수고하셨습니다^^

○ 사진 1, 실물 트랜스포머 관찰
네. 정상 배선의 경우, 1차 측의 권선량이 더 많습니다. 2차 측은 상대적으로 작고 그래서 전압이 뚝! 떨어지는 것이지요. 2차 측에 사용된 권선의 굵기는 2차 측 공급 전류량을 통제합니다. 물론, 1차 측이 공급할 수 있는 전류량 범위 안에서만 그렇습니다.

같은 2차측 AC 9V라도 0.5A, 1A, 3A... 그렇게 전류량이 커질 수록 1차 측  권선의 종류와 2차 측 권선의 종류가 달라지면서... 그러면서 급격히 커지고 무거워집니다. 가격도 쑥~ 올라갑니다.

AC 트랜스포머는 특정 전력을 가지고 1차와 2차 간에 에너지 교환을 하는 장치입니다. 에너지는  곧 전력(Power) 에너지이고요. Power를 시각화하면... DC가 생각하기 편하기 때문에 그림을 그리면, 당연히 사각형이 되겠습니다.

AC의 경우는 규칙적으로 등락을 합니다. 그래서 단순하게 사각형으로 표현할 수는 없습니다. 다만, 위의 에너지 조각을 모으고 모아서, 종이접기하듯 형태를 변형하면 DC의 사각형을 만들 수 있겠지요?

그렇게 100프로짜리 사각형으로 변환되었을 때, 그러니까 종이접기를 다 끝냈을 때, 모든 변환을 수치 하나로 통일한다면, 그것이 DC 정류 시에 곱해주는 '루트2'라고 생각해도 좋을 것입니다. 본래는 싸인함수입니다만, 그냥 1.414를, AC-DC의 고정 상수처럼 취급하시면 됩니다.

○ 사진 2, 펄스의 Jump
건전지가 접촉하는 순간은 DC가 아닌, 어떤 미지의 펄스 신호가 되기 때문에 트랜스포머 1차와 2차를 뛰어 넘습니다. 흔히 생각하는 AC 220V가 아니어도, 오로지 "DC가 아니기만 하면 넘나든다"는 것은 재미있는 현상입니다.

○ 사진 3, 트랜스포머 결선
네. 멋집니다. 정말 손재주가 좋은 분이라는 생각이... 그런데, 모나미에서도 목공풀이 나오는군요. 처음 알았습니다.

○ 사진 4, AC 전압의 측정

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1) 멀티미터 <DC 전압 측정 모드>에서 Output~GND 전압 : 13.5V.
2) 멀티미터 <AC 전압 측정 모드>에서 트랜스포머 2차 측(0V~9V. 탭) 전압: 9.4V
→ 전압의 절대 수치가 다릅니다.
→ 9.4V*1.414(루트 2) = 14.29V보다는 적게 측정되었습니다.

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멀미미터 DC 모드로 AC 라인의 전압을, AC 모드로 DC 라인 전압을 측정하면 잘못된 값이 나옵니다. 논리로는 루트2에 해당하는 상수값을 잘못 적용하는 탓입니다.

그리고 트랜스포머 (예)9V 탭에서 정확하게 9V가 나오지 않습니다. 가정집마다 공칭 220V의 실제 전압이 다르고 제품의 편차도 있기 때문이지요. 그래서 종종 정전압 회로가 필요한 것이고요.

○ 사진 6, 커패시터의 내압
680uF/25V와 680uF/16V가 있을 때 다음과 같이 해석하면 됩니다.



1) 680uF/25V
"부품에 걸리는 DC 전압을 25V 이하에서 사용하세요, 그 이상이 되면 터집니다" + "제조자가 개런티하는 정전 용량은 680uF입니다"

2) 680uF/16V
"DC 16V 이하에서 사용하세요" + "정전 용량은 680uF입니다"

커패시터의 내압은, "~까지"를 내포하는 일종의 제한선(Limit)입니다. 

DIY PACK.1에서 주로 쓰는 5V 전압만 생각하면 16V를 쓰든 25V를 쓰든 100V짜리를 쓰든 매한가지입니다. 상한선만 맞추면 된다고 생각하시면 될 것이지요.

몇 가지 참고용으로...

1) 그러면, 어떤 전자장치에 10uF/16V급 커패시터가 있습니다. 교체를 할 때는 전압을 그 이상으로 하면 됩니다. 10uF/25V OK, 10uF/50V OK... 그런데 내압이 커질 수록 커패시터가 커집니다. DIY를 하다 보면, 장착 공간이 좁아서 문제가 될 수도 있습니다.

2) 그리고,  부품 성상의 변화를 포함하여... 미래에 어떤 일이 생길지 모르기 때문에 몇 십 프로 정도 여유치를 둡니다. 예를 들어 25V 등급 제품이 있으면 통상적인 동작 전압은 15V, 18V, 20V 그런 정도일 것이지요. 혹여 어떤 전자 회로가 24.5V에서 동작하고 있는데, 보니까 커패시터 내압이 25V급이었다고 하면, 그것은 설계자가 크게 잘못한 것입니다.

3) - 식별 마크가 없는 무(無) 극성 커패시터라는 것도 있습니다.



그것은 일반 커패시터 두 개를 가지고 +와 +를 연결하고 두 개 -를 무극성 캐패시터의 리드로, (-와 - 연결도 효과는 같습니다) 간주하면 됩니다. 단, 직렬 연결이므로 용량은 1/2가 됩니다. 흔히 스피커 네트워크에서 무극성 커패시터를 쓰는 경우가 있으므로 기억해 주세요.



4) 한 가지 예를 들어보겠습니다. 16V급 680uF 커패시터에 5V DC 전원을 잠깐 연결했습니다. 그 잠깐 동안에 99%이상 완충이 될 것입니다. 네. 그렇게 됩니다.

그러면 이어지는 질문입니다.

잠깐 연결하자 마자 곧바로, 멀티미터 <DC 전압 측정 모드>로 커패시터 양쪽 리드의 전압을 측정하면 얼마가 나올까요? 예를 들어, 5V가 나올까요? 아니면 16V가 나올까요? 아니면 제3의 수치가?

한 번 테스트해보세요. ^^

○ 사진 7, 반파정류의 리플(Ripple)
보강 콘텐츠에 적은 그대로, 반파 정류는 부족함이 있습니다. 보푸라기 전압이  많아서 그 작은 맥동이 스피커를 진동하게 만드는 것입니다.

스피커가 0.5W급인데... 상대적인 고전압 × 고전류 = 고전력 속에서도 잘 버티고 있군요. 고장 나지 않은 게 신기합니다.