인켈 MD-2200 개조기 (★★★)

* 이 개조기의 상업적 도용은 금지합니다. *
* 내용을 다른 사이트로 퍼가실 경우 출처를 적어주시는 예의는 기본이지요. *

♬ MD-2200 파워앰프 정밀 개조기  

1980년대 초반 인켈에서 CS9000이라는 최고급형 콤포넌트를 출시하였습니다.
일반 서민은 접근하기조차 힘든 비싼 가격이었고 이 모델을 구입한 집은 분명 그 동네에서
꽤 잘 나가는 집안이었을 것입니다.
이 컴퍼넌트의 메인 앰프가 바로 MD-2200이란 모델로 출력단에 MOS-FET를 장착하는
당시로써는 획기적인 방식을 앞세워 마케팅을 하였습니다.
이 앰프는 당시 KBS 라디오 스튜디오에 모니터 앰프로 사용될 정도로 호화스런 생활을
했었는데 20여년이 지난 지금 황학동에 나가보면 그 유명했던 MD-2200이 좁은 골목길
허술한 중고판매점 앞에서 비를 주룩주룩 맞고 있는 것도 보이고 어떤놈은 화분 받침대로도
재활용되는 모습을 심심치 않게 볼 수 있습니다.

필자는 이런 모습이 안스러워 1998년도에 지금은 사라진 하이텔 하이파이 동호회에
소개글과 함께 간략한 개조기를 올렸었는데 인터넷 세상이 열리면서 사진을 첨부한
개조기사를 올려 많은 사람들이 개조하게 되었고 많은 사랑을 받고 있는데 그 숫자가
어림잡아 200대가 넘을 정도였습니다. 2000년 밀레니엄을 맞이하면서는 이 앰프의

중고가격에 영향을 미칠 정도로 선풍적인 관심을 몰고 왔는데 그 개조의 효과가

수입품 300만원대 제품과 겨루어도 뒤쳐지지 않을 정도의 성능을 보여주기 때문이었습니다.

이번에는 월간오디오의 지면을 활용해 좀더 많은 애호가들의 사랑을 받을 수 있게 하기
위하여 인터넷에 필자가 올린 개조기사보다 더 자세하고 세밀하게 개조기 내용을 올려
자작 초보자의 수준에서도 쉽게 도전할 수 있을 정도로 소개를 하려고 합니다.

개조에 앞서 기본적으로 알고 있어야 하는 전기의 기본지식을 알아보겠습니다.
전기는 크게 AC(교류)와 DC(직류)로 구분됩니다.

 

교류전기는 보통 가정에 쓰는 전기로 벽에 설치된 콘센트에서 나온 전기가 대표적인
교류전기라 할 수 있습니다.
그리고 직류 전기는 건전지에서 나오는 전기인데 그림에서와 같이 그 형태가 다릅니다.
교류전기에서 1사이클이라고 하는 것은 한 주기를 말하는 것으로 주파수를 나타내며
가정용 전원인 경우 60Hz가 됩니다. 즉 1초에 60번의 사이클을 갖는 것입니다.
교류전기를 직류로 바꿀 수도 있는데 이에 필요한 구성을 정류회로라고 합니다.

전기는 회전 에너지를 전기에너지로 만드는 소위 발전소(수력, 화력, 풍력발전 등등)와
화학적으로 만들어내는 차세대 발전기(태양력, 식물 등)가 있는데 요즘 거의 사용하고
있는 전자에 대한 발전기에 대해서 설명하면 자석은 그 주위에 자기장을 형성하고 있는데
잘 알다시피 N극과 S극을 사이로 형성되고 여기에서 어떤 도체가 움직여 그 자기장을
끊으면 도체에 전기가 발생하게 됩니다.
사람들은 옛날 전기를 만들기 위해서 여러가지 실험을 했습니다.
자석 사이에 도체를 어떤 모양으로, 또는 어떤 재료를 쓰면 좀더 많은 전기를 뽑아낼
수 있을까 하는 생각을 한 끝에 지금의 발전기가 선보이게 된 것입니다.

자석 사이에 도체를 어떤 모양으로, 또는 어떤 재료를 쓰면 좀더 많은 전기를 뽑아낼
수 있을까 하는 생각을 한 끝에 지금의 발전기가 선보이게 된 것입니다.

이는 자석을 동그랗게 원통형으로 만들어 놓고 그 안에서 수백회 감은 코일을 넣고 돌려서
코일 양단 끝에 발생되는 전기를 받는 원리입니다.
반대로 전기가 발생되는 단자에 전기를 넣어주면 코일이 저절로 회전하는데 이것이
모터의 원리입니다.
이런 원리를 오디오에서 많이 사용되는데 LP카트리지도 이 원리고 카세트
데크의 모터, 턴테이블의 모터, 스피커, 앰프의 아나로그 레벨메타, 마이크 등등...
에 많이 쓰입니다.
즉 운동에너지를 전기에너지로 바꾸고, 전기에너지를 운동에너지로 바꾸는 것입니다.
직류는 트랜스를 통해 강압, 승압이 불가능 하지만. 교류는 이것이 가능합니다.
그래서 발전소에서의 전기는 강압, 승압을 용이하게 하기 위하여 대부분 교류발전을 하고
있습니다.
우리나라의 전기는 60Hz 에 110V와 220V가 사용되는데 몇 해 전부터 정부차원에서
가정용 전기를 220V 단일 전원으로 통일시키고 생산되는 모든 가전제품의 전압 또한
220V만을 생산하고 있습니다.
전기가 만들어지는 과정을 앞에서 설명했듯이 전기는 전자유도 현상에 의하여
만들어집니다.
이 전기는 가정의 콘센트로 들어와 우리가 쓰는 앰프에 연결되고 다시 앰프의 전원트랜스로
들어가게 되는데 이 전원트랜스는 220V에서 앰프에 필요한 전압으로 다운시켜주는
강압작용을 합니다.

전원트랜스의 종류는 크게 EI형, 트로이달형, 링코아형 등이 있습니다.
MD-2200은 채널당 각각 하나씩의 EI형 전원트랜스가 탑재됩니다.
혹자는 EI형 보다 트로이달형이 더 좋다고 하는데 오디오 음질에 있어서는 어느 쪽이
유리하다고 볼 수는 없고 단지 이론적인 효율성에서는 트로이달형이 유리합니다.
전원 트랜스는 항상 입력측(1차측)과 출력측(2차측)이 있으로 크게 구분됩니다.
1차측과 2차측에 코일이 감겨있을 경우 1차측에 AC전기를 유입시키면 코아를 통해
전자유도가 생겨 2차측으로 전기가 유도됩니다.

예를 들어 앰프회로에 필요한 전압이 35볼트라면 이는 2차 전압을 말하는 것이고
만약 2차코일의 권선수가 35회라면 100볼트 입력시 1차측의 권선수는 100회가 됩니다.
이와 같이 트랜스는 N1 / N2 = V1 / V2 로써 결정됩니다.
여기서 N1은 1차측 권선수, N2는 2차측 권선수 V1은 1차측 입력전압, V2는 2차측
출력전압을 말합니다.

위의 공식은 이론적인 것으로 실질적으로 트랜스를 설계하려면 코아의 종류나 철심의
단면적, 코일의 굵기 등에 의한 자세한 공식이 필요합다.
이렇게 해서 2차측으로 유도된 전기는 전압만 낮아졌을 뿐이지 그대로 AC전원이기에
앰프에 바로 사용 할 수는 없습니다.
앰프는 DC전원을 필요로 하고 AC전원을 바로 받아서 동작하는 앰프는 아직 세상에
없습니다.
AC를 DC로 바꿔주기 위해서는 정류관(진공관 앰프일 경우)이나 다이오우드가 사용됩니다.
MD-2200은 반도체 앰프이니 다이오우드에 대해 알아보겠습니다.
다이오우드를 살펴보면 한쪽에 띠가 표시되어 있습니다.

 

그 띠는 + 가 나오는 곳이고 그 반대편이 - 가 나오는 방향입니다.
즉, 한쪽 극성으로만 전류를 통하게 하는 부품입니다.
다이오우드를 하나만 사용해서 정류를 시켜보면 다음과 같은 결과물을 얻게됩니다.

 

그림에서도 알 수 있듯이 아랫쪽 점선의 파형은 다이오우드에 때문에 통과를 못하여
생성되지 않고 윗쪽의 전압 파형만 발생하게 되는데 이렇게는 완전한 DC를 얻을 수
없기에 보통 브릿지 접속이라는 전파정류회로를 많이 씁니다.

다음은 실제 MD-2200의 전파정류회로입니다.

위 그림을 보면 콘덴서가 두 개 보입니다.
콘덴서가 없다면 다음과 같은 파형이 나옵니다.

 

이것과 같이 출력전압이 일자로 나오지 못하고 굴곡이 생기는 것을 볼 수 있습니다.
평활 콘덴서는 충/방전 효과를 이용하여 굴곡 사이에 전원을 공급하여 일자에 가까운
DC전원을 얻을 수 있는 것입니다.

 

위 사진에서도 알 수 있듯이 완전한 DC에는 접근하지 못하지만 이 전원은 MD-2200의
출력단에만 공급되는 것으로 전원사정을 크게 따지지 않는 부분이기에 문제는 없습니다.
초단과 드라이브단은 좀더 완벽한 DC공급을 위해서 정전압 회로를 거쳐 전원공급이
됩니다.

위 그림은 실제 MD-2200의 정전압 회로도입니다.
MD-2200의 전반적인 구조를 보면 다음과 같습니다.

자세한 내용까지는 몰라도 대략 이 정도의 흐름이라는 것을 아신다면 개조하는데 좋은
참고사항이 될 것 같습니다.

위 회로도는 MD-2200의 한쪽채널입니다.
그럼 본격적인 개조포인트를 알려드리겠습니다.
1, C101 전해콘덴서를 단락 시킵니다. 입력신호가 처음 지나가는 부품인데 음질적으로
많은 손상을 줍니다.
참고로 회로의 기호(기판에도 동일하게 인쇄되어 있습니다)가 C로
시작되는 것은 콘덴서류, R로 시작되는 것은 저항류, Q로 시작되는 것은 TR류,
D로 시작되는 것은 다이오드류, VR로 시작되는 것은 반고정 저항류 입니다.

2, D101, D102 제거
3, D105, D106, D107, D108 제거
4, VR 102 교체작업
5, R126(2.7K)을 680옴으로 교체
6, 출력석을 바이폴라 트랜지스터로 교체
7, 바이어스 보정용 회로 설치
8, 스피커 보호 릴레이 세척작업
9, 입출력 단자 가공작업
10, 조정 
 
이렇게 크게 10가지로 개조작업은 마무리됩니다.
이제 본격적으로 개조작업을 시작해 보겠습니다.
개조작업이 이루어지기 전의 제품상태는 정상동작 한다는 전제조건이 필요합니다.
먼저 윗 뚜껑을 고정하는 네 개의 나사를 풀어 엽니다.
그럼 다음과 같은 모습이 보입니다.

중앙부에 위치한 기판이 전원부와 릴레이 회로가 탑재된 기판이고 그 중앙에 메인
전원콘덴서 네 개가 보입니다.
그리고 양쪽 사이드에 배치된 기판이 좌, 우 앰프 기판입니다.
다음에 앰프를 뒤집어 바닥면을 보면 바닥판을 떼어낼 수 있도록 나사가 있습니다.
이 나사를 제거하고 바닥판을 떼어냅니다.

(떼어낸 바닥판)

제일 먼저 해야될 작업은 메인 전원콘덴서에 아직 방전되지 않았을 수도 있는 전압을
강제로 방전시켜 콘덴서에 남아있는 전압이 제로상태로 만드는 것입니다.
만약 이 방전작업이 이루어지지 않은 상태에서 개조작업을 강행할 경우 작업중에
샤시면과의 쇼트 발생시 "퍽" 소리와 함께 불꽃이 튀어 작업자가 놀랄 수 있고 그로 인해
민감한 부품들이 고장날 수 있습니다.

위 사진은 메인 콘덴서의 바닥면을 보여줍니다.
참고로 이 콘덴서의 용량은 10000uF에 63V인데 이 당시만 하더라도 용량에 비해
콘덴서의 크기가 상당히 큽니다.
요즘 나오는 콘덴서는 같은 용량이 크기는 절반으로 줄었을 정도로 부품기술이 발달했습니다.
콘덴서의 크기가 크다보니 기판에 납땜해 고정했을 경우 하중에 의해 납땜부위에 압력이
가해져 데미지를 입힐 수 있는 요인이 있기에 안전용 리드선이 두 개씩 더 달려있어 콘덴서에
나온 리드선은 모두 네 개인데 실질적으로 사용되는 것은 두 개 입니다.  
위 사진에서 A단자와 B단자가 한 개 콘덴서의 실제 리드선 이고 그 옆의 다른 콘덴서도
C와 D가 실제 리드선입니다.
콘덴서가 총 네 개가 있으니 A와 B사이, C와 D사이, 그리고 그 아랫쪽에 위치한 콘덴서 역시
같은 방법으로 그 양극에 남아있는 전압이 몇 볼트인지 체크합니다.
이때 테스터의 레인지는 DC전압으로 위치하고 체크하세요.
만약 10V 미만일 경우에는 그냥 무시해도 되지만 그 이상의 전압이 발생한다면 반드시
방전시켜 주어야 합니다.
간단하게 방전시키는 방법은 콘덴서의 두 단자 사이를 드라이버 같은 전도체로 쑈트시키면
되는데 "퍽" 소리와 함께 불꽃이 튈 겁니다.
그러니 이 방법은 심장이 강한 분만 하셔야 하는데 가장 짧은 시간에 마칠 수 있습니다.
더 안전한 방법은 콘덴서의 두 리드선 사이에 집게선을 준비해서 전기 인두기의 두 코드에
집어 연결시키면 콘덴서에 남은 전압이 인두기를 통해 천천히 방전됩니다.
이때 전압이 충분히 안전전압 밑으로 떨어졌는지 테스터로 체크하셔야 합니다.

(인두기를 이용해 방전시키는 모습)

방전작업이 끝났으면 좌, 우 앰프 기판중 하나를 먼저 봅니다.

위 사진은 개조 전 한쪽 채널의 모습입니다.

1, 개조순서 목록 1번인 C101 전해 콘덴서를 떼어냅니다.

기판에 인쇄되어 있으니 찾기는 쉬울 겁니다.

위 회로도에서 C101L이라고 적힌 부분의 "L"은 좌측채널을 뜻합니다.
다른쪽 채널의 기판에는 C101R이라고 표시되어 있습니다.
이 콘덴서를 떼어내고 점퍼선을 이용해 이 두 단자를 쑈트 시킵니다.

여기서 좌, 우 채널을 한꺼번에 작업할 것인지 한쪽 채널 작업 후 다른쪽
작업을 할 것인지는 여러분들이 작업하시기
용이한 순서로 하시면 됩니다.
DC앰프는 원래 산업용 회로로 개발되었는데 70년대 중반 일본에서 오디오 회로로
사용되기 시작하였습니다.
MD-2200도 DC앰프로 설계되었고 이를 자랑이라도 하듯 전면에 DC앰프라는 로고가
새겨져 있습니다.
하지만 정확하게 보면 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 20Hz미만까지 증폭할 수 있다
라는 개념으로 스펙상으로 DC앰프의 주파수 대역 표시는 0Hz부터 시작되는 특징이 있고
보통 파워앰프의 경우에 많이 사용됩니다.

이렇듯 파워앰프의 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 미세하나마 작은 DC라도
유입되면 스피커가 위험해 지는데 이것이 DC앰프의 내구력에 대한 부분의 약점입니다.
그래서 파워앰프의 종단에 DC출력을 강제로 막아주는 회로도 들어가지만 이것 때문에 음질에
좋지 못한 결과를 초래하기도 합니다.
하지만 MD-2200과 짝을 이루는 PD-2100프리앰프와 매칭 한다면 DC유입에 대한 걱정은
하지 않으셔도 됩니다.
만약 여러 가지 프리앰프와의 매칭을 생각하신다면 C101을 질 좋은 필름계열의 콘덴서로
바꿔 달아주시면 됩니다.

2, D101, D102 제거.

(그림15)

여기서 D101은 출력석의 바이어스 전압을 생성시키는 역할을 하는데 이는 기존 출력석인
MOS-FET(모스펫이 아니라 모스 에프이티 라고 읽는 것이 바른말입니다)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, D108 제거.

이 다이오우드는 일반 실리콘 다이오우드와 제너 다이오우드가 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 D106중에 하나, D107과 D108중에 하나씩만 제거해도
회로망이 사라지니 시간절약이 필요하신분은 참고하세요.
  

4,  VR 102 교체작업..

위 사진(그림15)을 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 꼽혀있던 부품은 한바퀴를 돌리면 최대 조정이 끝나지만 이번에 새롭게 바꿔줄
부품은 20회전으로 그만큼 정밀하게 조절할 수 있는 장점이 있습니다.
500Ω 용량의 반고정 저항이 있다고 볼 때 0Ω에서 500Ω 까지의 변화가 기존의 부품은
한바퀴를 돌리면 되는데 바꿀 반고정 저항은 20회전을 돌려야 0Ω에서 500Ω 까지의 변화가
끝납니다.
이 부품은 미제지만 현재는 멕시코 공장에서 생산되고 있는 "68W"라는 형번을
가지고 있습니다.
이번 개조에 필요한 부품은 "68W-500Ω"입니다.

(기존의 1회전 반고정 저항과의 비교사진)

이 부품은 청계천의 용전사(2272-6801)에서 취급합니다.(2008년 구로공단으로 이전)
기존의 부품은 리드가 삼각형 형태로 있는데 68W-500Ω은 리드가 일자형태로 세 개가
있습니다.
이를 수월하게 작업하기 위해서는 세 개의 리드 중 가운데 리드 하나를 왼쪽이나 오른쪽
리드에 연결하여 아래 사진과 같이 연결시키면 됩니다.

위 사진은 접속방법을 보여드리려 납땜을 하지 않은 상태인데 저렇게 리드선을 붙인 다음에
그 부분을 납땜해 주시면 됩니다.

(반고정 저항 교체 후 모습)

여기서 참고적으로 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(2.7KΩ)을 680Ω으로 교체.

위 회로도에서 보이듯이 R126은 기판 밑면에 마일러 콘덴서와 병렬로 연결되어 있습니다.
그래서 이 저항을 교체하려면 기판 밑면에 있는 마일러 콘덴서를 떼어내고 작업을 해야합니다.
저항을 교체 한 후에는 마일러 콘덴서도 원래 있던 위치에 붙여 납땜하시면 됩니다.
이 저항값을 낮춰주는 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.
참고적으로 말씀드리면  MD-2200이 10년 가까이 롱런 하면서 들어가는
부품 또한 조금씩 바뀌게 되었습니다.
제일 큰 변화가 초단 J-FET의 형번이 바뀌었고 출력석인 MOS-FET도 소자가 바뀌게
되었습니다.
초창기 모델은 히다치사의 부품이 쓰였는데 이 부품이 단종 되면서 도시바사 부품으로
바뀌게 되었습니다.

위 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 바꿔야할 출력석은 산켄의 C2922/A1216이고
홀이 하나인 경우 도시바의 C5200/A1943입니다.
이 TR들은 대호전자(02-2267-5564)에서 취급합니다.
이 두 가지 트랜지스터는 이미 유명 하이엔드 제품에 많이 쓰여지는 형번으로 산켄은
파워플한 남성적인 사운드를, 도시바는 그에 비해 따뜻하고 감미로운 스타일을 보여주는데
그 음색차이는 그렇게 크게 나타나지는 않지만 매칭 되는 시스템이나 자신의 취향을
고려할 때 참고사항으로 알고 계시면 좋을 것 같습니다.
트랜지스터는 내부 구조에 따라 크게 NPN타입과 PNP타입으로 구분됩니다.
NPN타입으로 된 트랜지스터는 그 형번의 첫 자리가 C, D등으로 시작되고 PNP타입은
A, B등으로 시작됩니다.
여기에서 MOS-FET도 같은 성격을 가지고 있어서 트랜지스터로 출력석을 바꿀 경우
NPN타입과 PNP타입을 구분 지어 작업해야 합니다.
MD-2200 파워앰프 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 달려있는 MOS-FET의 고정홀은 하나짜리인데 그 양옆으로 방열판에 홀이
두 개가 뚫려있는 것도 있습니다.
이는 인켈에서 히다치사의 부품 단종을 예상치 못하고 가공 준비작업을 미리 했다가
부품이 단종 되자 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 상황과 같은 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 오작동 되어 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 육각형태를 갖으면서 십자 드라이버로도
돌릴 수 있는 형태의 나사입니다.
하지만 드라이버를 사용하는 경우 부품들이 가로막고 있어서 드라이버를 넣기가
수월치 못합니다.
그런 경우 소형 렌치를 이용해 일단 두세 바퀴만 돌린 다음에 작은 드라이버로 나머지를
풀어 떼어내면 됩니다.
작은 드라이버는 각도가 크게 맞지 않아도 나사를 푸는데 수월하기 때문입니다.

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 컷팅 시켜 납땜을 해주면 됩니다.

7, 바이어스 보정용 회로 설치

트랜지스터는 FET와는 달리 열폭주 현상을 갖고 있습니다.
소전류를 취급하는 소형 트랜지스터는 크게 문제가 없지만 파워앰프의 출력석 같이
대전류를 취급하는 부분에서는 열폭주 방지대책을 갖춘 회로를 사용해야 합니다.
열폭주 현상이란 바이어스 전류에 의해 트랜지스터는 자체 온도가 상승하는데 온도가
상승할 수록 바이어스 전류가 높아지는 현상입니다.
바이어스 전류가 높아지면 트랜지스터의 발열이 높아지는데 트랜지스터의 발열이
높아질수록 바이어스 전류도 같이 상승하여 결국 높은 온도로 인해 트랜지스터가
파괴됩니다.
그래서 일정 온도 이상이 되면 바이어스 전류를 줄여주어 출력석의 바이어스를
줄여주는 회로가 바이어스 보정용 회로입니다.
쓰이는 소자로는 여러 가지가 있지만 가장 핵심요소는 반도체의 온도특성을 이용한
방식으로 트랜지스터와 저항으로 구성된 것과 다이오우드와 저항으로 구성된 것으로
크게 구분됩니다.
이번 개조에서는 음질에 유리한 고속 스위칭 다이오우드인 FMLG26S 두 개를 직렬로
붙여 사용합니다.
반도체류는 주변 온도가 상승할 때 내부 임피던스, 즉 저항값이 줄어드는 현상이 있습니다.
이 원리를 이용해 바이어스 보정용 회로를 꾸미는 것인데 기존의 MOS-FET소자는
열폭주 현상이 없기에 이 다이오우드는 기판에 붙어 있었습니다.
바로 여러분이 떼어냈던 D101이 바로 그것입니다.
하지만 출력석이 트랜지스터로 바뀔 경우 트랜지스터에서 발생하는 열을 계속 감지하고
있어야 하기 때문에 방열판에 붙어 있어야 합니다.
앰프의 방열판을 보면 아래 사진과 같은 위치에 1번과 2번으로 표시된 부분의 홀이 있습니다.
여기에 FMLG26S를 고정시키면 됩니다.

고정시키는 나사는 3미리 굵기의 막나사를 사용하면 됩니다.

아래 사진과 같이 리드선을 마주보는 방향으로 나란히 고정시키고 윗부분의 연결부위는
납땜을 하고 아랫부분은 점퍼선을 이용해 기판으로 회로를 연결하기 용이하게 구부려 놓습니다.

위 사진에 FMLG26S의 리드선에 +와 -로 구분지은 표시를 해놨습니다.
이 부분에서 점퍼선 두 가닥을 이용해 아래 사진의 홀에 연결시켜 납땜합니다.

결국 기존의 회로와는 크게 달라지지 않지만 바이어스를 생성시켜 주는 다이오우드가
열 감지를 위해서 방열판에 부착된다는 것과 음질을 위해서 좋은 부품으로 바뀌게 되며
결국 회로는 다음과 같이 결성됩니다.

바이어스 보정용회로 작업종료)

여기서 주의하실 점은 다이오우드의 극성이 바뀌거나 납땜상태가 좋지 않아 회로가
단선되는 경우 앰프에 전원을 올렸을 때 과전류가 흘러 앰프생명에 치명적인 타격을
입힐 수 있으니 꼼꼼하게 체크하면서 작업하시기 바랍니다.

8, 스피커 보호 릴레이 세척작업 

MD-2200파워앰프는 벌써 출시한지 20여년이 지난 제품이기에 여러 단자나 스위치류에서
접촉저항에 따른 음질 손상이 많이 생깁니다.
그래서 스피커 A, B선택 단자의 사용을 하지 않고 다이렉트로 스피커 단자에 연결하는데
릴레이 역시 노후한 관계로 접촉저항이 많이 생긴다는 가정 하에 릴레이 청소작업을
해주어야 합니다.
릴레이는 앰프 중앙부의 전원부 기판에 같이 위치합니다.

이 릴레이 기판의 바닥면을 보시면 릴레이의 리드가 6개임을 알 수 있습니다.
이 중 두 개는 전원이고 나머지 4개는 각 채널의 출력연결을 담당하는 스위치 역할을 합니다.
이 릴레이를 기판에서 떼어냅니다.

(바닥면에서의 릴레이 위치)

아래 사진과 같은 방향으로 눌러서 뚜껑을 엽니다.

껑을 열어 내부를 보면 전자석 역할을 하는 코일과 스위치의 접점부위가 보입니다.

이 접점부위는 코일 위에 있는 철판을 눌렀을 경우 서로 붙게되는 구조입니다.

이 접점부 아래있는 두 개의 리드에 테스터기를 저항 레인지에 놓고 위 사진처럼 접점을
강제로 붙인 상태에서 몇Ω이 나오는지 확인합니다.
이때 1Ω 미만으로 나온다면 양호한 상태지만 수십, 수백Ω이나 측정을 할 수 없을 정도로
수치가 나타나지 않으면 반드시 청소를 해주어야 합니다.
릴레이 청소는 두 접점 사이에 명함이나 약간 두텁고 거친 재질의 종이를 끼워 넣고
코일 위에 있는 철판을 눌러 접점부위가 붙게 만듭니다.

그리고 이 접점부위와 종이에 BW-100이란 세척액을 뿌리고 종이를 좌우 상하로 움직여
접점부의 이물질을 세척합니다.
여기서 WD-40같은 것을 사용하시는 분들도 계실까 노파심으로 말씀드리면 절대 이것은
사용하지 마십시오.
BW-100은 휘발성 세척제로 뿌리고 나면 금방 증발해 버리는 성격이 있어 깨끗하게
청소되지만 WD-40은 비휘발성으로 접점부위에 그대로 남아 다른 이물질이 더 묻기
좋은 조건을 만듭니다.
세척 후에 다시 같은 방법으로 테스터기로 접점저항을 체크하시는데 그래도 크게
변화가 없다면 종이 대신 고운 사포를 끼워서 살짝만 움직여 주시면 접점은 100%살아납니다.
청소가 끝나면 다시 릴레이를 있던 위치에 꼽아 납땜합니다.

9, 입출력 단자 가공작업

MD-2200의 입력단자는 일반적인 기판타입을 사용하여 굵은 인터케이블을 끼울 때는
어려움이 많고 스피커 단자 역시 홀사이즈가 작아 바나나 플러그를 끼우기가 어렵습니다.
그리고 입출력 신호선의 퀄리티나 배선의 회로망이 길어져 음질에 좋지 못한 결과를
가져다 줍니다.
그래서 입출력 단자와 그 라인을 개조해야 하는 것입니다.
이번 작업은 대칭형으로 좌, 우 밸런스를 최대한 유지하는 쪽으로 맞췄습니다.
먼저 앰프 기판의 입력케이블을 떼어냅니다.

 

 

리고 연결된 신호선을 모두 제거하고 입력 단자까지 모두 제거합니다.

그리고 나서 스피커 선택단자에서 스피커 단자로 나가는 케이블들을 최대한
스위치에서 짧게 잘라냅니다.

그리고 스피커 단자판을 떼어냅니다.

여기서 주의하실 점은 스피커 단자에서 전원트랜스 방향으로 나가는

두 개의 선이 있습니다.
이 두 선은 다른 샤시 부분에 붙지 않게 수축튜브로 감싸서 정리하시면 됩니다.

스피커 단자판을 떼어내시고 스프링 고정의 부속품을 잘 떼어내어 스피커 단자판을
평평하게 만듭니다.

아래 사진과 같이 니퍼로 고정틀 16개를 잘라내면 스프링식 구조물이 쉽게 빠집니다.

이 단자판을 재활용하여 구멍을 뚫어 우측 입력단자(RCA)를 설치합니다.

이때 스피커 단자판 윗쪽을 아래 사진과 같이 조금 잘라주어야 스피커 단자가
걸리지 않습니다.

스피커 단자와 입력 단자는 청계천의 국제전파에서 취급합니다.
모양과 종류가 여러 가지 있기에 취향에 맞는 것으로 구입하세요.

참고로 지금 10mm단자의 스피커 단자를 사용시 홀작업의 도면은 아래와 같습니다.

반대편 채널도 대칭형으로 동일하게 작업하시면 됩니다.
스피커 단자가 너무 윗쪽으로 설치될 경우 앰프 뚜껑에 닿아 쇼트가 날 수 있으니 주의하세요.
다음은 스피커 단자와 입력 단자의 배선 작업을 합니다.
스피커 케이블과 입력 케이블은 오디오용으로 선택하시는데 입력케이블은 반드시 실드로
구성된 케이블을 사용하세요.

위 사진에서 A(적색선)이 좌측 스피커 단자의 +쪽으로,
B(노란선)가 좌측 스피커 단자의 -로,
C(적색선)는 우측 스피커 단자의 +로,
마지막 D(노란색)는 우측 스피커 단자의 -로 연결시킵니다.

입력의 실드 케이블은 +쪽(속선)이 기판에 인쇄된 P2 이고 -쪽(실드선)이 P1 입니다.
+쪽(속선)은 RCA 단자의 가운데 쪽에 연결하시면 되고 -쪽(실드선)은 측면에 붙는 단자에
연결하시면 됩니다.
입력케이블의 길이는 최대한 짧게 작업하는 것이 좋습니다.

10, 조정 

이제 모든 작업이 끝났지만 이제부터 해야 할 조정은 개조품의 퀄리티가 좌지우지될

정도로 비중이 큽니다.
그러니 지금까지의 작업을 다시 한번 이상이 없나 꼼꼼히 체크해 보시기 바랍니다.
먼저 전원코드는 아직 꼽지 마십시요.
먼저 테스터를 저항 레인지 위치에 놓으시고 바이어스 조정용 반고정 저항(VR102/68W)
을 돌려서 좌/우측 채널 모두 0Ω으로 맞추시는데 이 반고정 저항 교체 작업시에 0Ω으로
맞춰놓으셨어도 다시 한번 확인해 보시기 바랍니다.
기판 위에서는 테스터봉을 댈때가 없기에 반고정 저항(VR102/68W) 바로 옆에 있는
저항(R212) 양단을 테스터로 찍으시고 이 반고정 저항을 소형 일자 드라이버를 사용해
돌려 0Ω이 되게 만드세요...
이 저항은 반고정 저항과 병렬로 같이 연결되어 있는 것이기 때문에 이 저항 양단을
찍으면 반고정 저항 양단에 찍은 것과 같습니다.
확실한 0Ω이 안되더라도 1Ω 이하로만 돌려서 만드시면 됩니다.
전원코드 꼽기 전입니다.
그리고 나서 전원코드를 꼽는데 앰프는 뒷면에 110볼트와 220볼트를 전환하는 부착식
스위치가 있습니다. 이 선택을 220볼트에 위치시키고 전원은 220볼트가 아닌 110볼트에
꼽으세요.
이는 만약 개조작업중 하나라도 잘못되었을 때 부품에 손상을 최소화시킬 수 있기
때문입니다.

그리고 사진과 같이 테스터를 DC에 맞추시고 집게선을 이용하여 시멘트 저항에 댑니다.
사진에서는 집게선을 만들어 테스터에 연결했는데 이 방법이 테스터봉의 접촉 저항을
줄일 수 있어 정확한 수치를 읽을 수 있습니다.

① 전원코드를 꼽는다.(110볼트에)
② 테스터봉을 시멘트 저항에 연결한다.(바이어스 전류를 측정하는 포인트입니다)
이때 테스터 쎌렉터는 DC 볼트 레인지로 하시고 전압분할이 되어있는 테스터는 100mV 이하로
위치시키면 됩니다.

(이 사진은 개조 전의 상태입니다)

시멘트 저항은 채널당 두개씩 들어가는데 시멘트 저항 하나는 내부에 두개의 패키지
형식으로 만들어진 것이라 외형적으론 하나지만 회로적으론 두개의 시멘트저항 입니다.
그래서 발 하나는 공통으로 쓰기 때문에 묶여져서 "5W"라는 글자 위에 위치합니다.
이것은 내부에서는 두개의 발이지만 같이 묶여져 있기 때문에 외부로 하나만 나옵니다.
방열판쪽을 보고 있는 리드 두 개(2, 3, 5, 6번)는 바로 뒤에 있는 출력석으로 부터
하나씩 연결 됩니다.

1번과 2번 사이는 제일 좌측 출력석의 바이어스를 측정하는 포인트고 1번과 3번은 두 번째,
4번과 5번은 세 번째, 4번과 6번은 제일 오른쪽 출력석의 바이어스를 측정하는 포인트입니다.
일단 위 네 개의 포인트 중 하나를 골라서 집게선을 이용해 테스터와 연결합니다.
그리고 전원 스위치를 약 1초간 켰다가 끕니다.
이때 테스터기의 결과가 0V에서 변화가 없다면 그 회로라인은 일단 이상이 없는 것입니다.
그리고 같은 순서로 8개(두 채널의 합)의 포인트를 같은 방법으로 전원을 잠시 넣었다가
끄는 방식으로 테스트해서 역시 0V에서 변화가 없다면 2차 테스트로 넘어갑니다.

③ 2차 테스트는 테스터기 봉을 +쪽(적색봉)에 위 사진의 시멘트 저항 1번, -쪽(흑색봉)을
스피커 단자의 -쪽(좌/우측 채널중 아무데나 관계없음)에 연결합니다.
이는 앰프의 출력에 DC가 얼마나 뜨는지 검사하는 방법으로 개조작업이 제대로
이루어졌는지를 알 수 있는 마지막 작업입니다.
그리고 앰프는 켭니다.
이때 전압이 +/- 5V 이상 발생하면 일단 개조작업의 정상여부를 의심해야 합니다.
물론 수십 볼트 이상이 생기면 개조작업이 잘못된 것입니다.
일단 전압이 +/- 5V 미만으로 나타나면 VR101을 돌려 테스터 전압에 변화가 있는지
확인합니다.
참고로 초창기 모델은 DC를 조정하는 부품이 하나뿐이었는데 나중에 그 편차가 벗어나는
현상 때문에 반대쪽에 하나를 더 달았습니다.

위 사진에서 적색으로 표시된 부품이 기존의 VR101 반고정 저항이고 우측에 청색으로
표시된 위치에 차후 하나의 반고정 저항이 설치되었습니다.
다시 조정으로 돌아가서 VR101을 돌려 0V에 가깝게 맞춥니다.
부품들의 온도특성상 0V로 완전히 맞춰지지는 않고 계속 전압은 조금씩 변화될 것입니다
이 변화의 흐름이 0V를 중심으로 흐르게 맞추면 되는데 VR101 하나로 0V에 접근하지
못한다면 사진의 우측에 새로 설치된 반고정 저항도 함께 돌려 맞추면 됩니다.
이 작업까지 완료되었다면 개조작업을 잘 되었다고 보셔도 됩니다.

④ 이제 원래 전원인 220볼트에 전원코드를 꼽습니다.
그리고 ①번부터 ③번까지의 작업을 반복하여 이상이 없는지를 확인합니다.
이상이 없다면 ③번 작업을 다시 한번 해서 출력점의 전압이 0V 가깝게 맞춥니다.

⑤ 다음은 각 출력석의 바이어스 전압을 맞추는 순서입니다.
위 시멘트 저항에 숫자를 적어 넣은 사진에서 각 측정포인트를 말씀 드렸습니다.
이때는 0V 에서 변화가 없다면 OK 였지만 이는 개조작업의 이상유무를 확인한 작업이고
이제 이 출력석에 반고정 저항(VR102/68W)을 돌려 바이어스 전압을 넣어줍니다.
먼저 이야기했지만 반고정 저항을 기판에 넣는 작업에 있어서 중심 리드선을 어느쪽
방향으로 연결하느냐에 따라 저항값의 변화가 시계방향으로 돌릴 때 커지는지,
반시계 방향으로 돌릴 때 커지는지 결정된다고 했습니다.
이는 바이어스 전압을 높여주는 부분이기에 먼저 첫 번째 포인트(1번과 2번 사이)에 같은
방법으로 테스터기를 DC전압 레인지로 맞춰놓고 연결해 VR102를 작인
일자 드라이버를 이용해 돌립니다.
이때 시계방향으로 천천히 돌리다가 변화가 없다면 반시계 방향으로 돌리세요.
물론 앰프 전원은 켜져 있는 상태입니다.
그러면 어느 부분에서 전압이 점점 올라갈 것입니다.
이때 전압이 약 2~3mV가 되게 맞추세요.
이 바이어스 전압은 시간이 흐르고 부품이 에이징 되면서 시간이 흐를수록 올라가며
너무 과도하게 올라가면 방열판이 뜨거워지고 위험해 질 수 있습니다.
바이어스 보정용 회로를 방열판에 설치했지만 이 부분에서 감당 할 수 있는 정도가
넘어서면 무용지물이 됩니다.
일단 2~3mV로 맟추고 나머지 세군데 포인트와 다른쪽 채널의 포인트도 같은 방법으로
체크하시는데 한쪽 채널의 네가지 포인트는 출력석의 특성에 따라 동일 전압이 발생하지
않을 수 있습니다.
이는 정상으로 이 네 군데의 포인트 전압의 평균치가 2~3mV 정도로 맞추면 됩니다.
그리고 위 ③번 작업을 다시 한번 해서 출력점이 0V에 가깝게 된 상태에서 다른 기기와
매칭을 하고 음악을 듣습니다.

아직 부품들이 에이징 되지 않았기 때문에 약 한시간 정도 음악을 들으면서
바이어스 전압의 변화와 출력점의 DC변화상태(③번작업)을 주시하고 있어야 합니다.

약 한시간 정도 앰프를 동작 시켰을 때 스피커와의 매칭을 풀고 프리앰프의 볼륨은 최소로
하신 다음에 바이어스 전압을 체크했을 때 10mV 이상이 넘었다면 다시 VR102를 돌려 바이어스
전압을 낮춰줍니다.
가장 안전한 바이어스 값은 앰프가 한시간 이상 작동되어 부품에 어느 정도 예열 상태가
끝난 시점에서 7~10mV 입니다.
이 바이어스 전압의 변화와 출력지점의 DC전압은 부품들이 에이징 될 때까지 계속 변화하기
때문에 최소 일주일 정도는 앰프를 사용하면서 수시로 체크하고 재조정해야 합니다.
이 바이어스 전압이 높아질수록 A급 증폭 영역으로 들어가는 것이지만 음질에는
관계없으니 일부러 바이어스를 올려 앰프를 뜨겁게 사용하시는 일은 위험합니다.
제시한 안전 바이어스 전압은 앰프를 장시간 사용할 경우 윗면에 손을 대었을 때
약간 미지근 한 상태의 수치입니다.
이로써 개조작업은 끝나고 이 개조작업을 성공적으로 마치셨다면 여러분은 세계 최고의
가격대 성능비를 갖춘 앰프를 보유하시게 된 것입니다.
개조된 MD-2200의 성능은 그동안 많은 수입품과의 비교시청을 통해 그 성능이 입증된바
있는데 300만원대 미국 C사의 파워앰프와의 비교시청에서 비슷하거나 한 수 위의 실력을
보여주었습니다.
브랜드 이미지 생각하지 않고 높은 가격대 성능비를 추구하시는 분들이나 오디오 입문자,
서브로 앰프를 찾으시는 분들께 강력 추천합니다.