7MHz 재생 수신기 전원부. 정전압 실수 (2)

[할리맨]

이번에는 전원부를 공략합니다.  큰 트랜스는 B+, 작은 트랜스는 12V DC를 만들어 수신부 진공관 히터에 공급합니다. 험을 줄이기 위한거죠. B+는 오디오 출력관인 6AR5에 250V, 수신부에 150V-130V를 목표로 합니다.  일단 트랜스를 모두 달아봤습니다. AC 입력은 IEC 코넥터가 없어서 "꼭찝어 껴지는" 방식으로 했습니다. 영어로는 strain relief bushing이라고 합니다만, 한국에선 뭐가 부르는지 모르겠네요. 퓨즈와 전원 스위치 까지 배선완료.

이대로 진행하려다가 아무래도 트랜스 겉에 감았던 6.3V 히터 권선의 에너멜선 직경이 마음에 걸립니다. 모자라면 어쩌나. 그러면 다시 뜯어내고 작업해야할텐데, 아예 지금 보강하자. 이런 생각에 더 멀리 가기 전에 다시 뜯어내어 똑같이 11회를 저번에 감은 권선 사이로 하여 병렬로 했습니다.  이번엔 플라스틱 조각을 잘라 와이어를 이런 식으로 달았습니다.

테이프로 마감. 뒷면도 벌어지지 않게 처리.  한 600mA까지는 문제없을 것 같네요. 실제로 필요한건 400mA.

수신부 히터용 12V DC는 400mA가 필요한데, 1A급인 7812 한 개로 충분할거라 생각하고 간단히 만들었습니다.

 다음은 B+ 전원입니다. 100V 양파 트랜스라서, 양단을 브릿지 정류하면 280V 정도가 나옵니다. 오디오용 6AR5는 250V에 가깝게 넣는데, 수신부는 150-130V 정도가 필요합니다.  150V에 가까운게 재생 조정용 스크린 전압 안정화에 도음이 됩니다. 스크린 전압 조정에 네온램프를 이용한 정전압 회로가 있는데, 90V 정도에 점화한 후 60V 정도를 유지시켜줍니다.  저항 분압 회로상 입력이 150V에 가까와야 점화가 잘 될걸로 예상됩니다.

280V로부터 150V를 어떻게 만들 것인가 고민을 조금 했는데, MOSFET을 이용한 정전압 회로를 이용하기로 했습니다. (그러나 비극의 시작)

IRF840이나 10k 저항에서의 발열을 줄이자면 미리 감압용 파워 저항을 통과시키는게 좋겠죠. 그래서 3.3k가 들어갔습니다. 여기서 한창 전압강하가 되면 나머지 애들의 일이 조금 수월해집니다. 로드는 대략 20mA 내외를 생각하였습니다.  이걸 그대로 적용했으면 나쁘지 않았을텐데, 진공관이 쓰고 싶어서 제너 다이오드로 만드는 150V 기준 전압을 0A2관을 써서 만들자는 신박한 생각을 하게 됩니다.  그냥 전체를 딴 것 없이 0A2로 해도 될 가능성이 있지만, 얘는 작은 전류를 흘리고 큰 동작 환경 변화없이 안정적으로 기준 전압을 내는겁니다. 그걸 MOSFET의 gate에 넣으면 되는거죠.  좀 쓸데없는 짓이지만, 진공관을 하나 더 넣어보고 싶어서... 그리고 제너 다이오드는 RF 노이즈가 많이 나오는데, 0A2는 그에 비해 조용합니다.

0A2 점화 실험도 성공적으로 했습니다. 전원부 280V 공급에 로드를 흉내낸 저항 네트웍을 만들어서요.

RX부에는 280V가 전원부 샤시에서 옥탈 코넥터로 공급되고, 150V 정전압은 수신부 샤시에 위치합니다. 구멍 하나 더 뚫고 7핀 소켓 달고 MOSFET도 달아서 뚝딱 만들어 봤습니다.

0A2를 꽂고 전원을 연결하고 스위치를 올렸는데, 0A2가 켜지긴 합니다. 그런데, 옛날 향광등 켜질 때 껌벅이던 소리를 내면 켜집니다. MOSFET의 source로 나오는 출력을 재보니 146V.  이 때도 작동하는 줄 알았습니다.  각 부위의 전압을 재는데, 뭔가 전류 더한 합이 이상해서 여기저기 쑤시다보니 MOSFET의 gate로 16mA가 흐릅니다.  부하가 소비하는 전류의 거의 대부분이 여기로 통과한다?  게이트는 전류가 거의 안흐르는게 정상인데.   이런 고민을 하는 중, OA2가 난리 법석을 피웁니다.  껌벅임을 몇 번 반복하고 다리 부분이 주황색으로 밝게 빛이 납니다.  전원을 황급히 끄고 진공관 불량인가.... 라고 초보같은 생각을 하게 되죠.

하루가 지나 알게 된 것이지만 0A2 출력에는 평활 콘덴서를 직접 붙이면 안됩니다. 0A2는 점화 전압이 좀 높고 그 출력에 이 회로같이 전해콘이 달려 있다면 전해콘은 그 점화 전압까지 충전이 됩니다. 그러면 0A2는 점화후 이걸 낮추기 위해 급속도 방전을 하게 됩니다. 그러면서 아크가 일어나고 손상이 될 수도 있습니다. 더 최악은 일회성이 아니라 이 싸이클이 반복되는 것입니다.  해결책은? 0A2의 출력에 1N4007같은 다이오드 하나를 연결하고 그 다음에 콘덴서를 연결하는 것입니다. 

다행히 0A2는 망가지지 않았습니다.  다이오드 추가 후 별다른 이상 증상은 보이지 않습니다.  이게 바로 제가 원하던 보랏빛 0A2입니다!

MOSFET의 고장은 역시 0A2의 점화 과정에서 매우 높은 전압이 게이트에 인가되어 Vgs 한도를 넘으며 일어난 것이 아닌가 추측됩니다.  하여튼 1mA와 20mA의 로드를 모두 고려했을 때 0A2의 허용 전류 범위에서 원하는 출력 전압이 얻어지므로, MOSFET은 뜯어내고 간단하게 구성하였습니다.  보호 회로를 생각해볼 수도 있겠습니다만, 이제 다 귀찮습니다.  애초에 그냥 이렇게 할걸...  

150V 서플라이에 엉뚱한 짓을 하며 시간이 많이 갔습니다.  대신 가스 방전형 정전압관에 대한 것을 좀 더 배웠습니다.  다이오드에 비해 노이즈가 매우 적다는 것과, 출력에 함부로 평활 콘덴서를 달면 안된다는 것입니다.

전원부 샤시는 이제 전원 기능적인 것은 모두 끝났습니다. AF in-out에 볼륨 연결선, 안테나 입력과 감쇠 조정용 볼륨을 통한 신호 출력선을 연결하고 마지막으로 암컷 옥탈 코넥터에 모두 붙이면 끝입니다. 그 다음 수신부 조립에 들어갑니다. 

[반달]

레귤레이터 관에는 보통 0.1uF 정도의 화이트 노이즈 제거용만 사용하죠.
VR관용 아이들링 전류는 항상 흐르게, 안정화 되기 전 수초 간은 허용전류 초과해도 괜찮은 거 같습니다.

예전에 0A3, 0C3 등을 직렬로 했다가 전압 오차 때문에 0A3로 통일했던 적 있습니다.

[운영지기]

트랜스프리앰프 자작시 B전압 안정화 차원에서 0A2 정전압관
기용 했더니 셀렌정류기 출력이라 파워온하면 0A2가 곧바로 스트라이크 현상발생하여 신경 거슬리는데 이내 안정 되더군요..
향후에는 정류관 방식아니면
지연릴레이관 병행사용 하던지
해야겠더군요..^