전원부 질답

[라디오]

안녕하세요..
SB-1 회로가 외국에 있나 여기저기 검색하면서 여기 전원부 글을 읽어 보니..
HPS-1이 좋은지.. 구보다회로가 좋은지 모르겠습니다.

120db 저주파증폭회로라 험이 작은 전원부가 필요하거든요.
12V 고정.. 3A 정도 생각하고 있습니다.
실제 소비전류치는 500~1000mA 정도..(500mA정도겠죠..)

트랜스는 15V 50VA정도 쓰면 되는지...
어떤 회로를 선정해야 되는지..
험이 작게 나는 회로를 찾습니다.
경험 많은 분 조언 좀 부탁드립니다.

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1. 기본 구상

공급전압 12V 규모의 저주파 증폭회로라면 단순한 정전압 회로
만으로도 충분하고 다른 부분과 종합하여 Noise나 Hum 대책을
갖는것이 중요하다고 생각합니다.

- 앰프 입력단에서 RF Noise를 차단할 연구

- 저주파 앰프 이전 단계,앰프부, 전원부와 연계된 종합적인 GROUNDING 배선

- 앰프부분에서의 적절한 Decouping Capacitor의 배치

- AC 60Hz 유도 Hum과 자기를 차단하기위한 트랜스 배치방향,
220V AC Power 배선

등을 염두에 두시길 바랍니다.

2. 정전압 회로의 선택

여러사람에 의해 검증된 단순한것으로 아래 회로도를
고려해 보세요.

http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/vps.htm

이 정도라도 충분하지만 공부삼아 정전압을 좀더 정교하게
꾸미고 싶으시면 이곳 HAS에서 검증된 구보다 회로를 추천해 드립니다.

어느쪽이던 모두 부품 조달이 가능하고 단순하면서도
좋은 정전압을 공급해 줍니다.

너무 복잡한 회로는 오실로스코프등의 고급 측정기가 없으면 오히려
실패율이 높습니다.

3. 트랜스의 선택

공급 전압이 DC 12V 단전원이면 말씀하신대로

* 2차전압 15V AC
* 50VA
이면 가능합니다.

15V AC 정류후에 약 20V 부근의 직류를 얻을수 있고
정전압회로에서 8V 정도를 소비하여 최종 12V의 정전압을
만들게 됩니다.

(1) 2차전압에 대한 간단한 경험칙 계산

정전압 구성을 위해서는 정전압회로 자체가 필요로하는
2V 정도의 전압이 필요합니다만 조금 더 여유를 두는것이
좋습니다.

원리적으로는 정전압 회로에서 IN, OUT 전압차가 많을수록
정전압율이 높아지지만 래귤레터의 허용규격과 방열대책
등이 필요함으로 실전적으로 15V AC가 무난합니다.

(2) VA에 대한 간단한 경험칙 계산은
(2차전압 AC 15V --> DC 20V인 경우)

최대 소비전류(말씀하신 1000mA)* 2차 DC전압 20V * 1.5 ~ 2배의 안전배려

실전적으로 12V 공급전원의 앰프라면 CLASS A 앰프 이외에는
평균 소비전류가 더 낮을것입니다.
그리고 혹시 단전원이 아니고 양전원이면 위의 계산은 전압을
2배로 계산해야 합니다.

(3) 기타 고려 사항
레귤레터의 방열판을 공간이 허용하는한 넉넉하게
생각하시길 권합니다.
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500mA 전원 정도라면 외장전원(혹은 아답타)이 가장 쉽고 안전한 방법일 수 도 있습니다. 그리고 정전압 부분은 LM317T 기본회로로도 충분할 것 같구요. 증폭소자를 뭐로 사용하는지에 따라 틀리겠지만, 예를 들어 TI사의 INA217 같은 경우를 보면 G=1000 일때 1kHz이하에서 PSRR이 120dB입니다. 전원부 리플보다는 입력단과 증폭신호단 배치에 더 유의하셔야 하겠습니다.

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일반 드로퍼 타입 전원부로는 험 배제에 한계가 있습니다. ^^
그래서 험을 배제한 전원부는 스위칭 파워 (smps) 를 사용하고 레귤레이터 회로를 연결해서 전원부를 양질화시키는 방법을 사용합니다.
음향 장비쪽에서 일반 컨슈머 장비가 아닌 전문용 장비들이 해당 구성을 하고 있습니다.
아무리 좋은 드로퍼 타입이더라고 증폭률 60dB (1000배) 에서는 모두 험 잡음이 그대로 노출됩니다.
그리고 고증폭 회로는 DC OFFSET을 확실히 보정시켜줘야 합니다.
제가 볼때는 일단 스위칭 스텝 다운 레귤레이터를 사용하시고, 다시 일반 드로퍼 타입 레귤레이터를 사용하시는 회로가 제일 나은 대안입니다.

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험은 전원부에서 유입되는 것이 전부라고 해도 과언이 아닙니다. ^^
험이 증폭되면 배음이 생성되지만 이건 원래 시그널 증폭의 특징이구요
드로퍼 타입의 운용 주파수 레벨이 60~120HZ라서 이 노이즈가 증폭기로 넘어와서 합쳐지는 것이고, 스위칭 타입은 가청 주파수 이상으로 노이즈가 넘어가서 귀에 들리지 않는 것 뿐이죠.
그래서 요즘은 많은 음향 장비 업체들이 고증폭 프리부를 사용하는 장비에 스위칭 방식을 선호하고 있습니다.
스위칭 파워 자체로는 리플이 그다지 좋지 않으니깐 드로퍼 타입 레귤레이터를 한번 더 걸어서 정류 시켜주는 것이고, 이런 구조가 애드온 사운드 카드들에 활용되고 있습니다.
대신 컴퓨터용 파워 서플라이들의 스위칭 주파수가 음향용으로 사용되는 스위칭 주파수보다 낮다보니 그리 양질이 아닌것이 문제죠 ^^
전원부의 운용 주파수의 차이라고 생각하세요 ^^
스위칭 파워 모듈을 구입하시는 것 보다는 스텝-다운 스위칭 레귤레이터인 LM2575를 사용하시고 시리즈 레귤레이터를 뒤에 붙혀 사용하면 험 노이즈가 사라질겁니다. ^^