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왜 SMPS의 노이즈가 문제가 되나.
HIFI게시판 > 상세보기 | 2013-05-31 14:43:15
추천수 13
조회수   8,844

제목

왜 SMPS의 노이즈가 문제가 되나.

글쓴이

석경욱 [가입일자 : 2001-09-17]
내용
그 이유는 그 진폭이 엄청나게 크기 때문입니다.

기본적으로 플라이백 컨버터 주 스위치 전압이 500V 까지 튀어 올랐다가 내려옵니다.

그냥 한번에 올라가서 내려오는 게 아닙니다.

수백V 진폭의 수십MHz~수GHz 빠른 진동이 오실로스코프 화면을 화려하게 가득 메워줍니다.

2차측 다이오드의 역회복도 문제이지만, MOSFET 게이트의 진동이 드레인 진동과 아다리가 맞아 양되먹임을 일으키면 심각합니다.

초당 백만번 정도 줄기차게 노이즈가 발생합니다.



한편, 일반앰프의 전원부를 보면 오실로스코프로는 너무 깔끔해서 하품 나올 정도로 노이즈를 볼 수 없습니다.

가장크게 볼 수 있는 노이즈가 120Hz의 주파수로 1V 정도 울렁이고 있는 전원콘덴서 전압입니다.

브리지 정류기 이전의 전압은 원래 움직이고 있는 교류전압보다 작으면서 비슷하고.

수백V를 빠르게 튀는 SMPS의 노이즈와는 비교불가입니다.



SMPS에서 노이즈 문제를 억제하는 데에는 크게 두 가지 방법을 씁니다.

흡수와 차단입니다.



먼저 흡수,

노이즈 에너지를 일단 콘덴서로 받아 튀는 전압의 크기를 줄이고 저항으로 그 에너지를 열의 형태로 발산시킵니다.

기본적인 RC 스너버입니다.

기생 인덕턴스와 다이오드의 캐패시턴스에 잘 맞게 구성하면 RLC 회로의 크리티컬 댐핑 조건을 맞출 수 있어 기적적으로 노이즈를 줄일 수도 있습니다.

땡잡는 것이죠.

열발생이 적은 RCD 스너버도 있고, 그 에너지를 회수하여 재사용하는 회생스너버를 쓰기도 합니다.

자기코어를 사용하는 마그네틱 스너버도 있는데 열나는 것은 RC 스너버와 마찬가지 입니다.



다음은 차단,

빠른 전류의 진동은 인덕터를 잘 건너가지 못한다는 것을 이용한 노이즈필터입니다.

인덕터 양쪽에 콘덴서를 달아 노이즈를 흡수하기도 합니다.

전파의 형태로 날아가는 것을 막기 위해 금속판이나 케이스로 가려줍니다.

그나저나, 노이즈 필터보다는 노이즈 블로커가 맞는 말 아닌가요?



노이즈를 하수도로 내려보내듯이 전원선 쪽으로 보내버리는 것은 못 보았습니다.

노이즈 필터로 차단해서 전원선 쪽으로 못나가게 해야죠.
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이종남 2013-05-31 14:50:22
답글

석경욱님// <br />
<br />
심심하지죠?? 저도 요즘 진짜 심심합니다. 잘 되었네요.. <br />
<br />
석경욱님은 SMPS에서 노이즈를 내는 것을 막기 힘들다고 하시는데.. 전 솔직히 SMPS에서 노이즈를 만들든 말든 관심이 없습니다. 왜냐하면. 전 오디오에서는 SMPS를 거의 사용하지 않거든요... <br />
<br />
그럼 뭐에 관심이 있냐면.. SMPS가 싸질러논 노이즈가. 전원벽선을 타고 돌아댕기다가..

이종남 2013-05-31 14:53:10
답글

그렇게 전원선을 타고 돌아댕기는 SMPS 발 노이즈가 하필 제 오디오의 전원선을 타고 들어오면 이것을 막던지.. 희석시키던지.. 중화시키던지.. 반사를 하던지..... 하는 방법이 있나요?? <br />
<br />
제 관심은 그것뿐이니까. 그런 방법좀 알려주십시요........

이종남 2013-05-31 14:56:15
답글

참 페라이트 필터류는 권하지도 마십시요.. 도시락통 같은 넘들 진짜 전 싫어합니다.. <br />
<br />
과거에.. 그것 갖고 놀다가.. 누전으로 집 불낼 뻔 한 적도 있고요........... ^^

석경욱 2013-05-31 15:12:48
답글

이종남님<br />
별 걸 다 걱정하십니다.<br />
그까이꺼 대~충<br />
<br />
일반 앰프는 전원트랜스가 노이즈 필터의 역할을 합니다.<br />
누설 인덕턴스와 권선저항 때문이지요.<br />
게다가 전원 콘덴서가 잔인하게 흡수해 버립니다.<br />
<br />
CDP, DVDP 등은 자체 SMPS에 노이즈 필터가 있고, 리니어 타입 레귤레이터가 있어서 별 문제없습니다.<br />
<br />
튜너 TV 등이

이종남 2013-05-31 15:16:33
답글

"일반 앰프는 전원트랜스가 노이즈 필터의 역할을 합니다. <br />
누설 인덕턴스와 권선저항 때문이지요. <br />
게다가 전원 콘덴서가 잔인하게 흡수해 버립니다. "<br />
<br />
진짜입니까?? 거참.. 그런데 우리 며칠동안.. 기생성분 이야기 하면서. 기생성분 때문에 고주파는 완벽하게 차단이 안된다고 이야기 하지 않았나요???<br />

이종남 2013-05-31 15:25:17
답글

"노이즈를 하수도로 내려보내듯이 전원선 쪽으로 보내버리는 것은 못 보았습니다. <br />
노이즈 필터로 차단해서 전원선 쪽으로 못나가게 해야죠. "<br />
<br />
만약 필터가 제 역할을 못하던지. 혹은.. 고장이 나던지.. 도둑놈 같은 생산자가. 생산원가 줄인다고 이넘을 빼 먹고 제품을 출하하면... 어떻게 되나요???<br />
<br />
그럼 하수도처럼 전원선으로 노이즈가 질질 마구마구 나가지 않을까요??? 뭐 나가면서

석경욱 2013-05-31 15:30:01
답글

모기 날개, 독수리 날개<br />
<br />
고주파는 무선통신, 라디오, TV 때문에 문제가 되는 것입니다.<br />
에너지가 작기 때문에 쉽게 제압이 됩니다.<br />
<br />
일반앰프는 고주파를 증폭하지도 않습니다.<br />
<br />
디지털(스위칭) 앰프는 200kH 진폭 100V의 구형파를 내고, 오실로스코프로 출력전압을 보면 화면이 하얀 정도인데도 소리 좋다는 사람도 있고, 하이엔드도 있습니다.<br />

이종남 2013-05-31 15:36:52
답글

아 디지털앰프요... 압니다... 하얀 지글거리는 파형 저도 봤습니다....<br />
그런데.. 디지털앰프 출력부를 보면.. LPF라고 하는 것이 있는데. 이것은 원리는 전원부 평활콘덴서와 같은 원리인데. 왜 지글거리는 파형을 없애지 못할까요.... 거참 못쓸 넘이네요...<br />
<br />
어찌 되었든... 석경욱님은 SMPS의 EMI 법적 규제는 오디오기기를 대상으로 한 것이 아니니까. 오디오에는 영향이 없다 라는 결론이네요??

석경욱 2013-05-31 15:39:40
답글

하수도 무단 투기라.<br />
겪어보지 않아서 확실한 대답은 할 수 없읍니다.<br />
<br />
고주파 성분은 옥내배선내에서 별로 멀리 못 갈 겁니다.<br />
배선의 인덕턴스 때문에 말입니다.<br />
<br />
보통의 기기들은 전원 입력단에 노이즈 필터가 있어서 별 문제 없습니다.<br />
심전도 측정기 같은 극히 예민한 기기라면 문제가 될 수 있지요.<br />
<br />
간혹 하이엔드 오디오 기기들이 껍데

이종남 2013-05-31 15:42:15
답글

가끔 게시판에.. 오디오에서 튜너도 안달려 있는데. 라디오소리가 들린다고 이야기 하는 분들이 있더군요...<br />
<br />
그분들은 역시 귀신을 만난 것이겠지요???

이종남 2013-05-31 15:45:44
답글

"고주파 성분은 옥내배선내에서 별로 멀리 못 갈 겁니다."<br />
<br />
제 사무실은... 오디오를 접지만 하면 삐~~~ 하는 소리가 들립니다. 환장을 하지요... 그래서 나가보면 이 삐 소리의 패턴이 엘레베이터가 움직이는 패턴과 똑같이 움직이는 것을 알수 있더군요..........<br />
<br />
그럼 접지를 통해서 들어오는 노이즈는 옥내배선이 아니고.. 무선으로 통신해서 접지선이 안테나로 작동을 하는 원리인가요???

남경진 2013-05-31 15:51:59
답글

두분이야기는 정독을 합니다<br />
제 수준을 뛰어넘는 고차원적이라 그저 보고 배우는 입장이지요<br />
하고 싶은 말은 토론을 하시는데 정말 경의를 표하고 대단하다는 말밖에는 달리 할말이없습니다.<br />
제가 데리고있는(알바생) 전자공학을 전공하는 대학생들도 혀를 내두르고 있습니다.<br />
두분 정말 대단하십니다. 경의를 표합니다 (ㅡㅡ)(__)(ㅡㅡ)

석경욱 2013-05-31 15:57:10
답글

저도 파워앰프에서 SMPS가 널리 쓰이기를 기대하고 있습니다.<br />
<br />
파워앰프는 500와트 정도 이상을 전원부가 지원해줘야 합니다.<br />
값싸고 흔한 플라이백 컨버터는 감당이 안되니 비싼 회로 토폴로지가 필요합니다.<br />
전력량이 커서 역률(power factor) 규제도 충족 시켜야 하니 추가 회로가 또 필요합니다.<br />
<br />
한편, 트랜스포머 감압 정류형 전원부는 중국 등에서 트랜스포머를 공

이종남 2013-05-31 16:04:03
답글

어??? 이상합니다...<br />
<br />
컴터용 SMPS는 500와트는 커녕........... 더 큰것도 있습니다.. 그것 파워앰프에다가 연결하면 안되나요?? <br />
SMPS 노이즈는 오디오와 상관 없다고 하지 않았나요???

이종남 2013-05-31 16:05:24
답글

다나와에서 하나 골라올까요?? 요즘 무지 싸던데..................

석경욱 2013-05-31 16:06:38
답글

엘리베이터를 움직이는 인버터의 IGBT 들은 전류도 엄청 크지만, 기본 스위칭 주파수가 낮습니다.<br />
보통 1만5천 Hz 이지만, 1만 Hz 인 경우도 있을 겁니다.<br />
가청 주파수 이내이지요.<br />
<br />
그라운드 루프 노이즈인 것 같으니 오디오기기들끼리 섀시접지를 더 강력하게 묶어주든지,<br />
전원 플러그의 접지핀을 격리 시켜야 할 것 같습니다.

이종남 2013-05-31 16:08:26
답글

음.. 그라운드루프라............. 어려운 이야기네요......... <br />
<br />
좀 쉽게 설명해 주세요... 엘레베이터가 원인인지 귀신이 원인인지요........

이종남 2013-05-31 16:11:11
답글

그리고 또 한가지. .제 아파트에서는 엘레베이터가 동작을 해도 접지로 노이즈가 들어오지 않습니다...<br />
<br />
그럼 아파트의 엘레베이터는 아마 스위칭 주파수가 사무실 것보다.. 훨씬 높나 보지요???<br />
<br />
아님 귀신도. 자기 관할 위수 구역이 있어서.. 집으로는 못오던지요...........

남경진 2013-05-31 16:11:50
답글

오디오 하시는 분들중 결벽증이 있으신분들이 많습니다.<br />
저도 그중에 하나일지는 모르겠지만 심하지는 않다고 생각합니다.<br />
<br />
cdp보면 액정이 있습니다.<br />
이 액정에 불이 들어오면 노이즈가 유입된다하여 별도로 스위치를 달아 동작할때 끄는 기능을 가진 cdp도 있습니다.<br />
또 리모컨기능의 발진자가 노이즈의 원인이라하여 별도로 분리하여 설계하거나 아예 삭제한기기도있습니다.<br />
이처럼 결벽

석경욱 2013-05-31 16:15:54
답글

하긴, PC용 SMPS가 하도 경쟁이 심하니<br />
중국산 SMPS가 중국산 트랜스포머보다 쌀 수도 있겠습니다.<br />
<br />
1000와트를 플라이백으로 만들어 내기도 하지만 일반적인 이야기는 아니고.<br />
<br />
PC용 SMPS는 파뤄앰프에 맞는 전압과 허용전류의 출력단이 없어서 쓸 수 없을 겁니다.<br />
노이즈 문제도 찝찝하니 대책을 더 세워줘야 하구요.

이종남 2013-05-31 16:18:57
답글

노이즈가 찝찝하다...... 상관 없다면서요............ ^^<br />
<br />
그리고 그것 전문하시는 분이 석경욱님 아닌가요??? 총 출력이 무려 1KW도 넘는 것 쌔고 쌨고 가격도 헐한데.... 채널당 SMPS 하나씩 하면 전력걱정은 안해도 될 것 같은데... 전력만 충분하면 전압 전류야... 별로 어렵지 않을 것 같고요..........

석경욱 2013-05-31 16:24:26
답글

사무실 쪽 엘리베이터 인버터가 불량이거나 설치가 잘못되었을 수도 있고 건물내 배선에 문제가 있을 수도 있겠습니다.<br />
<br />
제가 파워 서플라이 개발할 때, 귀신 감지기를 만들었다고 농담하기도 했습니다.<br />
보통 쓸데없이 복잡하게 만들어서 그랬습니다.<br />
단순 명확하게 만든게 문제를 덜 일으키고 성능도 좋습니다.<br />
개발 막바지 단계는 살빼기입니다.

이종남 2013-05-31 16:28:26
답글

아하. 귀신을 아니다........ 라는 말씀이지요??? <br />
<br />
하마트면 부적 사러 갈뻔 했습니다...... 그리고 부적은 오디오 아래에 숨기는 것이 좋은지.. 아님 정면에 붙히는 것이 좋은지 전원선에 메달아야 좋은지 고민하고 있었고요......<br />
<br />
"귀신아.. 기왕이면 석경욱님한테 가라~~~ 훠이~~~" 라고 쓸려고 했거든요... ^^

석경욱 2013-05-31 16:34:14
답글

저도 뒤에 선풍기 달려있는 앰프는 쓰기 싫어한답니다.<br />
중국산의 노이즈 대책이 믿을만 한지도 모르겠고.<br />
<br />
그런데, 제 안방의 오디오는 카스테레오 헤드유닛에다가 고장난 PC에서 꺼낸 SMPS에서 12V 출력을 연결해 듣고 있네요.<br />
소리 좋은데요. 잡음도 없고,<br />
지금도 침대에 누워서 클래식 음악 들으며

이종남 2013-05-31 16:34:49
답글

엘레베이터는 해결이 되었고....<br />
<br />
석경욱님//<br />
<br />
컴터용 SMPS가 전압 전류값이 오디오에 안 맞다면. 혹 DC to DC를 스위칭해서 전압 전류를 맞추는 방법은 없나요??? 그럼 진짜 싸게 고출력 파워앰프 만들수 있지 않나요?? 그런 기술은 아직 개발되지 않았나 봅니다.. 제가 한번 해볼까?? 떼돈 벌수 있는 아이템 같은데......... ㅡ,.ㅡ

석경욱 2013-05-31 16:47:12
답글

PC용 SMPS를 개조해서 쓸 수는 있겠지만 시간과 정성이 필요합니다.<br />
<br />
돈을 벌려면 아예 새로 SMPS 부터 시작해서 파뤄앰프를 싹 새로 설계하는 게 좋겠습니다.<br />
제게 아이디어가 좀 있는데 회사에서 잘리거나 하면 만들어볼 생각입니다.<br />
지금은 회사일도 바쁘고 골프치느라

이종남 2013-05-31 16:49:30
답글

하하하.. 언제 한번 만나서 진지하게 사업 아이템 상의 해봅시다..<br />
<br />
참.. 골프하니까 생각나는 것...<br />
피칭의 탄도도 가로 화면을 120배 늘려버리면 바추카포 탄도로 만들 수 있다...<br />
<br />
이거 맞지요???

황인수 2013-05-31 16:53:01
답글

살짝 끼어듭니다. ^^ <br />
인버터 매뉴얼을 보니 <br />
입력단에 ( ~ 3kHz)의 전원 고조파를 발생한다고 되어 있습니다. <br />
그걸 방지 하려면 AC 리액터를 설치 하라고 되어 있구요. <br />
사무실용 엘리베이터 제어반에 AC 리액터를 설치하지 않은것 같습니다. <br />
<br />
혹은 인버터 캐리어 주파수가 2kHz ~ 14.5kHz (가변) 인데 <br />
모터 까지의 결선에서 맡은 고주파

석경욱 2013-05-31 16:55:17
답글

골프공이 축지법을 쓰다니...<br />
<br />
제가 장타인데 방향이 정밀하지 않아서 문제입니다.

이종남 2013-05-31 16:57:20
답글

장타자 이기는 방법은 간단합니다.. 무조건 약올리면 됩니다.......<br />
<br />
그럼 ... 혼자서 OB 지역으로 아주 멀리 멀리 날리더군요....

석경욱 2013-05-31 16:59:57
답글

이종남님,<br />
황인수님께서 한 건 하셨네요.<br />
그런데 그 노이즈가 몇 Hz로 들리시나요?

이종남 2013-05-31 17:01:39
답글

한번 재 봤어요.. 하두 약올라서요.. 10Khz정도로 계측이 되더군요......<br />
<br />
대충 접지선 끊고 사용할랍니다.......

석경욱 2013-05-31 17:04:21
답글

이종남님,<br />
<br />
인터넷에서만 약올리는 게 아니라 실생활에서도 약올리는 나쁜 버릇이 있군요.<br />
조심히는게 좋을 것 같습니다.

이종남 2013-05-31 17:06:57
답글

저도 약발 잘 받으니까... 뭐... 피장파장이지요.........<br />
그리고 아무나 약올리나요??? 약 올릴만 하니까. 약 올리는 것이지요....<br />
처음 만나.. 공 치면서는 절대로 약 안올립니다......... 염려마십시요.. ^^

이종남 2013-05-31 17:10:46
답글

그럼.. 장타자 이기는 두번째 방법............ <br />
<br />
드라이버 칠 때마다.. 조금 오버스럽게.. "와~~~~ 나이스~~~~ 구우~~웃.." 하고 외쳐준다.......... <br />
그럼 또 혼자서 OB 지역으로 잘 날리더군요.. 어깨 힘 잔뜩 들어간 폼으로요.......... <br />
<br />
어떻합니까. 거리는 짧고.. 이기기는 해야겠고............ 하는 수 없지요......

이종남 2013-05-31 17:17:05
답글

이런 것에 넘어가지 않으면 장타자는 바로 70대 타수입니다......<br />
<br />
이것은 진정으로 이야기 하는 것이고 많이 봤으니까. 참고하세요... ^^

석경욱 2013-05-31 17:24:26
답글

8.5도 x-stiff으로 장타스윙(어드레스와 스윙이 다릅니다)을 하다가 하도 점수 손해를 많이 봐서<br />
10.5도 x-stiff으로 평범한 스윙으로 바꿨더니 이제는 주말마다 바람이.<br />
<br />
제일 멀리쳐본 기록으로는 뒷바람 내리막에서 350야드<br />
<br />
여자만 옆에 있으면 공이 더 지 맘대로 휘어서 멀리 멀리 사라집니다.

이종남 2013-05-31 17:25:25
답글

하하하하.. 알았습니다.. 혹시라도.. 석경욱님과 공치면... 꼭 참고하겠습니다...... ^^

이종남 2013-05-31 17:42:11
답글

그럼 마지막으로 장타자 이기는 세번째 방법... (조금 위험한 방법이긴 한데..).<br />
<br />
일부러 가로질러 가는 코스를 꼭 알려준다.... 해저드도 좋고.. 벙커도 좋고.. OB 지역이면.. 말할 것도 없고요...<br />
그럼 대충 반 이상은 이길 수 있는 확률입니다..... <br />
<br />
석경욱님과 골프약속이 잡히면. 먼저... 이쁜 캐디언냐부터 섭외를 해 놔야겠네요....... ^^

강영태 2013-05-31 21:36:36
답글

또 전 깔았네요..<br />
이종남님이 오실로스코프로 한 실험에 의하면 고주파는 막선을 통해서는 멀리 못감으로 전원선을 막선으로 하면 외부에서 유입되는 고주파 노이즈는 염려하지 않아도 될 듯 합니다.

유승수 2013-05-31 21:54:22
답글

에휴...<br />
<br />
또 싸우시네.. 그것도 살살 비꼬아가면서<br />
<br />
이종남씨는 제가 보기에 거의 박용선씨랑 동급이에요.. <br />
<br />
혹시나 박용선씨를 모른다면 장터에서 검색 한번 해보시길

정기욱 2013-06-01 15:16:05
답글

SMPS방식이 말그대로 스위칭(보통 PWM이죠 )을 이용해 전압을 강하시키는 방식이기는 하지만<br />
걱정하시는 그 고주파수대역노이즈는 큰 문제가 없습니다. 이건 건전지원이 아닌이상 Linear방식에서도<br />
생기는 노이즈라 보는게 맞구요. 가청주파수가 아니기 때문에 상관이 없죠.<br />
가청주파수대역의 노이즈가 발생하면 그게 문제인거고. 실제 SMPS가 저주파를 이용하기<br />
때문에 이부분에 영향을 끼칠 확률이 높다고

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