPT (KD77) at 120Hz

R/L Inductance DCR

1차 : 34H/37H 40/39.35 Ohm      (Tango - 53 ohm)

Shishido 808 Amp 에사용한 특주 Tango Trans 는 이제는 구할수 없는 물건으로  때때로 eBay 에 쓰던물건이  수천불의 고가로 나옵니다.