AC/DC 수신기 설계

AC/DC 수신기 설계는 부피가 크고 값비싼 주 변압기를 제거한 진공관 라디오 또는 텔레비전 수신기의 전원 공급 스타일이다. 설계의 부작용은 수신기가 원칙적으로 교류 공급뿐만 아니라 직류 공급으로부터 작동할 수 있다는 것이었다. 결과적으로, 그것들은 "AC/DC 수신기"로 알려져 있었다.

초기 라디오 및 텔레비전에 대한 적용성

라디오 초창기에는 서로 다른 곳에서 서로 다른 전압으로 주전원이 공급되었고, 직류(DC)나 교류(AC)가 공급되었다. 전자 장비에 전원을 공급하는 방법에는 세 가지가 있다. AC 전용 장비는 히터와 플레이트 회로에 전압을 공급하기 위해 변압기에 의존한다. AC/DC 장비는 공급 전압과 일치하도록 모든 튜브 히터를 직렬로 연결하며, 정류기는 AC를 작동에 필요한 직류로 변환한다. DC 공급기에 연결되었을 때, 전원 공급기의 정류기 단계는 활성 기능을 수행하지 않았다. DC 전용 장비는 DC 공급장치에서만 작동하며 정류기 단계는 포함되지 않았다. DC는 더 이상 주 전원 분배에 사용되지 않는다.

AC, DC 주전원 및 배터리 작동을 위해서는 서로 다른 무선 세트 모델이 필요했다. 예를 들어, 본질적으로 동일한 회로를 가진 1933 Murphy 라디오는 AC 공급, DC 공급 및 배터리 작동을 위한 다른 모델을 가지고 있었다.^[1] AC/DC 회로의 도입으로 단일 모델을 AC 또는 DC 주전원에서 판매 지점으로 사용할 수 있게 되었고,^[2] 일부 그러한 모델은 이름에^[3] "범용"을 추가하였다(이러한 세트는 일반적으로 광범위한 전압에 맞춰 사용자가 설정할 수 있는 전압 태핑 배열을 갖추었다).^[4]

라디오의 최초의 AC/DC 디자인은 올 아메리칸 파이브였다. 설계의 유일한 목적은 주 변압기를 제거하는 것이었다.^[5][6] 낮은 변압기 무변압 설계 비용은 DC 배전이 사라진 지 오래 후에도 제조업체들에게 인기가 있었다. 전력 변압기를 분사하는 여러 모델이 생산되었지만 AC에서만 작동이 가능한 회로 기능을 가지고 있었다.^[7][8] 일부 초기 모델은 AC 전용 버전과 AC/DC 버전 모두에서 사용할 수 있었으며 AC/DC 버전은 때때로 약간 더 비쌌다.^[9]

텔레비전 수신기는 1936년 영국에서 영국 방송사에 의해 방송되는 새로운 '텔레비전 서비스'를 위해 처음으로 상업적으로 판매되었다. 제2차 세계 대전 이전의 모든 세트는 주 변압기를 사용했고 결과적으로 AC만 사용하였다. 1948년 Pye는 240V 주전원을 작동했을 때 주 변압기를 제거하기 위해 AC/DC 설계를^[10] 채택하는 최초의 텔레비전 수신기 B18T를 출시했다.^[11] 라디오에 충분한 동안, 그 전압은 일부 텔레비전 회로에 전력을 공급하기에 충분히 높지 않았기 때문에, 플라이백 기간 동안 라인 출력 변압기의 1차로부터 에너지를 회수하여 HT 공급을 증가시켰다;^[12] 이것은 낮은 주전원 공급 전압으로 가능하지 않았다. 220V조차 불충분했다. Pye의 마케팅 자료에는 당시 영국의 유일한 작동 송신기였던 알렉산드라 팰리스 텔레비전 방송국의 수신 범위 내에 DC 공급품이 없었기 때문에 DC 공급에서 세트가 작동하는 능력에 대해서는 언급하지 않았다. 다른 제조사들도 이 설계를 채택했고, 나중에 Pye도 이를 AC/DC 세트로 판매했다. 이 기술은 수십 년 동안 사용되었다.

직렬 튜브 히터

진공관 장비는 여러 개의 튜브를 사용했는데, 각 튜브는 일정량의 전력을 필요로 하는 히터를 가지고 있었다. AC/DC 장비에서는 모든 튜브의 히터가 직렬로 연결되어 있다. 모든 튜브는 동일한 전류(일반적으로 100, 150, 300 또는 450mA)로 정격되지만 가열 전력 요구 사항에 따라 전압은 다르다. 필요한 경우 저항(밸러스트 튜브(배럿), 전원 저항기 또는 저항성 주전원 리드가 추가되어 주 전압을 체인에 인가할 때 지정된 가열 전류가 흐르게 된다.^[13] 어떤 종류의 밸러스트 저항기는 쉽게 교체할 수 있는 튜브처럼 봉투에 내장되어 있었다.^[14] 주 전압이 약 220V일 경우 추가 저항에 의해 소산된 전력은 상당히 높을 수 있으며, 케이스 내부에 뜨거운 저항을 넣기보다는 따뜻한 상태로 작동하면서 정의된 저항의 저항성 전원 케이블(메인 코드)을 사용하는 것이 일반적이었다. 저항성 전원 케이블을 사용할 경우 경험이 부족한 수리점이 표준 케이블로 교체하거나 길이를 잘못 사용함으로써 장비가 손상되고 화재가 발생할 위험이 있다.

변압기

AC/DC 장비는 변압기가 필요하지 않았으며, 결과적으로 비교 가능한 AC 장비보다 저렴하고 가벼우며 크기가 작았다. 이 같은 장비는 AC 전용에 비해 원가상 우위 때문에 AC가 보편적인 표준이 된 지 오래되어 계속 생산되었으며, 진공관이 저전압 고체 상태의 전자기로 교체되었을 때만 단종되었다.

정류기와 필터 캐패시터를 주전원에 직접 연결했다. 주전원이 AC일 경우 정류기는 이를 DC로 변환했다. DC였다면 정류기는 사실상 도체 역할을 했다. DC에서 작동할 때, 정류기에서 전압 강하에 의해 사용 가능한 전압이 감소되었다. AC 파형은 정류기에 의해 생성된 평균값보다 높은 전압 피크를 가지기 때문에 동일한 루트 평균 제곱 AC 공급 전압에서 작동하는 동일한 세트는 정류기 단계 이후 더 높은 유효 전압을 가질 수 있다. 110–120V AC를 사용하는 영역에서, 단순한 반파 정류기는 개발할 수 있는 최대 플레이트 전압을 제한했다; 이것은 상대적으로 저전력 오디오 장비에 적합했지만, 텔레비전 수신기나 고출력 증폭기는 더 복잡한 전압 더블러 정류기를 요구하거나, 또는 소음이 있는 전력 변압기의 사용을 보증했다.2차 전압은 매우 높다. 220–240V AC 전원이 공급되는 영역은 간단한 정류기로 더 높은 플레이트 전압을 개발할 수 있다. 변압기 없는 전원 공급 장치는 220–240 볼트 영역에서 텔레비전 수신기에 사용할 수 있었다. 또한 변압기를 사용하면 여러 단계에 대해 별도의 변압기 권선으로부터 여러 개의 독립된 전원 공급이 가능했다.

AC/DC 설계에서는 장비를 주전원에서 분리할 변압기가 없었다. 많은 장비들이 본선의 한쪽에 연결된 금속 섀시에 건설되었다.^[15] 전력 변압기를 사용하지 않았기 때문에 "핫 섀시" 구조가 필요했다. 주 전원 라인 중 하나가 전원 공급기의 음극 면이 되어 섀시에 연결되고 금속과 접촉하는 모든 금속 부품은 공통 "접지"로 사용되었다. AC 전원의 경우, 활선보다는 중성선을 섀시에 연결해야 한다. 이 라인에 접촉하는 것은 매우 바람직하지 않지만, 일반적으로 상대적으로 안전하다. 중성 도체는 보통 접지 전위 또는 가까운 곳에 있다. 그러나 2핀 전원 플러그(또는 잘못 배선된 3핀 1개)와 함께 사용할 경우 사용자가 만질 수 있는 금속은 전원 공급기에 연결된 감전 위험이었다. 그 결과 플라스틱 손잡이가 금속 샤프트에서 떨어져 나오거나 환기 구멍을 통해 작은 손가락이 삐져 나오는 등 예측 가능한 비정상적인 상황에서도 섀시에 금속이 연결되지 않은 상태로 장비를 제작했다. 전원이 공급된 장비에서 작업하는 서비스 직원은 안전을 위해 격리 변압기를 사용하거나 섀시가 활선 상태일 수 있다는 점을 유념해야 했다. AC 전용 진공관 장비는 부피가 크고 무겁고 값비싼 변압기를 사용했지만, 섀시가 공급 도체에 연결되지 않아 접지할 수 있어 안전운행을 할 수 있었다.

트랜지스터화 후 라디오에서 라이브 섀시 디자인이 더 이상 사용되지 않게 된 후에도 변압기 없는 "핫 섀시" 텔레비전은 일반적으로 계속 제조되었다. 1990년대까지 오디오-비디오 입력 잭의 포함은 TV가 VCR, 게임 콘솔 및 비디오 디스크 플레이어와 상호 연결될 필요가 있었기 때문에 플로팅 그라운드를 제거해야 했다. 천년이 지난 후 음극선 튜브를 액정 표시기로 광범위하게 교체한 결과 전원 공급 장치를 전환하여 얻은 저전압을 주로 사용하는 텔레비전이 나왔다. 잠재적으로 위험한 "떠다니는 섀시"는 더 이상 없었다.

지역별 편차

과거에는 110–120 V가 고출력 튜브 오디오 및 텔레비전 어플리케이션에 충분히 높지 않았고, 라디오 수신기와 같은 저출력 라디오 및 오디오 장비를 작동하는데만 적합했다. 고출력 110–120 V 오디오 또는 텔레비전 장비는 스텝업 변압기 기반 전원 공급 장치 또는 때로는 AC 전압 더블러를 사용하여 얻은 더 높은 전압을 필요로 하므로 AC만 작동한다.

일부 AC/DC 장비는 110V AC(아마 전압 더블러 포함) 또는 220–240V AC 또는 DC 중 하나를 꺼낼 수 있도록 전환 가능하도록 설계되었다.^[7] 240V AC 또는 DC를 소진할 수 있는 텔레비전 수신기가 생산되었다.^[8] 전압은 일부 회로에 전력을 공급할 만큼 높지 않았기 때문에 플라이백 기간 동안 라인 출력 변압기의 1차로부터 에너지를 회수하여 HT(진공관) (고장력) 공급을 증가시켰다.^[16] 일반적인 진공관 컬러 TV 세트에서 라인 출력 단계는 자체 HT 공급을 900~1200V(화면 크기와 설계에 따라 다름)^[17]로 증가시켜야 했다. 트랜지스터 라인 출력 스테이지, 정류된 주 전압보다 높은 공급 전압을 요구하지는 않지만, 그럼에도 불구하고 전원 공급 회로를 복잡하게 하지 않기 위해 일반 공급 레일을 통해 추가 전압을 개발했다. 일반적인 트랜지스터 단계는 20~50V의 추가 전압을 생성한다.^[18] 1951년 부시 TV22에서 명목상 190볼트 HT 공급을 거의 500볼트로 끌어올린 방법에 대한 자세한 내용은 기술 간행물에 기술되어 있다.^[19] AC/DC 텔레비전은 컬러와 반도체 시대에 잘 제작되었다(일부 세트는 튜브/반도체 하이브리드였다).

트랜지스터 라디오

1970년대에 솔리드 스테이트 설계가 널리 채택되면서, 테이블 상판 휴대용 라디오 수신기의 전압과 전력 요구사항은 현저히 감소했다. 한 가지 일반적인 접근방식은 배터리 구동 라디오(일반적으로 4개의 건전지로부터 6V DC)를 설계하는 것이지만 배터리 구동 방식의 대안으로 주 전원(지역에 따라 120V 또는 240V AC)이 가능하도록 소형 내장형 스텝다운 변압기와 정류기를 포함하는 것이었다.

참고 항목

참고 및 참조