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 앰프의 개작 - 3부) 인켈 MD-2200 파워 앰프의 정밀 개조
글쓴이 : 최재웅      조회 : 28523

1. C101 전해 콘덴서 떼어내기
기판에 인쇄되어 있으니 찾기는 쉬울 겁니다.

위 회로도에서 C101L이라고 적힌 부분의 ‘L’은 좌측 채널을 뜻합니다. 다른 쪽 채널의 기판에는 C101R이라고 표시되어 있습니다. 이 콘덴서를 떼어내고 점퍼선을 이용해 이 두 단자를 쇼트시킵니다.
여기서 좌·우 채널을 한꺼번에 작업할 것인지 한쪽 채널 작업 후 다른쪽 작업을 할 것인지는 여러분들이 작업하기 쉬운 순서로 하시면 됩니다.
DC앰프는 원래 산업용 회로로 개발되었는데 70년대 중반 일본에서 오디오 회로로 사용되기 시작했습니다. MD-2200도 DC앰프로 설계되었고 이를 자랑이라도 하듯 전면에 DC앰프라는 로고가 새겨져 있습니다. 하지만 엄격히 따지면 DC앰프가 아닙니다. C101 콘덴서 때문입니다. 여기서 DC앰프라 함은 말 그대로 DC까지 증폭을 한다는 것인데 실제로 DC를 증폭하면 스피커가 손상됩니다.
단지 재생 주파수 대역폭이 저역쪽으로 가청주파수 대역인 20Hz 미만까지 증폭할 수 있다라는 개념으로 스펙상으로 DC앰프의 주파수 대역 표시는 0Hz부터 시작되는 특징이 있고 보통 파워 앰프의 경우에 많이 사용됩니다. 이렇듯 파워 앰프의 경우 DC앰프로 설계되어 있더라도 앰프의 안전상 입력에 커플링 콘덴서를 붙이는 경우가 많이 있습니다. MD-2200도 이런 이유로 입력단에 커플링 콘덴서를 사용한 것인데 이 콘덴서를 제거하고 다이렉트로 연결하면 실질적인 DC앰프로 변하게 됩니다.
입력 커플링 콘덴서를 거치지 않은 DC앰프의 경우 프리앰프에서 미세하게나마 작은 DC라도 유입되면 스피커가 위험해지는데 이것이 DC앰프의 내구력에 대한 부분의 약점입니다. 그래서 파워 앰프의 종단에 DC출력을 강제로 막아주는 회로도 들어가지만 이것 때문에 음질에 좋지 못한 결과를 초래하기도 합니다.
하지만 MD-2200과 짝을 이루는 PD-2100 프리앰프와 매칭한다면 DC유입에 대한 걱정은 하지 않으셔도 됩니다. 만약 여러 가지 프리앰프와의 매칭을 생각하신다면  C101을 질 좋은 필름계열의 콘덴서로 바꿔 달아주시면 됩니다.

 

2. D101, D102를 제거
위 그림에서 D101은 출력석의 바이어스 전압을 생성시키는 역할을 하는데 이는 기존 출력석인 MOS-FET(모스펫이 아니라 모스 에프이티라고 읽는 것이 바른 말입니다)에 준하여 설계되어 있기에 앞으로 출력석을 TR로 바꾸게 되면 위치나 부품선별을 새로 해야 하는데 이는 다음에 작업할 내용과 연결되어 있으니 그때 다시 설명하겠습니다. 그리고 D102역시 출력석인 MOS-FET의 특성을 안정화시키는 부품으로 이번 개조시에는 필요가 없으니 제거합니다.

3. D105, D106, D107, D108을 제거
위 그림을 참조해서 보면 이 다이오드는 일반 실리콘 다이오드와 제너 다이오드가 직렬로 접속되어 있습니다. 이 부품은 MOS-FET의 바이어스가 어느 한정 이상 올라가는 것을 막아주는 역할을 하는데 출력석이 바뀌면 필요 없어집니다. 그리고 이 회로 자체가 음악 신호 흐름을 좋지 않게 하는 이유도 되기 때문에 모두 제거하여 회로망에서 사라지게 합니다. 여기서 모두 제거하지 않고 D105나 D106 중에 하나, D107과 D108 중에 하나씩만 제거해도 회로망이 사라지니 시간절약이 필요하신 분은 참고하세요.

4. VR 102의 교체작업
위 사진을 참조하세요. VR 102는 반고정 저항입니다. 볼륨과 같은 원리라고 생각하시면 됩니다. 위에서 조그만 드라이버 같은 도구를 이용해 돌려서 원하는 저항값을 만들어 주는 부품으로 VR 102는 바이어스 전압을 조절하는 중요한 부품입니다.
기존에 꽂혀 있던 부품은 한 바퀴를 돌리면 최대 조정이 끝나지만 이번에 새롭게 바꿔줄 부품은 20회전으로 그만큼 정밀하게 조절할 수 있는 장점이 있습니다. 500Ω 용량의 반고정 저항이 있다고 볼 때 0Ω에서 500Ω까지의 변화가 기존의 부품은 한 바퀴를 돌리면 되는데 바꿀 반고정 저항은 20회전을 돌려야 0Ω에서 500Ω까지의 변화가 끝납니다. 이 부품은 미제지만 현재는 멕시코 공장에서 생산되고 있으며 ‘68W’라는 형번을 가지고 있습니다.
이번 개조에 필요한 부품은 ‘68W-500Ω’입니다.


<기존의 1회전 반고정 저항과의 비교사진>

위의 부품은 청계천의 용전사(T.2272-6801)에서 취급합니다. 기존의 부품은 리드가 삼각형 형태로 있는데 68W-500Ω은 리드가 일자 형태로 세 개가 있습니다. 이를 수월하게 작업하기 위해서는 세 개의 리드 중 가운데 리드 하나를 왼쪽이나 오른쪽 리드에 연결하여 아래 사진과 같이 연결시키면 됩니다.
옆의 사진은 접속방법을 보여 드리려고 납땜을 하지 않은 상태인데 저렇게 리드선을 붙인 다음에 그 부분을 납땜해 주시면 됩니다.


<반고정 저항 교체 후의 모습>

여기서 참고로 말씀드리면 가운데의 리드선을 좌측과 우측으로 연결하면 나중에 조정하는 과정에 있어서 반고정 저항을 돌리는 위치, 즉 시계방향이냐 반시계 방향이냐로 달라지게 되니 좌측 채널과 우측 채널을 모두 동일한 위치로 붙여주면 조정 작업시 실수를 하지 않게 됩니다. 그러면 기판의 홀은 세 개인데 작업된 반고정 저항은 리드선이 두 개로 줄게 되었습니다. 그럴 경우 가운데 홀은 사용하지 않고 아래 사진과 같이 부품을 넣어서 납땜하면 됩니다.
위 사진의 A와 B 홀에 반고정 저항을 접속하면 됩니다. 이 반고정 저항은 나중에 바이어스 전압을 조정하는 중요한 부분입니다. 일단 안전을 위해서 반고정 저항을 돌려 양단 사이의 저항값이 0Ω이 되게 돌려놓으세요.

 


5. R126(2.7㏀)을 680Ω으로 교체

다음 그림에서 보이듯이 R126은 기판 밑면에 마일러 콘덴서와 병렬로 연결되어 있습니다. 그래서 이 저항을 교체하려면 기판 밑면에 있는 마일러 콘덴서를 떼어내고 작업을 해야 합니다. 저항을 교체한 후에는 마일러 콘덴서도 원래 있던 위치에 붙여 납땜하시면 됩니다.

     

이 저항값을 낮춰 주는 이유는 드라이브단에 충분한 전류공급을 위해서인데 출력석이 트랜지스터로 바뀌게 되면 많은 전류를 요합니다.
MOS-FET가 전압제어형 소자인데 비해 바이폴라 트랜지스터는 전류제어형 소자이기에 부분적으로 이 방식에 어울리는 교체작업이 필요한 것입니다.

6. 출력석을 바이폴라 트랜지스터로 교체
이 작업이 이번 개조의 중심부에 있는 작업입니다.
참고로 말씀드리면 MD-2200이 10년 가까이 롱런하면서 사용되는 부품 또한 조금씩 바뀌게 되었습니다. 제일 큰 변화가 초단 J-FET의 형번이 바뀌었고 출력석인 MOS-FET도 소자가 바뀌게 되었습니다. 초창기 모델은 히타치 사의 부품이 쓰였는데 이 부품이 단종되면서 도시바 사 부품으로 바뀌게 되었습니다.

사진에도 보이듯이 구형은 부품을 고정하는 나사구멍이 두 개이고, 도시바 출력석은 한 개입니다. 먼저 개조해야 하는 대상의 앰프가 출력석으로 어떤 것이 쓰였는지 확인해야 합니다. 만약 앰프 출력석의 나사홀이 두 개인 경우 바꿔야 할 출력석은 산켄의 C2922/A1216이고, 홀이 하나인 경우 도시바의 C5200/A1943입니다. 이 TR들은 아세아 전자상가 2층에 있는 대호전자(T.2267-5564)에서 취급합니다.
이 두 가지 트랜지스터는 이미 유명 하이엔드 제품에 많이 쓰여지는 형번으로 산켄은 파워풀한 남성적인 사운드를, 도시바는 그에 비해 따뜻하고 감미로운 스타일을 보여주는데 그 음색 차이는 그렇게 크게 나타나지는 않지만 매칭되는 시스템이나 자신의 취향을 고려할 때 참고사항으로 알고 계시면 좋을 것 같습니다.
트랜지스터는 내부 구조에 따라 크게 NPN 타입과 PNP 타입으로 구분됩니다. NPN 타입으로 된 트랜지스터는 그 형번의 첫 자리가 C, D 등으로 시작되고 PNP 타입은 A, B 등으로 시작됩니다.
여기에서 MOS-FET도 같은 성격을 가지고 있어서 트랜지스터로 출력석을 바꿀 경우 NPN 타입과 PNP 타입을 구분지어 작업해야 합니다.

MD-2200 파워 앰프 같은 경우에는
① 넘버가 K로 시작되는 MOS-FET는 TR의 C로 시작되는 부품과 교체
② 넘버가 J로 시작되는 MOS-FET는 TR의 A로 시작되는 부품과 교체

운이 좋으면 달려 있는 MOS-FET의 고정홀은 하나짜리인데 그 양옆으로 방열판에 홀이 두 개가 뚫려 있는 것도 있습니다. 이는 인켈에서 히다치 사의 부품 단종을 예상치 못하고 가공 준비작업을 미리 했다가 부품이 단종되자 두 홀 사이로 또 한 홀을 뚫는 재작업을 해서 방열판의 홀이 세 개가 있는 제품도 간혹 있습니다.

이 경우 산켄과 도시바의 TR을 취향에 맞게 골라서 쓸 수 있는 장점이 있습니다. 기존의 출력석을 떼어내면 방열판과 출력석 사이에 투명한 절연지가 있습니다. 원래는 투명하지만 실리콘 구리스가 묻어 있어 흰색으로 보여 눈에 잘 띄지 않으니 잘 살펴보셔야 합니다. 이는 재활용하여 TR로 교체시 반드시 TR과 방열판 사이에 끼워서 절연을 시켜야 합니다.
교체할 출력석 트랜지스터 뒷면은 금속판이 보이는데 이는 트랜지스터의 전원을 인가시키는 컬렉터와 연결되어 있기에 그라운드 성격을 갖는 방열판과 그대로 접촉할 경우에는 전원이 쇼트되는 사고가 발생하여 많은 부품이 고장날 수 있으니 방열판과 트랜지스터 사이에는 반드시 절연지를 사용해야 합니다.  

먼저 MOS-FET를 떼어내는 작업을 합니다. 기판의 바닥면에 MOS-FET의 리드선이 나와서 납땜이 되어 있는데 먼저 흡착기(납을 녹여 빨아들이는 공구)로 리드선에 있는 납을 녹여 깨끗하게 빨아들입니다. 이때 그 주변에 납땜된 다른 부품의 납까지 빨아들이지 않도록 주의하고, 만약 그렇게 되었을 경우 다시 납땜을 반드시 해줘야 합니다.
실제로 이런 상황을 모르고 전원을 넣어 앰프가 오작동되어 문의 오는 상황도 많이 경험했습니다. 그리고 리드선을 일자로 똑바로 펴서 빼낼 때 걸리지 않도록 만들어 줍니다.

기판 바닥의 출력석의 리드 분리작업을 마쳤으면 방열판에 고정되어있는 상태의 MOS-FET를 분리하는 작업을 합니다. 이를 고정하고 있는 나사는 나사머리가 육각 모양이어서 십자 드라이버로도 돌릴 수 있는 형태의 나사입니다. 하지만 드라이버를 사용하는 경우 부품들이 가로막고 있어서 드라이버를 넣기가 수월치 않습니다. 그런 경우 소형 렌치를 이용해 일단 두세 바퀴만 돌린 다음에 작은 드라이버로 나머지를 풀어 떼어내면 됩니다. 작은 드라이버는 각도가 크게 맞지 않아도 나사를 풀기가 쉽기 때문입니다.

아래의 사진은 트랜지스터 고정용 홀이 두 개인 경우 출력석을 트랜지스터로 교체하고 고정한 상태입니다.

교체한 트랜지스터는 리드선 길이가 길게 나와 있으므로 기판의 납땜할 높이에 맞게 직각으로 구부리고 남는 리드는 알맞게 커팅하여 납땜을 해주면 됩니다.

월간 오디오&홈시어터 2005년 1월호





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