MWAVE-LABORATORY ~ RFDH version ~

MWAVE-LABORATORY ~ RFDH version ~

트랜스형 임피던스 변환기

페라이트 코어 재료와 함께 폴리우레탄 구리 철사 등을 이용하여 트랜스를 만들면, 고주파에서 임피던스 변환기 회로로서 동작시킬 수 있습니다.

이러한 트랜스 임피던스 변환기는 왼쪽 그림처럼 나타낼 수 있습니다.

토로이달 형상의 코어에 폴리우레탄 구리철사를 감고, 그 중간에 탭을 내어 연결한 모양입니다. 이 탭의 위치에 의해 1차측과 2차측의 임피던스 변환비를 결정할 수 있습니다. 이 값은 아래와 같은 수식으로 계산이 가능합니다.

여기서 Z1을 50 Ω, Z2를 75 Ω 으로 가정하면 권수비는 0.8165 가 됩니다. 이것을 현실적인 값으로 대치하면 9/11=0.8182 , 4/5=0.8 , 5/6 = 0.833 등이 가까운 유리수 값이 되겠지요.

실제로 임피던스 변환용 트랜스를 제작하려면, 아래 사항을 고려해야 합니다.

“감은 코일의 리액턴스값은, 사용하려는 최저주파수의 입출력 임피던스보다 충분히 높게 한다”

그런데 여기서 아래와 같은 현실적인 문제에 부딪히게 됩니다.

(1) 적절한 권수비를 얻기 위해 코일의 권수를 높이면(즉 많이 감으면) 코일선 자체의 기생효과가
증가하여 높은 주파수에서 사용하기 힘들어진다.
(2) 코어의 권수를 줄이기 위해 필요한 고투자율의 코어는 주파수 의존성도 크다.
(3) 높은 투자율의 코어는 손실도 크다.

위와 같은 고투자율 페라이트 코어의 특성 때문에, 높은 주파수의 공진회로에선 좀처럼 페라이트 코어를 사용하기 어렵습니다. 그렇지만 광대역의 트랜스에서는 사용이 가능한데, 그 이유는 최저주파수에서 트랜스의 리액턴스 값에 비해, 주파수가 10배가 되었을 때의 트랜스 리액턴스 값도 딱 10배일 필요가 없기 때문입니다. 즉 권수비는 고정하면서도 사용주파수에서 충분한 리액턴스 값만 있으면 상관없다는 의미이기도 하지요.

페라이트 코어의 데이터시트를 보면, AL값이라는 것이 있습니다. 이것은 권수에 대한 인덕턴스 값을 의미하는 것으로써, 이것을 참고하면서 페라이트 코어의 고주파 특성에 대해 다양히 연구해볼 가치가 있을 듯 합니다.

<< Back