(1)
Wyznaczenie maksymalnej średniej mocy wyjściowej wzmacniacza uwzględniając podskok napięcia zasilacza.
Powyżej częstotliwości sygnału i jego obwiedni rzędu kilkudziesięciu Hz, napięcie zasilacza stabilizuje się na poziomie odpowiadającym średniemu poborowi prądu. Analiza będzie dotyczyła właśnie tego zakresu częstotliwości. Nie należy mylić tego z większą mocą muzyczną, która wynika m.in. z wahań napięcia zasilacza w takt rytmów muzyki.
Sygnał testowy charakteryzuje się pewnym kształtem, z którego wynikają wartości mocy średniej obwiedni Pśr oraz mocy szczytowej obwiedni Pszczyt. Przy czym
(1)
Dla sinusoidy będzie n=1.
Na pierwszy rzut oka mogłoby się wydawać, że dla danego sygnału o n<1 maksymalna moc wyjściowa wzmacniacza wyniesie n*Pmax, gdzie Pmax jest maksymalną mocą podaną przez producenta wzmacniacza. Będzie ona jednak większa, gdyż większe będzie też napięcie zasilacza. Wyrazi się ona zależnością
(2)
gdzie:
Robc - rezystancja obciążenia wzmacniacza,
E - SEM generatora zastępczego, której wartość jest powiązana z SEM zasilacza,
Rg - rezystancja wewnętrzna generatora zastępczego - powiązana z rezystancją wewnętrzną zasilacza.
Wielkości E oraz Rg można oszacować. Mianowicie często producent podaje różne maksymalne moce wzmacniacza w zależności od Robc. To, że dla większej rezystancji moc ta jest większa niz wynikałoby to z prawa Ohma, jest skutkiem właśnie podskoku napięcia zasilacza. Wystarczy dla dwóch tak podanych mocy i rezystancji wyznaczyć napięcie
(3)
następnie podstawić do wzorów:
(4)
(5)
Dla wzmacniacza producent podaje maksymalne moce:
100W/4ohm
70W/8ohm
Gdyby zasilacz był stabilizowany, przy 8 ohmach mielibyśmy 50W.
Wg. (3): U1=20V, U2=23,66V
Wg. (4): E=28,96V
Wg. (5): Rg=1,792ohm
Ostatecznie wyliczając z (2) Pśrmax przy Robc=4ohm oraz n=0,1 otrzymujemy
Pśrmax=16,1W
a więc dużo więcej niż spodziewane 10W. Poniżej przedstawiam odpowiednie wykresy dla tego wzmacniacza.
Pśrmax(n) dla przykładowego wzmacniacza z Robc=4ohm. Dla zasilacza stabilizowanego byłoby: Pśrmax(n)=100n.
Pśrmax(Robc) dla przykładowego wzmacniacza (n=0,1). Druga krzywa dotyczy sytuacji z zasilaczem stabilizowanym.
Pśrmax(n,Robc) dla przykładowego wzmacniacza.
© Copyright Krzysztof Kolisz 2002
