Power Supply
앰프에 전원을 공급하는 장치이다.
Overview
TR 앰프
TR 앰프는 출력 임피던스가 낮게 만드는 것이 가능하고, 진공관 앰프에 비해서 효율도 높고 많은 전류를 소자를 통해서 흘릴 수 있기 때문에 전압을 많이 올려야 할 필요가 없다. 대략 +/- 20~30V 정도의 양전원 (+/- 전원, 그라운드)이면 적절한 출력으로 만들 수가 있고 효율이 높기 때문에 트랜스가 불필요하게 클 필요도 없다. 최근의 Class-D power amplifier를 쓰는 경우에는 공급 전압이 곧바로 스피커로 들어가기 때문에 12V 정도의 단전원 (0/12V) 혹은 양전원 정도면 충분히 큰 음량을 얻을 수 있다. 따라서 전원 장치는 강압 트랜스포머 (AC 전압을 낮추는 트랜스포머)와 Diode 몇 개 (혹은 4단자 브릿지 정류기) 그리고 적정 수준의 cap 몇 개면 된다. 정전압을 필요로 한다면 FET로 레귤레이터 회로를 넣거나 기성품인 레귤레이터를 넣을 수도 있는데, 전압 자체가 낮고 전압이 낮아서 평활용 cap (전원 전압에 포함된 교류 성분을 제거하는 cap)을 충분히 큰 용량으로 사용할 수 있어서 정전압 회로가 꼭 필요해보이진 않는다.
프리앰프 회로도 소형 stomp box에서 사용하는 수준의 전압이면 되는데, 파워앰프로 들어오는 전압과 큰 차이가 없다면 별도의 전원회로를 넣을 필요는 없다. 대략 12V 양전원이면 7812/7912로 전원의 품질을 높여서 사용하면 TR/Opamp를 활용하기엔 최적의 조건이 된다.
진공관 앰프
진공관 앰프는 공급 전압이 프리앰프, 파워앰프가 각각 다르고 히터에 공급는 전원까지 만들어야 하므로 구성이 TR에 비해 복잡하다. 공급해야 하는 전압을 나열해 보면 다음과 같다.
- Preamplifier
- Heater voltage: 6.3V (parallel), 12.6 V (serial)
- Plate voltage: 280~400VDC
- Poweramplifier
- Heater voltage: same as preamplifier
- Plate voltage: 380~450VDC
- Bias voltage: -39VDC (EL34), -51VDC (6L6GC)
Choke Coil
고압의 경우 평활용 cap을 대용량으로 하기에 비용이 많이 들고 부피를 많이 차지하기 때문에 L(coil)과 C를 같이 써서 교류를 필터링하는 것인데, 이 때의 L을 일반적으로 쵸크 코일(Choke Coil)이라고 한다. 모양은 작은 트랜스포머처럼 생겼는데 이것은 코아에 1차 코일만 감겨있는 것이다.
앰프의 출력단에서 가장 많은 전류를 끌어가는 부분은 출력 트랜스포머와 연결되는 부분으로서 이 부분은 거의 평활을 하지 않는다. 쵸크 코일은 주로 출력관의 plate와 연결되는 부분이 아닌 screen grid와 연결되는 부분의 전압을 공급하기 위한 부분에 쓰여지므로, 사실상 앰프 출력과 큰 연관은 없다고 볼 수 있다 (그래서 대용량으로 할 필요가 없다).
따라서, Choke Coil의 전류 규격은 스크린 그리드에 들어가는 전류량과 프리앰프로 흘러들어가는 전류량의 총량을 계산한 뒤 조금 넉넉한 수준으로 맞춰주면 되는데, 앰프에 따라서 쵸크 코일을 쓰는 경우도 있고 그렇지 않은 경우도 있다. 다시말해 screen grid로 공급되는 전압을 어느 정도 평활을 할 것이냐, 또 전원 회로에서 어느 정도의 용량의 cap을 쓸 것이냐에 따라 다르다.
Transformer
트랜스포머는 2차에서 정류후의 전압이 450 V 정도가 되게 한다. 여기에 RC filter를 다단으로 달아서 preamplifier의 초단에는 전압은 가장 낮으나 교류 전압 성분이 충분히 제거된 직류전원을 공급해서 험을 최소화하는 구성을 택한다.
일반적으로 정류 전 전압 x 1.7이 정류 후 (평활 후) 전압이 되므로, 2차측의 전압이 대략 260~270 VAC 정도 되도록 트랜스를 감아주면 된다.
여기에 히터를 위한 전원을 만들어줘야 하는데, 히터 전원은 교류 전원을 그대로 공급하는 방법도 있고 정류하여 정전압으로 유지해주는 방법도 있는데, 프리앰프에서 험을 말끔히 없에겠다는 생각이 있다면 후자의 방법을 택한다.
히터전압은 대개 관과 큰 상관없이 6.3 V가 된다. 12AX7처럼 triode가 pair로 들어있는 경우에는 6.3 V를 각각의 filament에 넣어주거나 아니면 filament 2개를 직렬로 연결해서 12.6 V를 넣어주거나 할 수 있다. heater는 개당 6.3V/.15A의 전력을 소비한다. 12.6V로 하는 경우 .15A를 흘린다고 보면, 직류로 정류한 뒤에 7812와 같은 정전압 레귤레이터를 달아서 간편하게 필터 전원을 넣어주는 경우를 보자면 대개 7812가 1A 정도 흘릴 수 있으니 좀 빡빡하지만 12A7을 6개 정도 굴릴 수 있다고 보면 될 것 같다.