Автор: marmot [Красноярск] (---.krsn.ru)
Дата: давно
Автомобильное аудио- вещь утомительная для разработчиков еще и потому, что приходится работать с низкими напряжениями. Если тебе нужно "вкачать" в один динамик, к примеру, 100Вт на 4 Ом, требуется напряжение в 20В. Это амплитуда, а размах колебаний, соответственно,- 40В. А в импульсах (когда лупит барабан, к примеру) мощность может достигать 400-500Вт! А этому уже соответствует 40-4В амплитуды.
Соответственно, народ выкручивается, как может. Один из варинтов (совсем отмороженный)- поставить доп. генератор на 24-26В. Но обычно все решается схемотехникой:
1. Использование мостовых схем, позволяющих "удвоить" напряжение.
2. Использование импульсных преобразователей, повышающих напряжение.
Но на входе мы имеем все те же 12В, что при мощности 100Вт требует тока примерно в 25А, а в импульсах- все 100А и выше. Для нормальной работы импульсного преобразователя требуется возможность получения еще больших токов в импульсе, чтобы средний для импульсного и пиковый для усилителя ток достигал названных величин (импульсный преобразователь как бы "подсыпает" ток в усилитель порциями с частотой порядка 100кГц), соответсвенно, токи в преобразователе могут достигать "сварочных" величин в сотни ампер.
Конечно, аккумулятор может поддать такого тока, но вот время нарастания его оставляет желать лучшего. Может получиться, что ток от аккумулятора будет достигать нужных величин, в тот момент, когда он уже и не нужен (здесь игрет роль инертность автомобильного преобразователя, сопротивление проводов). В такой ситуации о резком нарастании звукового фронта говорить не приходиться. Это ярко проявляется в "размывании" басов (именно басы- наиболее энергоемкая часть звукового сигнала). На недорогих усилителях, где экономят на конденсаторах, недостаток импульсной подпитки проявляется даже в "просаживании" яркости лампочек подсветки на большой громкости.
То есть нам нужен промежуточный, быстрый источник питания, который в пике может дать нам кучу ампер тока. Конденсатор. Но вот проблема. Эффективность такого источника определяется энергией, которую он может накопить, а потом быстро отдать.
Для конденсатора он вычисляется вот так C*U^2/2, где С- емкость, U-напряжение на конденсаторе. Так вот, если мы уменьшаем напряжение, к примеру, в два раза, для сохранения энергии нужно увеличить емкость в четыре раза.
Отсюда и необходимость больших емкостей конденсаторов.
Несложный подсчет позволяет оценить емкость фильтрующего конденсатора:
для усилителя, способного отдавать в нагрузку 200Вт в течение 0,5с получаем энергию импульса в 100Дж. Такую энергию при напаряжении в 12В способен накопить конденсатор емкостью 1,4Ф. Это очень большой конденсатор. Более того, разряжаясь, конденсатор теряет напряжение, соответственно, емкость должна быть еще выше. Кстати, можно вместо конденсатора поставить рядом с усилителем доп. аккумулятор.
Nissan Laurel Medalist25 в GC35
| |