일렉

펄스트랜스는 수10khz 이상 고주파가 나옵니다. 코일 감이가 저주파용 트랜스보다 매우 적게되고 가벼워지며 주파수를 높게하면 더 작고 가벼운 크기로도 큰 전류를 흘릴수있습니다.

펄스트랜스는 코어가 기준이 되어 형상 및 코일감이 전력등이 결정되고 형태에 따라서 EP,EIEE CORE등으로 분류됩니다.

SMPS에 사용되는 트랜스는 용도 및 규격에 따라서 다양한 형태가 있어 일일이 나열할수는 없으나 기본적 유형에서 크게 벗어나지 않습니다. 위 이미지는 일반SMPS에서 볼수 있는 공통적인 유형의 규격들입니다.펄스트랜스의 구동 방식에서 포워드 컨버트 방식인 경우 스위칭 주파수를 1/2로하면 출력은 약 20%로 감소하고 반대로 주파수를 2배로하면 출력은 약20%로 증가됩니다. 즉 50KHz로 구동되는 SMPS가 있을때 스위칭 주파수를 1/2로 하여 25KHz로 낮추면 출력은 20% 감소하고 스위칭 주파수를 2배로 올려서 100KHz로 했을때는 출력이 20%로 이상 증가됩니다. 이경우 출력이 5A인SMPS라면 스위칭 주파수를 2배 올리는것만으로 6A의 전류증강 효과를 얻을 수있게됩니다. 단 주파수를 높이게 되면 펄스트랜스를 소형으로 할수 있으나 컨트롤이 어렵게 됩니다.

펄스 트랜스는 포워드 방식은 한쪽방향으로 코일을 감는거고 플라이백 방식은 서로 반대방향으로 코일을 감는것이 되겠습니다.트랜스에 갭을 넣고 인덕턴스를 조정하여 사용하는 경우가 많습니다.포워드 방식에 권수비를 줄일 수 있으므로 고압일 때 편리합니다. TR-ON일때 트랜스에 에너지를 축적하고 TR-OFF일때 출력합니다. 펄스 트랜스는 코일 권수가 수십회 이내인 경우가 대부분이므로 코일의 저항값을 측정하여 회로 결선을 알아내기는 쉽지 않으나 트랜스의 공통 유형을 알고 있다면 미묘한 차이의 저항값이라고 하더라도 구분이 가능합니다. 또는 1차 권선에 펄스를 입력하여 2차 코일에 유도되는 전압과 전류를 측정 비교하면 어느 단자에 부하가 연결되는지를 파악 할수있습니다.코일이 감겨있는 부품들중에 인덕터라는 드럼타입 인덕터는 수W의 소출력을 내는 휴대폰 충전기회로등에서 자주 볼수있는데 이것은 고주파 필터용 초크코일이며 수100mA이네의 전류에서 사용합니다.

그리고 코일이 감겨있는 초크코일이라는 부품이 있습니다. 이것은 입력전류의 피크값을 내리고 입력 콘덴서의 리플전류를 내립니다. 스위칭트랜지스터의 콜렉터 피크값을 내리고 스위칭 트랜지스터의 손실을 줄입니다. 펄스 트랜스 및 다이오드의 실효전류를 내립니다. 경부하시 부하 변동을 작게 합니다. 인덕턴스가 작은 초크 코일은 스위칭 트랜지스터의 동작에 무리를 줄 수 있으므로 사용시 주의가 필요합니다. 그리고 노이즈필터코일이라는 전자부품도 있습니다.

코일이 교류에 대해 큰 저항분(리액턴스)을 갖는 것을 이용하여 교류분이나 고주파성분의 저지를 위해 사용하며 콘덴서와 조합하여 회로가 구성됩니다. 

배전압이라는것은 낮은 1차전압으로 부족한 전기를 두배 세배 네배로 전기를 점프시키는것을 말합니다.파리잡는 파리채나 혹은 전기 충격기에 이런 배전압회로를 많이 씁니다. 전기충격기를 예를 들자면 1차전압을 최대한 올려서놓고 배전압회로를 갖다붙여서 전기를 점프시켜 만듭니다. 물론 들어가는 부품은 일반 모기채같은거만들때쓰이는부품하고는 좀 틀립니다. 같은종류의 부품이라고 해도 더 멋있는 부품들이 많습니다. 하나씩만들다보면 어떤부품들이 있는지 많이 알게 됩니다. 그리고 승압된 전원과 배전압을 합치면 아주아주 높은 전압을 얻을수는 있지만 상대적으로 전류는 많이 감소하게 되므로 승압회로와 배전압회로를 적절하게 맞추어 만드는것 또한 중요합니다.

위 두 이미지는 배전압회로인데요 맨위에 회로는 짝수배압회로(다이오드가 짝수)이고 밑에 이미지는 홀수배압회로입니다. 그리고 짝수배전압회로를 전파배전압회로라고 하고 홀수배전압회를 반파배전압회로라고도 합니다. 그냥 부르기 나름이고 특별히 구분해서 쓰는것 같진않는거 같습니다.일단 고압을 다루는거닌까 콘덴서는 내압이 높아야하구요 다이오는 패스트리커버리 다이오드를 쓰면 좋습니다. 물론 다이오드도 내압이 높은걸 쓰는것이 좋습니다.

인버터 기본회로에 저렇게 배전압회로를 연결하면 고전압회로가 완성됩니다. 다이오드와 콘덴서를 합쳐서 단수를 늘리면 얼마든지 높은 고압을 얻을수는 있는데 실제는 12단 내외가 적절한 한계치일것입니다. 어떤 방식으로든 배전압회로를 사용하면 단수가 증가할수록 고압은 높아지나 전류용량은 마니 작아지게 되어있습니다.아주아주 높은 전압을 필요로하면 1차전원에서 전기를 마니 높이는게 어쩌면 더 나을수도있습니다. 위회로에서 네온램프를 빼버리고 두 부분을 접지시킬려고하면 어느정도 거리에서 아크가 발생합니다. 방전소리와 코로나를 발생하는데 이쁩니다. 냄새는 오존냄새가 납니다. 단 자외선 불빛은 가까이서 너무 장시간 주시하지 않도록 하는것이 좋습니다.

위 회로는 인버터회로와 배전압회로를 합친것입니다. 항상 고압을 다룰때는 꼭 접촉에 조심하세요. 후덜덜합니다.

마지막으로 막스 제네레타회로 까지만 하겠습니다.

막스제네레타라고 많이 들어보셨을겁니다. 이것또한 인버터에 기본회로에 배전압회로를 합쳐진겁니다.  단지 인버터회로와 배전압회로 사이에 트리거회로가 하나 들어가는것뿐입니다. 이거 만들때 조심할것이 코로나의 방전거리가 워낙 크다보닌까 배전압회로는 위 이미지처럼 리드선끼리 묶는것이 좋습니다.나무판대기나 아크릴판같은것을 이용해서 전극노출이 되지 않도록하는것이 좋습니다.

막스제네레타 기본틀 구성입니다. 다시 말씀드리지만 정말 위험하닌까 조심해서 실험하시길바랍니다.ㅠㅠ 저항값은 100k옴에서1M옴 저항용량은 1/4W~2W의 탄소피막저항을 사용합니다. 예를들어 입력전압이 4Kv~6Kv정도라면 100K옴 1/4W나 1M옴1/4W를 사용하면 되나 6Kv이상의 고압을 사용한다면 1M옴/2W의 저항기를 사용하도록하세요.콘덴서의 용량은 472(0.0047)내압은 4kv의 것을 사용하면됩니다. 437(0.047)이나 103(0.01)의 용량을 사용하면 약간 굵고 유연한 코로나를 볼수있으며 102(0.001),222(0.0022)를 사용하면 코로나는 실처럼 가늘어집니다. 

막스 홈에 보면 저항을 직렬로 먼저 이어주고 세라믹콘덴서 다리를 이용해서 저항단자에 1회감고 나머지 여유분의 리드를 이용하여 방전갭을 만듭니다. 콘덴서의 리드를 잘라서 틀을 잡은 후에 하나씩 납땜하여 방전갭의 간격을 맞추어 나가도록합니다.방전갭 간격은 5mm 정도면 됩니다. 방전갭이 뾰족하면 가까운 다른 전극에 코로나를 방전시킬수있으므로 끝부분을 유선형으로 굽혀서 약간은 둥글게 만들어줍니다.

위 회로에 특이한 점은 크세논램프의 방전시작 전압으로 ct에 충전된 전하를 방전시켜 트리거코일을 기동하여 높은 고압을 방전갭에 쏘아주고 있는데 Rt와Ct의 충방전 주기에 따라서 코로나 방전 주기를 변경할수있습니다. 충방전 주기를 빠르게하고 싶다면 작은용량의 콘덴서로 교체하면 됩니다. 크세논램프와 트리거코일은 플래쉬카메라나 사이키조명에서 구할수있습니다. Rb저항은 1M옴~100k옴 저항을 사용하는데 100K옴 저항을 사용하면 고압발생 강도가 증가합니다. 동일한 저항을 직렬연결하거나 병렬연결하면 출력을 제어할수있습니다.

원리는 이렇습니다.

고압이 인가되면 Rt를 통하여 Ct에 충전되고 Rb를통해서 R1`R24 그리고 Hc1~Hc13까지 충전됩니다.Ct에 충전된 전압이 크세논램프의 방전 시작 전압에 도달하면 크세논램프가 점등하면서 트리거 코일1차권선에 Ct의 충전전하를 방전시킵니다.트리거 코일 1차권선 전압은 2차권선에 매우 높은 고압을 발생시켜 첫번째 방전갭을 턴온시키면서 HC1에 충전된 전하가 방전되면서 계속 점화하여 나갑니다.