📻 D클래스 앰프의 출력 인덕턴스 R-CORE 교체

 
D클래스 앰프중 가장 유명한 TPA3255 칩을 이용한 회로 일부를 아래 그림에서 보여주고 있습니다.

 
D클래스 앰프 출력쪽으로 고주파가 나갈 수 있기 때문에
위의 회도와 같이 10uH의 인덕터로 고주파를 필터링해 내고 있습니다.
인덕터는 전선을 코일형태로 감아놓은 부품입니다.
 
아래 TPA3255 도듈에서 붉은색 선으로 마킹한 부분이 인덕터입니다.

 
이 인덕터를 R-Core 인덕터로 바꾸어 놓으면 어떨까? 란 생각이 들었습니다.

R-Core 인덕터

R-Core에 그림과 같이 코일을 감으면 
D클래스 증폭기의 한채널에 사용되는 2개의 인덕터를 대체할 수 있습니다.
위에서 참조를 했지만 아래 회로의 인덕터부분에 어떻게 R-Core의 인덕터를 
대체할 수 있는지 마킹과 함께 극성 표기(Ls,Le,Rs,Re)도 해 놓았습니다.

 
인덕터에 R-Core를 사용했을 때의 장점입니다.
1. 낮은 직류저항 (DCR)
R-Core는 권선 길이가 짧고 효율적인 구조라 DCR이 낮음
→ 출력단 삽입 손실 감소, 댐핑팩터 향상, 저역 제어력 개선
2. 개방형 자기회로 → 낮은 누설 자속
토로이달과 비슷하게 폐쇄형에 가까운 구조
→ 주변 부품에 대한 EMI 영향 최소화
→ Class D 특유의 스위칭 노이즈가 외부로 덜 방사됨
3. 낮은 자기포화 왜곡
고품질 코어재질 + 효율적 구조 → 낮은 THD
출력 필터의 비선형성이 줄어들어 음질 투명도 향상
4. 좋은 고주파 특성
분포 정전용량이 낮아 **자기공진주파수(SRF)**가 높음
Class D의 스위칭 주파수(보통 250~400kHz)와의 간섭 최소화
5. 온도 안정성
코어 손실이 적어 발열이 낮고
온도에 따른 인덕턴스 변동이 작음 → 안정적인 필터 특성 유지

실제 감아 본 R-Core 인덕터

 
위 사진은 실제 R-Core로 만든 인덕터입니다.
 
이를 테스트해 보기 위해 모노 모듈인 TPA3118로 시도를 해 봅니다.

TPA3118 모듈 (D Class)

TPA3118은 TPA3116과 데이터시트(SLOS708)를 공유하는 형제 모델입니다. 그러나 가격은 TPA3118이 훨씬 저렴합니다. 핵심적인 전기적 특성은 데이터시트를 공유할 정도로 같다고 할 수 있습니다.
위 사진에서 붉은색 마킹부분이 인덕터입니다. 

이렇게 연결합니다.
물론 기존 있던 인덕터는 제거해야 합니다.

제거를 하고 납땜해서 결합한 모습니다.
 
소리를 들어 볼까요?
https://youtu.be/sJWatkTvbHc