글쓴이 : SOONDORI
저압, 고압, 초고압을 만드는 방법에 대한 심심풀이 정리.
■ 전통적인 아날로그 회로
1) 높은 승압비의 트랜스포머
220V to X 볼트 트랜스포머를 거꾸로 연결한 것과 같다. 짧은 펄스로 가변 단속 제어를 할 때는 링잉(Ringing)과 역기전력의 제어가 관건.
* 관련 글 : 6만 볼트의 힘 그리고 경로 저항
2) 다단 승압 트랜스포머 회로
패시브 AC-AC 부스트 컨버터에 해당함. 1차 트랜스에서 n배, 2차 트랜스에서 n”배, 그러면 AC 출력은 n × n”. 물론, 논리만 그러하다.
3) 에너지를 담는 통, 코일의 속성에 기대는 회로
자력선 붕괴에서 유기되는 고압을 뽑아서 쓰는 논리. 휘발유 엔진의 점화 시스템 일체가 그러하다.
* 관련 글 : Honda H-100의 커패시터 방전 점화 시스템, CDI
4) 수동 소자를 조합한 전압 증배 회로
아래는 AC220V를 반파 정류하면서 두 배의 DC 전압으로 변환하는 회로. 양의 정류에 음의 정류가 더해지면서 단파 정류 전압의 두 배가 된다.
다음은, 19세기 프랑스 폴 울리히 빌라드가 고안하였기에 빌라드 배압기(Villard Doubler)라고 불리는 회로.
* 관련 글 : Step-UP 컨버터와 Step-DOWN 컨버터
5) 콕크로프트-월튼(Cockcroft-Walton) 회로
위 발라드 배압기를 직렬로 여러 개 연결한 것. 논리상 출력 전압 = 입력 전압 × 2의 n승. 예를 들어, 10개이고 입력 12V이면 12 × 2^10 = 2048 x 12V = 52만 9천 볼트가 된다.
흔히 220V로 1000V쯤을 만드는 게 누워 떡 먹기이므로, 1000V × 2048= 2,048,000V = 2백만 볼트쯤? 그런 식으로 논리의 무한대까지.
* 관련 글 : Cockcroft-Walton 배압 회로와 입자 가속기
이 회로는 널리 쓰이고 있다. 그만큼 실용적이라는 뜻. 각종 실험용 장치, 내전압 시험기, 심지어 아래와 같은 스탁스 헤드폰 구동부 등에서.
(▲ 6단이므로 2^6 = 64배 × 일본 콘센트 전압 100V 가정 = 6천 400V. 논리가 그렇고 현실의 수치는 더 밑에서)
6) 다이나마이트론(Dynamitron) 회로
표제부 사진 참고. 입자 가속기에 쓰이는 것이라서 아무래도 크기가…
(출처 : https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/45/079/45079478.pdf)
코로나 방전을 일으킬 만한 가스 봉입 환경 + RF 생성 구조물 내 다이오드와 커패시터를 직렬로 배치. 가만 보면 Voltage Doubler와 비슷한 구조를 취했고… 어쨌든 <동킹콩 게임> 연상의 계단 끝에서 초고압 DC가 나온다.
(출처 : Reference: https://www.physicsforums.com/threads/how-does-a-dynamitron-accelerator-work.542106/)
■ 아날로그 방식이되 의도된 스위칭에 기대는 회로
1) CRT TV의 Flyback 코일
* 관련 글 : 아날로그 TV 그리고 플라이-백 트랜스포머
2) 승압 DC-DC 컨버터
600웡? 1300뤙? 작은 중국제 모듈이 발에 밟힐 정도. SMPS 전원부와 DNA를 공유한다. 그렇게 보면 최근 기술도 아님. 이미 1960년대 이전에도…
배터리 우선의 포터블 기기가 득세하는 세상이 되어, 초절전형 배압 회로(또는 강압 회로)가 절실하게 요구되는 형편.
이상에서,
디지털 배압 회로가 없다는 것은 신기한 일도 아닌 신기한 일이자 너무 뻔한 일이다. 물리현상을 대상으로 무엇을 궁리하려니까 그런 것이고,
1과 0의 개념에 해당하는 전위조차 기본적으로는 아날로그 값이니, 사고를 확장하면 디지털은 삼라만상 아날로그 위에서 돌아가는 표피 기술의 개념.
