KDK Labs

조회 수: 6543, 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 되지만 

자리가 남아서 5 turn 을 더 감았습니다.

1차 1.6 K ohm 권선수는 760 turn (10배) 입니다. AWG 24 로  4 + 5 = 9층을  

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 최소분할입니다. 분할을 늘리면 Leakage Inductance 가 감쇠해서 고역특성이 좋아 집니다.

분할을 더하면서 최적위치 Tap 내는 것도 다음 개선과제로 생각해 보십시요.

2차 Impedance 를  3가지로 구분해서   Low (3-6 ohm),  Med( 6-12 ohm), High (12-24 ohm) 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.

아래와 같이 UL tap 을 추가해서 다시 설계했습니다

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 긁어가서  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.

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KYJ: 

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 R코아는 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 클수록 저역주파수를 더 내릴 수 있습니다. 반면 고역특성은 누설인닥탄스와 부유용량의 곱으로 결정됩니다. 부유용량과 누설인닥탄스를 동시에 줄여야 고역특성을 확장할 수 있습니다.

그러나 여기서 딜렘마는 저역확장을 위해 코일권수를 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 6LR8 PP용 8W OPT를 감았는데 20Hz 부터는 매우 깨끗한 파형을 볼 수 있었습니다. 이 출력트랜스는 물론 더 큰 출력에도 사용할 수 있습니다. 비슷한 디자인으로 13GB5 싱글 8W 암프에도 적용했는데 25Hz 부터 깨끗한 파형이 나옵니다. 싱글용으로는 출력을 8W 정도로 제한하는 것이 아마도 현실적일 것 같네요. 

또 한가지를 덧 붙인다면 내부저항이 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 이 관들의 낮은 내부저항에 힘입은바 크다고 하겠습니다. 내부저항이 큰 출력관을 사용한다면 출력트랜스 설계에 더욱 신경을 써야할 것입니다. 참고로 13GB5는 3극관 결합을 하면 내부저항이 450옴 정도로 300B에 비해 상당히 낮습니다.

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

진공관 Amp 대가란 사람들도 OPT 는 남에게 부탁해서 만들어옵니다 - 아니면 비싸고 좋다고 알려진 OPT 사서 씁니다.

특히 R-core OPT 를 직접 감아서 평하는 사람은  없습니다. 앞으로도 없을겁니다.

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

관심도 없고 알지도 못합니다.

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2차 Impedance 는 4-8-16 이 표준으로 쓰이지만
Speaker 의 Impedance 는 일정하지 않고 주파수가 올라가면 높아지고 저음부에는 높은 산이 있습니다.

3-5-10, 5-7-11, 4.5 - 8.9- 17.3 라도 상관 없습니다. 

R-core 에서 중요한 것은 2 개의 Bobbin 권선을 똑같게 하는 것입니다.

KS50 R-core 로 PP Amp  추천합니다.

조회 수: 5210, 2014-02-24 01:03:36(2014-02-19)

R-core - KD128 은 몸집 키우고 자로도 단축해서 특별히 OPT 용으로  한국서 주문제작 했습니다.

멀리 한국으로부터 태평양을 건너 이 무거운 쇠뭉치를 국제 특배 항공편으로 수입한 아주 귀중한 물건 입니다.

************ 다시 만들 가능성이 없을 수도 있습니다.

R-core 자체는 좀 엉터리로 만들긴 했지만 잘못됀 부분은 맟춤형 Bobbin 으로 보상 하기로 해서

정성껏 Bobbin 을 만들어 여러개 중에서 제일 잘된 것으로 Trans 를 감았습니다.

문제

1)  만들어서 Test 했을때는 헐렁하게 들어가던 Bobbin 이 권선 후에는 Core 를 낄수가없습니다.

하루밤을 지나고 보니 풀이 굳는 과정에서 Bobbin 이 굳어지면서 수축을 했습니다.

거기에 권선 압력도 작용하고 -- 수성 접착제 의 문제인 것 같습니다.  

좀 강제로도 끼울려고 하고보니 칼날같은 Core 단면이 Bobbin 내벽을 긁어서 

더 삽입이 어려워 져서 사정이 악화 했습니다.

2) 제가 만든  Data 에 5% 정의 오차가 있었습니다.

다시 권선 설계해서 감고보니 수직으로 권선 창이 남습니다.

저는 뚜꺼운 갈색 절연지를  감고 (측면없는보빈) 그위에 코일을 층마다 0,1mm 반투명 절연지 넣어 감습니다 가장자리는 테이프 로 고정하면서 계속 적층으로 쌓아 완성후에 옆을 절연니스 뭍혀 코일고정하면 완성합니다 코일감을때 가장자리 2mm 쯤 남겨둡니다. 제생각에 맞춤커버만들어 넣고 에폭시 몰딩하면 완벽한 트랜스가 됩니다( (RSY방식)

RSY님은 Pro 들의 권선 방식입니다. 아래 사진은 4 가닥을  함께 감으면서 일정한 간격을 두었습니다.

Bobbin 을 너무 작게 만드러저서 약간 걸리는 곳 만 갈았습니다.
저 역시 갈아내는 것은 추천하고 싶지 않습니다. 45도 로 가는 것은 피해야 합니다. 

많은 자속이 새 나옵니다.

조회 수: 7128, 2014-02-02 14:50:58(2014-01-10)

아래는 지난 여름에 설계 제작한 SK120 OPT 입니다

여기서 얻은 Data 를 중심으로 새로 만드는 KD128 OPT 가 최종 작품이 됍니다.

여기서는 13GB5 Para SE Amp 용 OPT 로 설계하기 때문에 나중에 Gap 조절이 필요 합니다. 13GB5 PP Amp OPT 로 쓸려면 2개 Bobbin 1차선 직열 연결점이 B+ 가 돼고 Gap은 없고 4 ohm 단자에 8 ohm load (speaker) 를 연결 합니다. 4 ohm 또는 다른 Impedance 단자는 "권수 - impedance " 관계식으로 알아낼 수 있습니다.

최적 Impedance - (1차/2차 권선비) --- 출력이 중요하냐 Low Distortion 이 중요하냐 에 따라서 많이 달라집니다.

전문가 초보자를 막론하고 300B Amp에 세뇌됀 사람들은 3.5K 의 부하에도 세뇌되어 있습니다.

아래는 시작 OPT 의 (Gap = 0) PP 회로로 Test 한 특성입니다. 매우 낮은 부하 Impedance 이지만 출력이나 Distortion 특성이 이 정도면 충분이 좋고 제가 확인할려는 40W 출력은 문제가 없습니다.

Plate load Impedance 는 설계자의 선택으로 반듯이 최고출력을 추구할 필요는 없습니다. 3차 고조파 최소출력을 추구하다 보면 Impedance 값은 상당히 낮아질 수도 있습니다. 이런 저의 생각을 강조하기 위헤서 이 특성을 올렸습니다.

*********KD128  무엇이 달라졌나 *********

그동안 축적한 실력으로 최고 특성의 OPT 만드러 보십시요

아래는  KD128 용 설계표 만드러서 설계 했습니다. 저의 설계 참고 하십시요

 권선창 54mm 시의 설계 입니다 57mm 가 돼면 다시 설계 합니다. 

가장 중요한 권선이 4 ohm 입니다. 완전히 6가닥 (2개 Bobbin)에 유도 기전력이 동일해야 함으로 권선수를 틀리지않고 감도록 합니다. 출력이 여기에 집중돼기 때문에 약간의 기전력의 차가 생겨도 많은 내부순환 전류가 흘러서 열이 발생합니다. 외부에서는 알수 없습니다. 3가닥 같이 감는데는 기술/숙련이 필요 합니다.

*적당히* 는 절대 금물입니다.

Trans 설계 Data 표를 잘 검토하면 저의 설계 숫치가 이해 됄겁니다. 권선 방법만 올렸습니다. Gap은 Amp 조절할때 하도록 합니다. 질문이 많이 있슬 것 같습니다. 질문 올려 주십시요

RSY: Shishido씨 회로 OPT 일차2,5K 이차 64-0-4-8-16 옴

턴수비는2,5K 17,6 : 이차 1(8옴) : 2,82(64옴) 나오는것같습니다
일차총권수 3000 에 이차 8옴170 , 64옴 480 검토바랍니다

일차 총권수 3000이면 AWG27 # 0,36mm  직루저항 계산상 76옴인데요 너무 많은가요?

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권수 줄이고 굵은 선을 사용해서  Bobbin을 최대한으로 채웁니다. 

일차총권수 1600-1800 을 추천합니다. 2.5K 하고 64 ohm 는  전류가 동일합니다.

NFB 는 8 ohm 를 사용 하면 16 ohm 는 없어도 좋습니다. 1차 저항치 반으로 줄이십시요. 권선 설계 그림으로 올려주십시요

저의 구상도 올려보겠습니다. 808 회로도에서  1차 권선의 전압 강하가 5V 에 주목 하십시요.

많은 사람들이 머리쓰는 부분이라서 안할려고 합니다.

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수고 하셨습니다.   -  ( RSY님 설계를 보고 쓴 댓글인데 그림이 없어젔습니다)

64 ohm 은 1차 권선 일부를 짤라서 Cathode 로 옮겼습니다. 한쪽이 Ground 돼 있지만

1차의 연속으로 보고  OPT 제작시 2개 Bobbin 에 갈라서 직열연결 합니다.

(808 Filament 교류 점화시 반듯이 Hum balancer 화로 가 있어야 합니다.)

권선비 --  Impedance 를 권선수 로 전환 합니다,

25 - 4 --- 아주 좋은 숫자 조합입니다,

2.5 K - 4   저는  권선비  25:1 로 외워두고 있습니다.

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권선수 알아내기

1차 --- 1862

4 ohm ----1862/25 = 74.48     

8 ohm --- 4 ohm 에 추가 분   74.48 x 0.41 =  30.5

64 ohm ---- 16 ohm  2 권선 직열 16 ohm = 4 ohm 의 2배 = 149

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권선 순서

1차 4층, 4 ohm, 1차 5층, 8 ohm 추가, 16 ohm (맨 윗층 Full Layer Winding 불 필요)

Full Layer Winding 에 머리 쓸 부분은  4 ohm 하고 8 ohm 추가 의 2 층입니다.

이상 저의 생각입니다

 1.6K - 4 ohm  권선비 -- 20:1  머리에 저장 하십시요

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808 Amp OPT

KD128 Core 로 " 0.4mm코일 124회가 한층 감을수있는 회수" 에 따라서 설계해봅니다. (권선 폭은 54mm 로 합니다)

2.5 K - 4    권선비  25:1

1차 -- (한 Bobbin 7층 ) --- 124 x 7 x 2 = 1736 turn

4 ohm ------------ 1736/25 = 69.44  (AWG21 두줄 같이 2층 69 t)

8 ohm 추가 ------ 6944 x 0.41 = 28.5  ( 0.4 mm 선 4가닥 같이 29 t)  

16 ohm (64 ohm 분할) --69.44 x 2 = 139 (0.4mm 1.12 층  맨위 0.12 층 OK) 

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감는 순서

1차 3층, 4 ohm, 1차 4층, 8 ohm 추가, 16 ohm (1차, 16 ohm 직열)

2 가지 권선으로 만드렀습니다.

8 ohm 권선이  어려운 부분으로 4 가닥 같이 감습니다. 권선을 더 감을수 있는 공간이 있다면 더 굵은선으로 감던지 1차를 8층으로 할수도 있습니다.

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RSY:

일차 AWG26 권선수 1736 이면 직류저항 34옴 입니다. 

그런데 권선창이 95% 이상 일때를 가정한수치이고 70%이면 코일 길이가 짧아지는 관계로 30옴 이하가될 가능성이 큽니다.

(위 데이터는 808 SE OPT 사양)

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64옴은 한선으로 양쪽 같이감아 두보빈 병렬 연결 입니다.

권수가 125회 3층이면 375회 64옴이 더나옵니다  전층감기를 하다보니 오차가 있습니다

위의 권선 방식이 잘못 됀것은 아닙니다. (설계자의 선택)

64 ohm 는  2.5 K 권성하고 같이 Energy를 공급하는 권선으로  2차측 (Energy 를 받는 권선 = 2차) 하고는 기능이 반대라는 것을 아시면 됍니다. 

1차 AWG25 선으로 2,000 번 -- 대단한 OPT 가 만들어집니다. 잘못된곳 없습니다.

원본회로 OPT 일차 2,5k  인데요 1,6k 는 어떻게 해서나온 데이타 인지요 ??

RSY 님은 808 용 OPT 를 KD128 로 만들어서 1차가 2.5 K 이고 전에부더 설계하는 13GB5 Para SE용 OPT는 1.6 K 입니다.

13 GB5  PARA 1.6K OPT TRANS, KD128 보빈에 감기전에 여기 설계를 해봤습니다

보빈을 만들었는데  생각보다 는 길이가 길지가 않습니다.  길이는 SK50 하고 별 차이가 업네요..

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길이는 SK50 하고 별 차이가 없네요..???

(저는 KD128 실물은 아직 못 받았습니다)

제가 예측한 권선가능 Bobbin 의 길이가 54 mm 인데 여기서는 47 mm 로 하셨는데 54 mm 는 불가능인가요?

자로 단축하고 직선부분을 최대로 이용해야 하는데ㅡ이런 면에도 신경을 써야 합니다.  자로단축과 같이 매우 중요한 사항입니다. 다시 검토해 주십시요. 

저는 56 mm 도 가능 하다고 봅니다. (Bobbin 내부 끝의 Core 에걸리는 부분을 45도 각도로 줄로 약간 갈아내면 길이를  3-4 mm 증가할 수 있습니다.)

Bobbin 제작시 직경은 최소로 길이는 최대로 --- 조금이라도 OPT 특성에 (+) 되는일은 다 해야지요  --

고성능 OPT 란 성능개선이 여기서 1% 저기서 1.5% -- 이렇게 조금씩 주서 모아서 만들어 지는 것입니다. 

양단 합하면 4mm 가 증가합니다. 의미있는 증가 입니다.

Core 가 아니고 Bobbin 을 줄로  약간 갈아 냅니다. (Bobbin 이 Core 에 걸리는 부분)

먼저 Bobbin 부터 만들어서 권선창 크기를 확인해야 합니다. Bobbin 두께가 얇으면 갈아내는 부분이 작아저서 더 좋습니다.

Bobbin 을 욕심부려 너무 길게 만들어서 저의 길이 조절방식 입니다. 몇 mm 길어질수는 있지만 정상적인 방법이라고 볼수는 없습니다.

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Core 는 손대지마십시요. 사진은 좀 심한것 같습니다. Core 가 너무 직각이면 자속이 집중돼서 Flux 가 새 나옵니다.

Idea 를 짜내서 Bobbin 구조 개량? 을 연구 해 보십시요

**** Bobbin의 옆을 나팔 모양으로 ****

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실측 Data 권선창 57 mm높이14 mm 주셔서 감사합니다. 

57 mm 로 권선 Data 아래와 같이 다시 만드러서 간단히 따저보니  1차는 더 굵은선 AWG #24으로  1648 turn을 16 층 (층당 103 turn - Bobbin 당 8층)으로 감을 수 있습니다. 

4 ohm 는   1648/20 = 82.4  AWG# 22 로 감으면 한층이 꽉 찹니다.  8 ohm 추가 권선수는 82.4 x 0.41 = 33.8

AWG#21 을 2선 같이 감으면 1층이 채워 집니다. AWG#22 2선이면  권선폭이 좀 남습니다.

1차는 더 굵은 선으로 더 많이 감게되서  Inductance 가 증가하고 따라서 gap 도 더 크게 할수 있어서 포화점이 큰 전력쪽으로 이동합니다. 수직방향의 권선창이 남으면 다시 설계해야겠지요.

57mm 권선창 설계