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이틀째 철야중이네요..

물론 낯시간엔 잠을 좀 자두긴 했지만요.


물론 철야라고 해서 정말 밤새 일만하는 건 아니구요.

직업이 시스템을 모니터링하는 쪽이다 보니 사실 모니터만 멍하게

쳐다보는 거랄까요?


여기는 자유게시판이니깐 그동안 공부라고 하긴 뭐하고

알토이즈통안에 다들어가는 휴대용 진공관앰프를

공부하여 알게된 것들과 시도보려고 하는 것들을 적어볼까 합니다.


저는 2600mAH 짜리 리튬이온 배터리에 XL6009E1 이라는 IC가

사용된 정체불명 중국산 승압회로를 이용해서 12V 전원을

만들고 히터에 12V 를 직렬로 바로 주는 방식을 이용해서

LM317 + 저항 이라는 부품도 줄이고 정전류를 위해 희생되는

에너지도 아끼려는 심산이었습니다.


그런데 직접 만들다보니 왜 정전류를 사용하려는지 알겠더군요.


일단 12AU7 의 데이터시트를 보면

6.3V 일 경우 300mA

12.6V 일 경우 150mA 라고 되어 있습니다.

(공부하면서 데이터시트의 중요함을 알게되었어요. ^^)


그 말은 옴의 법칙에 따라 히터가 가지는 저항이 대략 84옴 이라는걸

뜻할 거라는 생각이 들었습니다.


그런데 이건 진공관이 정상적으로 작동될때 이야기인거 같고요.

막 전기를 먹을때, 즉 차가운 상태에서는 상황이 다른것 같습니다.


왜 그렇게 생각하게 되었냐하면 이 승압회로가 어쩔땐 먹통이 되더군요.

어쩔된 또 잘되구요.


계속된 테스트로 알게 된건 진공관이 뜨거울땐 껐다켜도 괜찮은데

식어있을때 켜면 먹통이되더라는거죠.


그리고 식어 있을때라도 가변저항을 조절해서 전압을 서서히 올려주면

또 멀쩡하게 작동이되구요.


왜 그런걸까 하고 고심하다가 한가지 생각이 든게 진공관이 켜질때

순간적으로 많은 전류를 필요로 하는게 아닐까 하는 가정을 하게 된겁니다.


이 XL6009E1 이라는 승압회로에 사용된 IC 가 최대 5A 까지 전류를

처리할 수 있더군요. 하지만 사용된 부품중에 다이오드의 데이터시트를

보니 허용 전류량이 3A 더군요.


즉, 3A 가 넘는 전류가 순간적으로 사용되면 내부에 보호회로에 의해서

승압회로가 먹통이 되는거라는 생각이 들더라는거죠.


그럼 다른 부분이 먹는 전류도 있을테니 단순 계산으로 히터가

순간적으로는 대충 3A 정도 먹는다고 계산해보면

식어있을땐 저항이 5에서 10옴 정도 되는게 아닐까 하는 생각이 들더군요.


결국 히터란 온도에 따라 저항값이 달라진다....


저 나름대로는 이러한 결론에 도달했습니다.


그렇다면 순간적으로 히터가 많은 전류를 필요하는걸

좀 지연시킨다고 해야할까요? 뭐라고 표현해야 할지는 모르겠지만

순간적으로 전류를 땡겨가는걸 막아주는 방법이 뭐가 있을까

하고 구글에다가 검색해보니


protect inrush current 라는 위키 글이 나오더군요.


거기에는 fuse나 폴리스위치, 써미스터 같은것들도 나오는데

그중에 눈에 띄는게 고정값 저항 이더군요. ^^


일단 저건 추가 비용이 안드니깐 해볼만 하겠다는 생각이 들었습니다.


일단 저 나름대로 순간적으로 히터가 3A 를 먹는다고 가정하고

히터에 전원에 5옴정도를 통과해서 전압을 가해주면


역시 옴의 법칙에 의해 이론적으로는 15V 의 전압강하가 일어나야하지만

실제로는 12V 만 주어졌으니 순간적으로는 히터가 전류를 막 끌어가는걸

막아주지 않을까 하는 생각이 들었습니다.


회사에서 철야를 하고 있으니 집에가서 테스트 해보고 싶어도 해볼 수 없어서

손이 근질근질 하네요. ^^


여하튼 결국 5옴정도를 추가하면 히터가 정상적으로 150mA 만 소모하게

되어도 계속 적인 전압강하때문에 배터리 용량이 좀 더 낭비 되긴 하겠죠.


기본지식도 없고 그냥 인터넷에서 검색한 짧은 지식에 말도안되는 추측에 가정같은걸

총 동원한거라 될지 안될지도 모르겠네요.


사실 이렇게 글을 올리면 "말도 안되는 내용"이라던가 "될거 같다"던가 하는

교정을 해주실거란 기대도 있습니다. ^^


자작한다는게 막히면 찾아보고 테스트 해보고 실패도 하고 성공도 하고

공부도 하고 이런게 참 재미 있는것 같습니다.


아무도 없는 사무실에 덩그러니 혼자 밤새면서 넋두리가 길었네요. ^^



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    박상민(earthnciel) 2014.07.21 05:43

    써놓고 보니 5옴을 추가하면 기존에 식었을때 히터저항이랑 직렬로 더해지는 셈이 되니 순간적인 사용전류량이 반이나 3분의 1쯤으로 줄어드는 셈으로 봐야겠네요.

    그러다가 열이 올라서 85옴이 되면 거기에 추가로 5옴이 더해지니 약 90옴이 되는 거고요.. 그걸 보상하기 위해 전압은 좀더 가해줘야 겠네요.

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    이학신 2014.07.21 14:47

    smps 전원을 사용할 때와  pwm 방식 2576전원 사용할 때 비슷한 트러블을 경험한 적이 있습니다.

    전원장치 출력 쪽에 콘덴서 용량문제 였습니다.

    콘덴서 용량을 작은 것으로 사용해서 실험해 보시기 바랍니다.

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    박상민(earthnciel) 2014.07.22 08:37

    현재 220uf 를 사용중인데 더 낮은 값으로 한번 낮춰서 테스트해 보겠습니다.

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    권오경(photo66) 2014.07.21 16:01

    히터는 전등과 같은 텅스텐 필라멘트 로 알고 있씁니다.

    즉 모터처럼 기동 전류가 무한대가 되거나 하는 일은 일이나지 않습니다. 

    또 님이 말한것 처럼 차가울때 엔 오히려 저항치가 크게되니 초기보다 조금 진행된 상태에서 전류치가 

    더 흐르게 되는 상황이 될껍니다. 그러니 초기 돌입 전류가 상승하여 먹통이 된다는 살은 이치에 벗어 나는듯 합니다. 

    또 대부분의 레굴레이터들은 최대 전류치가 1~3암페어라 할찌라도 그것은 스팩상의 최대치에 해당합니다.

    100마력 짜리 엔지을 상시 100마력으로 사용가능한가요? 엔진의 경우 최대 출력으로는 불과 몇분도 견지지 못하는것으로 알고 있씁니다.

    그런 이치와 같이 진공관 2개의 전류량이 350mA 정도라면  1A는 사용해야 안정적으로 장시간 사용할수 있을듯 하니다.

    그리고 제가 사용하는 대부분의 자작 앰프에서도 이런 방식으로 몇년째 잘 사용하고 있씁니다. 

    이대도 리니어 방식의 레귤레이터에서는 발열량이 많아서  보통의 3~4배정도의 방열판으로 사용하며  이때문에 요즘은 스위칭 방식의 

    레귤레이터를 사용하고 있씁니다.  하지만 SMPS 방식은 LM2576 등 보다는 월등이  큰 노이즈가 보여서 SMPS는 피하고  일반 다운 트랜스를 

    사용한 스위칭 방식의 레굴레이터를 선호하고 있씁니다. 

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    박상민(earthnciel) 2014.07.22 08:39

    저는 전압이 정해져 있다면 저항의 값이 작아질수록 전류를 많이 먹는다고 생각하고 추측해봤는데 틀린 모양이네요. 제가 완전 엉뚱한 부분를 보고 있었던 모양입니다.

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    김인성(chansam960 2014.07.29 09:26

    열정이 대단하시네요, 좋은 결과 있길 바랍니다.


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