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싱글 출력 트랜스포머의 선택
1)임피던스
: 트랜스포머의 특성에 의해 주파수 대역에 따라 임피던스의 변화가 있습니다.
(즉, 3.5kohm 트랜스포머라 하여 어느 주파수에서나 3.5kohm 이 아닙니다.)
특히 주파수 특성의 열화에 의하여 큰 폭의 임피던스 차이를 보이게 됩니다.
전 대역에 걸쳐 임피던스의 변화폭이 적으면 적을수록 출력트랜스포머는
제 기능을 충실히 수행하는 것이라 생각할 수 있습니다.
임피던스 특성을 카탈로그에 언급한 제품도 있으나, 그렇지 않을 경우 해당제품의
주파수 특성을 살펴보시면 임피던스 특성 역시 추측이 가능합니다.
2)허용전력 (최대출력)
: 싱글출력 트랜스포머에서는 허용전력치(최대출력)을 갖습니다.
예를들면 10W(@30Hz), 30W(@20Hz), 5W(@40Hz) 이러한 내용들 입니다.
10W 란 허용 최대 출력, 즉 해당 트랜스포머에서 다룰 수 있는 최대전력치
입니다. 그런데 여기에서 @30Hz가 보입니다.
이것은 @(=at) 즉 30Hz에서 10W의 전력치까지 허용 가능하다는 것입니다.
출력 트랜스포머의 저역특성은 전적으로 트랜스포머의 인덕턴스에 의하여
좌우됩니다.
인덕턴스가 크다는 것은 동일한 코어 내에서 그 만큼 많은 턴수를 요구하는
것입니다. 즉, 동일한 10W라 하더라도 @30Hz와 @20Hz와는 그 차이가 큰 폭으로
존재합니다.
그러나 이 표기법에 대하여 상세한 기준이 없는 형편이기 때문에, 현재로서는
커다란 의미를 부여하기에는 무리가 있습니다.
보통 출력 트랜스포머 생산업체에서 싱글 출력 트랜스포머를 설계할 때
코어의 자속밀도와 저역한계를 적절히 선정하게 되는데 동일한 저역한계 예를
들면 20Hz를 선정하였으나 코어의 자속밀도는 동일한 코어라 하더라도 설계자에
의하여 그 값을 달리 선정하는 경우가 많습니다.
일반적으로 실리콘 스틸 코어의 경우, 1T~1.5T정도로 자속밀도를 선정하게 되
지만, 싱글 출력 트랜스포머에서는 포화를 방지하기 위한 에어갭을 두기 때문에
0.5T~0.7T 정도로 선정하는 경우도 많습니다.
결국 동일한 10W(@20Hz)라 하더라도 코어의 자속밀도를 1T로 선정하느냐 0.5T로
선정하느냐에 따라 결국 2배 만큼의 턴수 차이를 나타냅니다.
그렇기 때문에 @20Hz의 의미는 그다지 현실적으로 정확한 기준으로 고려하기에는
부족함이 많음을 알 수 있습니다.
일반적으로 표기상의 저역특성과 트랜스포머의 크기로서 짐작하는 것이 비교적
쉽습니다.
그러나 물론, 여기에도 분명 헛점이 있습니다.
필요이상으로 두꺼운 코일과 두꺼운 절연체를 사용하거나 또는 보빈의 한계까지
이용하지 않을 경우 크기에 걸맞지 않은 부실한 저역 특성을 얻게 되는 수도
있습니다.
그런데 10W(@20Hz)와 10W(@30Hz) 제품(자속밀도 동일)을 예로 들어 특성을 비교해
보게 되면, 해당 트랜스포머를 앰프에 적용시켜 둘다 10W의 동일한 출력을 얻었
다고 가정해 봅니다.
그 상태에서 동일한 20Hz 주파수에서의 정현파를 비교해 보면, 분명 30Hz 제품이
파형의 일그러짐(디스토션)이 더 많은 형태를 띄게 됩니다.
보통 눈으로도 비교가 가능하나 눈으로 파형 비교가 어렵다면, 디스토션 측정기
등을 사용하면 그 %의 차이를 직접 확인할 수 있습니다.
특히 그 출력이 더하면 더할 수록 디스토션의 차이는 큰 폭으로 벌어지게 됩니다.
일반적으로 출력트랜스포머에서는 지속적인 전력변화폭이 크기 때문에(음악 신호
이므로) 트랜스포머 허용 전력 이상으로 사용해도 타 버리는 문제등은 드문 편이
지만 특성의 열화는 상당히 심한 편입니다.
**주의사항 : 진공관 앰프에 직접 적용시 출력 트랜스포머에 의한 파형의 왜곡도
있지만, 진공관 자체의 특성에 의한 파형의 왜곡도 상당히 큰 편입니다.
그러므로 별도의 측정기를 사용하지 않고 출력 트랜스포머의 성능을 파악하기는
어려움이 있습니다.
3)허용직류전류
: 앞서 설명드린 최대전력과 크게 다르지 않다고 생각하시면 무방합니다.
진공관을 동작시키기 위해 흘리는 바이어스 전류(직류)의 크기 입니다.
예로서 60mA로 최대값이 정해져 있는 싱글 출력 트랜스포머에 더 큰 70mA
80mA...를 흘린다고 생각해 봅니다.
이렇게 되면 점점 저역특성은 큰 폭으로 열화됩니다.
그래서 어느 한계 정도의 전류치에 도달하면 트랜스포머는 저역특성을
완전히 상실합니다.
즉, 이 상태는 코어가 완전히 자화되어 코어로서의 역할을 전혀 감당하지
못하고 있기 때문이며, 이 때의 저역특성은 순수한 코일 자체만의 인덕턴스
(코어의 도움을 받지 못한)가 전체 인덕턴스가 됩니다.
그리고 자화된 코어는 코어에 약간의 잔류자기가 남아있어 특성의 차이를
조금 나타낼 수 있으나, 실용상 문제를 갖게 되는 정도는 아닙니다.
큐리온도 이상의 열을 코어에 가한다든지, 교류를 사용하여 잔류자기를 제거할
수도 있습니다.
그런데 이러한 허용 직류 전류는 크면 클수록 용도가 다양해 진다는 장점이
있으나 커지면 커질수록 코어사이의 에어갭이 커져 코어의 효율이 떨어지게
되는 단점이 있습니다.
그러므로 용도에 적합하게 설계된 트랜스포머를 사용하시는 것이 좋습니다.
단 유의하실 점은, 허용 직류 전류의 기준 또한 트랜스 생산회사마다 비교적
천차만별이므로, 무조건 허용 직류 전류가 높게 기재되어 있다고 그 만큼
직류전류를 흘렸을 때 변화폭이 모두 동일하다고 생각하시면 안된다는 것을
염두해 두시기 바랍니다.
즉, 모 회사 제품은 150mA 모회사 제품은 250mA 기재는 되어 있더라도
기준 허용 전류만큼 흘렸을 때 인덕턴스의 변화폭은 크게 다르다는 것입니다.
A회사는 직류전류를 흘리지 않은 상태를 기준으로 인덕턴스 감소치의 30% ..
B회사는 완전포화상태시(코어가 역할을 하지 못할때)전류를 기재할 수도 있다는
것을 알아 두셔야 합니다.
4) 2차 출력탭
: 흔히 4/8/16옴의 출력탭이 있는 출력 트랜스포머를 접할 수 있습니다.
단순하게 생각하면 4/8/16옴간 차이는 전류량의 차이에 의한 코일의 두께와
코일의 길이라고 생각됩니다.
물론 맞습니다. 그러나 올바른 특성을 얻는데 단순히 4/8/16옴을 중간중간
탭을 내어 놓는 것만으로는 절대 부족합니다.
해외의 유명 트랜스들을 살펴보면 2차측에 수 많은 단자를 내어 놓고
이리저리 결선하여 탭을 만들어 사용하는 방법을 택하는 경우가 간혹 있습니다.
이러한 이유는 역시 트랜스포머의 특성, 특히 고역 특성에 그 문제를 가지고
있기 때문에 결선하여 사용할 수 있도록 탭을 주고, 올바른 결선을 하게 되면
1가지의 임피던스 출력이 만들어 지는데 이것이 결국 권선내의 권선전체를
이용하게 되어 누설인덕턴스의 영향을 줄여, 고역특성의 문제를 최소화한다는
것입니다.
즉, 가장 좋은 성능은 1개의 2차 출력탭을 사용하는 것이며, 어쩔 수 없이
여러개의 탭을 필요로 할 경우 가장 좋은 방법은 위와 같은 여러 탭을 이용한
결선 방식 입니다. 다만 결선방식의 경우 트랜스포머의 제조가 매우 어렵게
되므로 고가의 트랜스들을 제외하면 자주 사용하지는 않고 있습니다.
그러나 여러 2차 탭을 내어놓고도 각 탭간 고역특성의 열화를 줄일 수 있는
방법은 있습니다.
그렇지만 이 방법들은 특성상으로 완벽한 해결책이라 보기에는 어렵습니다.
(물론, 청감상 구분은 어려우며, 매우 큰 폭의 성능저하는 있지 않습니다.)
5) 주파수 특성
: 어느 트랜스의 주파수 특성은 20Hz-20kHz(-1dB)이고....이러한 내용들을
쉽게 접하실 수 있습니다.
그러나 이러한 표기는 아무런 의미가 없음을 우선 알아 두시기 바랍니다.
저 데이터로는 해당 트랜스포머의 특성 파악이 전혀 불가능 합니다.
트랜스포머는 단순하게도 보이지만, 생각이상으로 복잡한 면도 있습니다.
그렇기 때문에 트랜스포머의 특성이 단 한가지로 좌우되는 것이 아니기
때문입니다.
싱글 출력트랜스포머의 특성을 좌우할 수 있는 부분은 다음과 같습니다.
1. 테스트시 인가교류전력 (즉, 트랜스포머에 주어진 전력은 얼마인지)
2. 테스트시 중첩되는 직류 전류 (진공관의 바이어스 전류)
3. 테스트시 사용하는 소스저항(진공관의 플레이트 내부저항)
4. 테스트시 사용하는 부하저항(스피커의 임피던스)
5. 2차 COM 단자와 1차 B+단자간의 연결여부
최소 위의 5가지의 조건이 포함되어 있다면, 문제가 없습니다.
1번의 경우, 인가되는 교류전력 즉, 측정시 사용하는 음성신호라고 보시면
이해하기 쉽습니다.
전력값이 어렵다면 전압만 기재하여도 결국 전력값을 산출할 수 있으므로
큰 문제는 없습니다.
이 측정 전력값이 꼭 필요로 한 것은, 트랜스포머에 사용된 코어의 영향
때문입니다.
코어가 있을 경우, 코어의 투자율에 의해 인가되는 교류전력의 크기에 따라
저역특성의 큰 변화를 가져오기 때문입니다.
전력값에 따라 인덕턴스가 달라지는 이유도 이 때문이며, 일본의 T사의 예를
들면, 최소/최대 인덕턴스를 구분하는 이유도 이 때문입니다.
2번의 경우, 싱글 출력 트랜스포머에서는 당연히 직류 바이어스를 걸어 주기
때문에 실제 적용되는 구조와 가능한한 가깝게 하기 위함입니다.
그러나 2번의 경우는, 트랜스포머의 허용 직류 전류가 별도 기재 되어 있다면
굳이 직류 바이어스를 걸어 준 상태의 특성을 확인하지 않아도 큰 문제는
없습니다.
(한 예로 일본T사의 경우, 인덕턴스는 직류 바이어스를 걸어 준 상태에서<연속전류가 기재되어 있음>
주파수특성의 경우, 그렇지 않은 상태에서 측정<인가전압/Rp 기재>한 것이 카탈로그에 기재되어
있습니다.)
3번의 경우, 간과하기 쉬운 부분이지만 매우 중요합니다.
출력 트랜스포머의 1차 권선과 진공관의 플레이트 내부저항과는 직렬 구조가
되며 이렇게 되면 트랜스포머의 1차 권선이 갖는 부유용량은(C) 플레이트 내부
저항과 함께 Low Pass Filter 가 형성되어 고역특성을 좌우합니다.
즉, 저항이 커지든지 권선의 부유용량이 커지든지 어느쪽이 커지든 트랜스포머의
고역특성은 커질수록 열화됩니다.
그리고 저역특성 입니다.
진공관의 플레이트 내부저항과 1차 권선과는 직렬, 즉 High Pass Filter 가
형성되어 저역특성을 좌우합니다.
즉, 진공관의 플레이트 내부저항이 커질수록 트랜스포머의 저역특성은 열화됩니다.
포괄적으로 생각한다면 Band Pass Filter (대역통과필터)가 됩니다.
흔히 이 부분이 빠뜨려 지지만, 실지 진공관이 적용되는 회로내에서는
특성을 좌우하는 매우 중요한 요소가 됩니다.
4번의 경우, 다 아시다시피 스피커의 임피던스 입니다.
스피커는 L,C,R 소자가 결합된 형태이나 스피커 마다 다르게 되므로
일반적으로는 저항을 이용하여 스피커의 공칭 임피던스를 기준으로
측정합니다. 보통은 무유도 저항을 이용합니다.
5번의 경우, 이 역시 간과하기 쉬우나 중요한 부분 입니다.
이 부분을 설명해 드리기에는 약간 어렵지만, 싱글 접속 진공관 앰프회로의
등가회로를 그려보면 왜 이렇게 하는 것인지 쉽게 이해하실 수 있습니다.
이러한 처리를 하여 측정을 하는 것과 그렇지 않은 것과는 상당한 차이를
보입니다.
특히 대표적인 예로서, 단순히 분할감이만을 많이 했을 경우 앰프내에서
어떠한 결과를 얻게되는지 확인하실 수 있습니다.
보통 이러한 부분을 간과하게 되면, 출력트랜스의 COM단자의 접지에 의해
고역특성의 심각한 열화를 초래하게 됩니다.
1,2차 권선간의 부유용량 (stray capacitance)의 영향으로 생각할 수 있습니다.
**참고 : Power Bandwidth
: 풀 파워, 즉 앞서 말씀드렸던 최대출력(허용출력) 10W@20Hz 라면 10W의 전력이 트랜스포머에
인가된 상태에서(트랜스포머 2차에 10와트 출력이 나오는 상태에서)의 주파수 대역 특성 입니다.
보통 고역 특성에는 변화가 없으나, 저역 특성에 큰 폭의 변화가 있습니다.
즉, 위의 1번 조건인 테스트시 인가 교류 전력을 트랜스포머가 허용하는 최대값으로 인가하고서
주파수 특성을 측정한 것입니다.
그런데 코어의 특징이라면 신호전력이 커지면 커질수록 더 높은 인덕턴스를 갖게 될텐데
Power Bandwidth를 보면 오히려 저역특성이 상당히 열화되어 있는 특성처럼 보입니다.
그 이유는 P=I^2*R 의 공식으로 알 수 있습니다. (R=P/I^2)
즉, 파워가(P)가 커지기 위해서는 동일한 전류상에서(바이어스) R(부하의 임피던스)가 커져야
하기 때문인데, 그것은 결국 인덕턴스의 크기와 직결 됩니다.
약간 이해하기 난감한 부분이 될 수도 있습니다만, 조금만 생각하시면 아주 간단합니다.
결국, 와트수가 높은 트랜스포머가 커져야 하는 이유라 생각하시면 됩니다.
6) 위상 변화 (Phase Shift)
: 위상 변화(Phase shift)란, 신호1과 신호2가 있을 때 둘 간의 시간차라고
생각하시면 아주 쉽게 이해가 가능합니다.
트랜스포머에서의 위상 변화란, 트랜스포머를 거치지 않은 신호와 트랜스포머를
거친 신호간에 발생하는 시간오차라고 볼 수 있습니다.
일반적으로 위상차에 의하여 서로 상쇄되는 등의 경우를 제외한다면 위상차에 의한
차이를 청감상으로 느끼기에는 매우 어렵습니다.
다만, 트랜스포머에서 위상 특성이 중요한 이유는 특히 NFB(Negative FeedBack)을
사용하는 경우 입니다.
NFB란 입력측에 출력되어 나오는 신호를 다시 되돌려 입력측에 역상으로 집어넣어
왜곡을 보정하는 일종의 보정의 역할을 한다고 볼 수 있습니다.
그런데 여기서 역상으로 뒤집는 이유는, 입력측 신호와 동상이 되게 된다면
신호의 크기는 더 커지게 되며 신호의 왜곡 역시 오히려 덧붙혀져 늘어나 버리는
꼴이 되어버리므로 역상으로 뒤집어 원신호에 대해 증폭단에서 발생하는 일그러짐에
대해 반대의 일그러짐을 줌으로서 증폭기가 갖는 일그러짐을 개선한다는 원리입니다.
그러므로 NFB를 사용할 때에는 반드시 정확한 역상을 출력단에서 입력단으로 보내야
되는데 만약 출력 트랜스포머에서 위상 오차를 발생시킨다면 분명 역상으로 보낸 신호
가 역상의 신호가 아닌 애매한 신호가 되어 입력단으로 되돌아가게 된다면 분명 어떠한
심각한 문제가 발생하게 될 것입니다.
(대표적인 예로써 들 수 있는 것이 발진 입니다.)
트랜스포머의 위상특성은 주파수특성과 밀접한 관계를 가지고 있습니다. 그래서 주파수
특성이 열화하면 열화할수록 위상특성, 즉 위상오차도 그만큼 커져 버립니다.
바로 이 점이 큰 문제가 됩니다.
주파수 특성이 좋지 못하면 좋지 못한 주파수 대역일수록 그 만큼 위상차가 커진다면
20Hz에서 20도 만큼 위상차를 낸다면 10Hz에서는 30도 40도가 될 수도 있고 그 이하에
서는 심지어 50도 이상의 큰 위상차를 낼 수 있다는 점입니다.
물론 저역뿐만 아니라 고역도 마찬가지 입니다.
소폭의 위상차라면 사실상 별 문제가 되지 않습니다.
그렇지만 큰 폭의 위상차라면 이 위상차는 주파수 특성이 열화할수록 위상차가 커져
어느 한계에 다다르면 거의 PFB(Postive FeedBack)과 같이 되어 매우 큰 이득에 의한
발진을 초래하게 될 수 있습니다.
게다가 위상차가 크면 클 수록 NFB의 효과도 감소하게 되며, 새로운 일그러짐을 발생시
킬수 있다는 문제가 있습니다.
그러므로 위상 변화(특성)역시 출력 트랜스포머의 성능에 있어 매우 중요한 기준이
됩니다.
앞서 설명 드렸듯이, 위상 특성을 언급하고 있지 않다면 주파수 특성을 참고하시면
대략적인 추측이 가능합니다.
<측정 방법은 주파수 특성과 동일>하며, 위상오차 0도의 기준은 1kHz로 보시면 됩니다.
보통 출력 트랜스포머의 위상 특성이 좋을 수록 더 많은 량의 NFB를 걸어 사용할 수 있
습니다. 일반적으로 위상 특성의 문제는 푸시풀 출력 트랜스포머에서 더 크게 체감할 수
있는 부분이기도 합니다.
이와 유사한 내용으로서 Group Delay (군지연특성) 등이 있으며, 이것은 ∂θ/∂ω 의 식을
갖고, 각주파수(2π * 주파수)에 따른 위상특성의 변화를 나타냅니다.
7) 인덕턴스
: 아마 잘 아실 것이라 생각됩니다.
여기서 유의해야할 사항만 몇가지 들어 보도록 하겠습니다.
1.인덕턴스 측정시 중첩되는 직류 바이어스 전류
2.인덕턴스 측정시 사용되는 신호 전력(또는 전압)
1번의 경우, 아시다시피 직류 바이어스 전류가 커지면 커질수록 인덕턴스는
감소하게 됩니다. 이 점은 염두하셔야 하겠지요.
2번의 경우, 앞서 설명드린 내용과 같이 트랜스포머는 코어의 영향을 받기
때문에 코어의 투자율에 의해 인가되는 신호전력의 크기에 따른 인덕턴스의
값이 달라집니다. 그래서 흔히 말하는 최소/최대 인덕턴스라는 항목이 존재
하기도 하는 것이기도 합니다.
일부 메이커의 경우 인가 신호 전력과 직류 바이어스 전류값에 따른 인덕턴스
변화를 도표나 그래프로 나타낸 자료를 공개하는 경우도 있습니다.
보통 흔히 접할 수 있는 일반적인 휴대용 LCR메터를 사용하여 트랜스포머의
인덕턴스를 측정해 보면, 메이커에서 제시한 값과 상당히 다르게 나오는 경우
가 있습니다.
이러한 경우는 대부분 이러한 측정 신호전력이 다르기 때문이기도 하며, 저가
LCR메터의 정밀도의 문제에 의한 것이기도 합니다.
일반적으로 휴대용 LCR메터의 측정전력은 수mW급 내외의 미소 전력 입니다.
분명 1,2번의 데이터까지 포함되지 않으면 사실상 애매한 데이터라고밖에는
볼 수가 없습니다.
8) DCR
: 순 저항성분 (Resistance) 입니다.
임피던스는 유도성, 용량성 리액턴스와 순저항성분을 모두 포함하는데
그중의 순 저항성분 R 입니다.
순수하게 코일의 길이당 저항성분에 의존합니다.
크거나 작거나 하는데 따라 성능상 의미있는 차이를 나타내는 경우는 매우
적지만, 트랜스포머의 임피던스가 작다면 작을수록 DCR도 작아져야 합니다.
1Kohm 트랜스포머의 DCR이 수백옴에 달한다면 이 트랜스포머의 임피던스는
수백옴이 늘어나버리는 꼴이 됩니다.
물론 그에 따른 전송손실 또한 커지게 됩니다.
9) Capacitance
: 말 그대로 커패시턴스 즉, 콘덴서 용량분 입니다.
코일이 길어지기 때문에 이로인한 문제 입니다.
1차 권선의 capacitance 자체의 의미도 있으나 1차와 2차간의 부유용량도
큰 문제가 됩니다.
보통은 주파수특성을 보면 되지만, 참고적인 자료 정도로만 알아두시면 됩니다.
의미있는 수치인것은 분명 하나, 주파수특성이 함께 공개되어 있는 경우라면
너무 신경쓰실 필요는 없습니다.
***capacitance 에서 1차 권선의 capacitance란 선 자체가 갖는 콘덴서 용량분이 아니며
결국 1차 권선의 배열에 의한 부유용량 입니다. (분포용량=부유용량)
10) THD (Total Harmonic Distortion)
: 전고조파왜율이라 부릅니다.
오디오기기에서 흔히 언급됩니다.
하나의 주파수성분의 신호를 발생시킬때 파생되는 일종의 잡음(noise)정도로
알아두신다면 문제가 없습니다.
정현파를 인가 하여 오실로스코프로 살펴보면 이 정현파가 말끔한 사인 곡선을
그리지 못하고 울툭불툭 한다던지 +진폭측과 -진폭측의 높이나 폭 등이 다르게
보입니다. 이러한 일그러짐을 나타냅니다. 당연히 음색도 바뀌게 됩니다.
출력 트랜스포머에서도 마찬가지 입니다.
출력 트랜스포머를 거친것 그렇지 않은 것 간에 차이를 보입니다.
특히 저전력용의 트랜스포머를 대전력에 사용한다면 그 왜율은 대단히 커집니다.
(특히 저역측에서)
일반적인 측정은, 1차 임피던스의 소스 임피던스 상에서, 측정하려는 전력상에서
의(예:30W), 측정하려는 주파수를 기본 주파수로 하여(예:20Hz) 측정하게 됩니다.
<기본주파수(Fundamental Frequency)를 기준으로 짝수배 고조파, 홀수배 고조파가
발생 합니다. 이 짝수,홀수배 고조파들이 얼마만큼 존재하는가를 나타냅니다>
대부분 공개되지 않는 경우가 많으므로 참고적으로만 알아두시고, 낮은 수치가
좋은 수치라는 것만 알아두시면 큰 문제는 없습니다.
다만, 측정시 기준은 분명 살펴 보셔야 합니다.
앞서 설명을 드린 불리해질만한 조건들이 있으면, 이 역시 불리한 결과치를
얻게됩니다. (주파수 특성 설명 참조)
그리고 진공관의 특성상 자체적인 고조파가 많음을 고려하시기 바랍니다.
11) 삽입손실 (Insertion Loss)
: 소자나 회로등을 (트랜스포머를) 통과하면서 주파수 대역상에서 내부의 손실로 인해 줄어든 값을 나타
냅니다.
이 값은 passive 소자의 경우(트랜스포머 포함) 0dB(=log 1)를 넘을 수 없습니다.
즉 이상적인 환경에서 출력:입력 = 1 이 되며, 자체적인 손실에 의해 삽입손실은 1이하가 되기 때문에
-0.3dB...-1dB...이러한 식이 됩니다.
경우에 따라 카탈로그에 표기하는 경우도 있으나, 생각하기에 따라 중요하기도 하고 그렇지 않기도
한 항목 중 하나입니다. 그리고 그 차이또한 큰 폭이 되지는 않습니다.
12) Q-Factor (Quality Factor)
: 해당 소자의 손실이 어느정도 인지를 나타내는 것이라고 해석 하시면 됩니다.
예를 들어, 코일이라는 소자가 있다고 생각을 하여 보겠습니다.
코일에는, L(인덕턴스)를 목적으로 하고 있으나 부득이하게 코일의 저항성분에 의하여 R도 형성됩니다.
그런데 L 즉, 코일이란 인덕턴스를 얻는 것을 목적으로 할 뿐이지, 직류저항 R을 목적으로 하는 소자는
아닙니다.
그래서 R은 코일(인덕터)의 손실 성분이 되겠습니다.
인덕터(코일)의 quality factor(Q Factor) = 리액턴스(Reactance) / 저항(Resistance) 이 됩니다.
그렇다면, 트랜스포머에서는 1차의 입력에 대한 2차측 출력의 손실 그러니까,
자체 인덕턴스 / 누설 인덕턴스 이러한 형태가 되겠습니다.
그러므로 quality factor는 일반적으로 높은 편이 유리하게 되겠습니다.
13) 구형파 (트랜지언트 특성)
: 구형파(방형파)는 수많은 고조파들로 구성 됩니다. 즉, 고조파를 배제한 정현파 등과는 큰 차이가 있습니다.
그러한 특징 (수많은 고조파로 구성)에 의하여 트랜스포머 또는 여러 소자 , 회로 등의 특성을 파악하는데 있어
중요한 부분을 차지하고 있습니다.
이것을 트랜지언트(과도)특성이라고도 하는데, 신호의 순간적인 Rise Time , Fall Time (상승,하강 시간)을
알 수 있기 때문입니다.
이러한 구형파 특성에서 가장 올바른 파형의 모양은 어느것이라 딱 꼬집어 말할 수는 없겠습니다만,
출력 트랜스포머가 변환기라는 점을 감안한다면 원래의 소스 파형과 비교시 그 특성의 차이가 가장 적은
것이 변환기라는 측면에서 볼 때에 가장 올바른 것이 아닐까 생각 됩니다.
(단, 트랜스포머가 낮은 손실로 변환 가능한 주파수 대역 이외는 충분히 감쇄되어 있음을 전제로 합니다)
(오버슈트나 언더슈트에(구형파 상에 나타나는 리플) 의한 음색의 변화 등에 대해서는 아직까지
정확한 데이터를 찾기 어렵기 때문에 여기서는 언급하지 않습니다.)
그리고 이러한 구형파를 측정함에 있어서도, 앞서 설명해 드린 "주파수 특성"의 측정시 사용되는 조건을
그대로 유지할 필요가 있습니다.
또 하나 중요한 것은, 구형파를 오실로스코프의 화면상에 나타내는 조건 역시 트랜스포머의 비교시에는
철저히 고려하여야 합니다.
(특히, Volt/div. 나 Time/div. 의 설정에 유의하지 않으면 어느 파형만 유난히 Rise/Fall TIme이 길어
보인다든지, 지나친 오버슈트/언더슈트가 존재하는 것처럼 보이기도 합니다.)
특히, 구형파 특성의 측정시에는 매우 민감하게 반응한다는 점을 감안하여 프로브의 선정, 외부 신호와의 간섭,
무유도 부하저항의 사용, 오실로스코프의 셋팅, 측정 조건의 철저한 점검 등을 필요로 합니다.
이러한 구형파 특성의 경우, 여러가지 이유로 메이커 측에서 잘 공개하지는 않는 편입니다.
그리고 한가지 중요한 점은, 상당히 민감한 응답특성을 확인할 수 있으며 대략적인 주파수, 위상 특성등도 어느
정도 확인이 가능토록 하는 효율적인 측정 방법 이긴 하지만, 이것 하나로만은 역시 출력 트랜스포머가 지닌 전체
의 특성을 말해주기에는 부족한 면이 있습니다.