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http://luciel.tistory.com/2629997 SHHA의 24V 정전압부의 발열 줄이기에 실패했습니다.

SHHA는 24V쪽 정전압부의 발열이 상당히 심합니다. DC 24V를 만드는데 너무 높은 전압을 공급해서 구보다 정전압부의 입력전압과 출력전압의 차이가 크고 소모하는 전류량이 많은 편이기 때문입니다. 제 SHHA의 24V쪽 정전압부의 전압을 체크해보니까 24V 정전압부에서 14V 전압차이(부하 시, 정류후 38V 정도)를 확인할 수 있었습니다. 그만큼을 열로 방출해야 하니 발열이 심한 것도 이해가 됩니다.

그래서 입력 전압을 낮춰보려고 다이오드를 이용해 봤습니다. 엄수호님의 정전압부에 대한 조언을 참고해 최소 5V 이상의 전위차를 확보할 수 있게 하기 위해 정류 후 38V인 전압을 29V 정도로 낮추기로 하고, 직렬연결 시 사용하는 다이오드의 수를 줄이기 위해서 전압강하의 폭이 큰 UF4007을 썼습니다.



다이오드의 곡예


간단히 정류 다이오드에서 저항으로 연결되는 패턴을 끊고 그 사이를 방향을 맞춰 직렬연결한 다이오드로 연결해주었고, 다이오드의 발열이 전해캐패시터와 저항 같은 다른 부품에 덜 전달되도록 다이오드의 몸통을 PCB에 닿지 않게 띄웠습니다.

사용한 다이오드의 개수는 8개로 전압은 약 38.7V에서 28.8V 정도로 낮아졌습니다. 목표값인 29V보다 좀 낮지만 거의 근접한 값이라 다이오드의 수를 줄이지 않았습니다. 24V 정전압부 모스펫의 발열은 상당히 감소했는데, 전에는 65도를 초과해 갖고 있던 전자식 온도계로 측정이 불가능했을 정도 였던 것이 이제는 섭씨 52~55도 정도로 상당히 낮아졌습니다.(이는 증폭부에 사용된 모스펫의 발열과 비슷한 수준입니다.

하지만 작업할 때까지만 해도 다이오드에서 발생하는 열이 심하리라고는 생각도 못했는데 결국 다이오드의 열 때문에 SHHA의 24V 정전압부 전체적인 발열은 그대로인 것 같습니다.

레귤레이터쪽 캐패시터의 온도가 전보다 약 5도 정도 떨어졌다는 점만은 긍정적이지만 총체적인 발열은 그대로 결과적으로 실패라고 할 수 있을 것입니다.

지금은 원래의 전원부로 되돌리기가 귀찮아 다이오드를 사용한 전압강하를 적용한 상태로 쓰고 있는데, 차후에는 기회가 된다면 효율이 높아 발열이 적은 스위칭 레귤레이터를 사용해 전압을 낮춰볼 생각입니다.
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    황용근 2007.03.13 22:21
    블로그에도 댓글 달았습니다. 찬영님 같은 경우는 이미 공제 트랜스를 가지고 계셔서 트랜스쪽에서 해결을 보시기 어렵겠지만, 제 SHHA 제작하면서 출력단용 전원부는 트랜스를 18v탭으로 새로 내려고 합니다. 저와 강민님은 진공관 히터를 별도의 전원부로 구성할 계획이라 24v가 아닌 18v를 출력단에 공급하기로 했는데, 기존 shha 트랜스가 탭 전압이 너무 높아서 전원부 발열 문제가 생기기 때문에 이를 해결하려고 저는 아예 트랜스를 정격에 최대한 맞게 감으려고 합니다.
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    박찬영 2007.03.13 22:36
    예, 트랜스에서 해결을 보는 것이 가장 근본적인 해결책이라는 데 동의합니다.
    가능하다면 앰프 구성에 맞게 적절한 전압으로 감는 게 제일 좋겠죠.

    진공관 히터용으로 별도의 전원을 공급한다면 SHHA의 모습이 많이 바뀔 것 같습니다. 이것도 엄청 기대되네요.emoticon_000^^

    저는 공제 트랜스를 그대로 사용할 예정이라 기회가 된다면 LM2576T-ADJ 같은 스텝 다운 스위칭 레귤레이터를 써보려고 합니다. ^^;;
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    지승배 2007.03.13 23:57
    그냥 전압을 높여서 사용해보시는것은 어떨런지요? 24V정전압으로 마출것이 아니라 정전압부를 약 30V정도로 사용해 보시면 레귤레이터 발열을 줄일수 있을것 같습니다. 정확하게 기억은 안나지만 저도 전압을 좀 높여서 사용하고 있습니다.
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    오석훈 2007.03.14 04:14
    허허...다이오드에서도 그렇게 열이 나나요? 의외군요..
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    김상록 2007.03.14 19:12
    제경험으로는 별문제가 없는거 같습니다...
    아침에 9시10분에 출근해서..앰프 켜고....하루종일 음악듣고...저녁10시쯤 퇴근할대 끄고 가던지 ...
    아니면...깜빡하고 그냥 퇴근하는경우도 다반사 입니다....
    그렇게 사용해온것이 계절이 여러번 바뀌었습니다...한여름에도 문제가 없었던거 보면...크게 발열에 문제는 신경 쓰지 않아도 될듯 합니다.....
    그래도 마음에 불안감이 생기시면...승배님 말씀처럼..전압을 조금 올려서 사용해 보세요...^^
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    김상록 2007.03.14 19:14
    그냥 앰프의 열을...즐겨보세요.^^ 따스하게..
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    박찬영 2007.03.14 23:52
    승배님, 조언 감사합니다. 회로에 대해선 문외한이라 작동전압을 높힌다는 생각을 전혀 못했는데 그런 방법이 있었군요. 한 번 해봐야겠습니다.^^

    석훈님, 열이 심하지 않으리라 예상하고 작업한 것인데 다이오드에서 살벌한 열이 발생했습니다. 잘 모르지만 전류 사용량이 많아서 그런 것이 아닐까 추측합니다.

    상록님, 저도 발열이 문제가 되리라 생각하지는 않습니다. 이것도 그냥 재미(?)삼아 해보는 것이지요. 그래도 상록님 말씀을 들으니 그냥 안심하고 열을 즐겨야 겠다는 생각이 듭니다.^^
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    pongpan 2007.03.15 15:56
    Good
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    황용근 2007.03.19 12:00
    전압을 높이는 것도 좋을 것 같지만 무작정 전압을 건드리기가 그런게.. 이번에 강민님과 함께 shha를 튜닝해 보면서 fet쪽에 가는 전압에 따라서도 음성향이 달라짐을 경험해서 전압에 대한건 접근이 조심스럽습니다.
    게다가 높은 전압보다는 상대적으로 낮은 전압에서 (히터 제외하고 16v정도 인가시) 보다 좋은 결과를 얻었기에.. 보다 조심스러워집니다
    제일 좋은 방법은 역시 트랜스를 알맞게 감는겁니다. 그게 곤란하면 발열감수하고 쓰시던가 아님 공급전압 상승, 스위칭 레귤레이터 사용 등의 대책을 세워야 한다고 봅니다

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