Fórum témák

» Több friss téma
Cikkek » Autós erősítő! Mit is rejt a hűtőborda szörnyeteg?
Autós erősítő! Mit is rejt a hűtőborda szörnyeteg?
Szerző: EcoPityu, idő: Máj 9, 2015, Olvasva: 19065, Oldal olvasási idő: kb. 4 perc
Lapozás: OK   3 / 8

Két, az előzőekben ismertetett ellenütemű végfokozat összeköthető egy hangszóróra, és azok teljesítménye összegezhető, a hídkapcsolás révén.: f,) ábra

 09_hid_kicsi.jpg

A lényeg, hogy a két kimenet közé kötött hangszórón mindkét végfok munkát végez, viszont ez csak úgy lehetséges, ha az egyik végfok fázisfordított jelet kap. Ekkor jön létre az, amit a g,) és h,) ábrán láthatunk. Itt már nem szükséges a kicsatoló kondenzátor, mert alapállapotban mindkét végfokozat kimeneti feszültsége azonos (esetünkben 6V), és így a hangszórón nem folyik áram!

Ezen kapcsolással, a hangszóróra már közel a teljes tápfeszültséget képesek vagyunk kijuttatni.

Amire ügyelni kell, hogy a közös (hidalt) terhelő-ellenállás a két végfok külön-külön megállapított minimális terhelő-ellenállásának a duplája lehet csak, vagy ennél nagyobb ellenállású terhelés!

Hogy miért, egy gyors példa: (nem akarok libikóka elv, és virtuális földpontba belemenni…)

A sima komplementer végfokozat (kapcsolós), 12V-ról 6V-ot juttat a kimenetre, ez 4ohm-os terhelésen,  I=U/R , tehát 6V/4ohm, azaz 1,5Amper! Tehát a 4ohm-os erősítő 12V-ról 1,5A-es árammal bír el, ennyi a kimeneti áramterhelés maximuma. Ezt túllépve hamar füst lesz!

Ha viszont a g,) ábra szerinti hídkapcsolás által a 4ohm-os hangszóróra ugyanezen végfokokkal 12V-ot kapcsolunk, akkor 12V/4ohm, azaz 3Amper fog átfolyni mindkét végfokozat tranzisztorain, ezzel jócskán (duplán) túlterhelve mindkettőt, tehát füst!

És, hogy mennyi lenne 8ohm-al, tehát az imént említett dupla terhelő-ellenállással, lássuk:

12V/8ohm = 1,5A! Nahát, és nem terheltük túl egyiket sem!

Tehát, ha egy végfokozat magában elvisel 2ohm-ot, akkor hidalva 4ohm-al is terhelhető, a 4ohm-osok, pedig 8ohm-al hídban, és így tovább…

És, hogy miért hívják „H” hidnak, egy kis vizuális példa:

11_hhid_kicsi.jpg 

 

Nos, ezért!

 

Az autó rádiósmagnó erősítőinek fejlődése, a sima komplementertől a bipoláris tranzisztoros hidalhatókon át, a MOSFET-es 4xhidaltakig nem volt kis idő!

Sokáig a TDA-BA HA LA sorozatú IC-k egymást váltva tarkították a magnó végfokokat.

De legelterjedtebb talán a TDA sorozat volt, itt Európában… Gondoljunk csak vissza a TDA 2003-ra, vagy a sztereo, és egyben hidalható verzióira, a 2004-2005-re, majd jóval később a TDA 7384, vagy a  MOSFET-es 4xhíd quadro végfokaira, mint a TDA7561!

Ezek között működésben nem sok különbség van, talán a zajszintjük, és a ma már elterjedt MUTE, és Standby (készenlét funkció!) megjelenése, valamint az egyre kevesebb külső alkatrész igénye. A TDA 2005 még csak 15W-ot tudott, hídban, de ezt talán tudjuk be annak, hogy még bipoláris tranzisztoros volt a kimenete, a nála modernebb testvérei már MOSFET-esek, amiken sokkal kisebb feszültség marad, így kisebb a veszteségük, és valamivel nagyobb a kimenő teljesítményük is…

Szinusz-feszültség esetén teljesítményt az effektív feszültség értékkel számolunk, ami 0,707 szerese a csúcsfeszültségnek, azaz gyök ketted része!

Vagy ahogy az a NAGY könyvben meg vagyon írva: „Ha szinuszos feszültséget szolgáltató feszültségforrásra fogyasztót kapcsolunk, azon szintén szinuszos lefolyású áram alakul ki. Tekintettel arra, hogy e váltakozó mennyiségek pillanatértékei negatív és pozitív csúcsértékei között folyamatosan változnak, különféle (hő, vegyi) hatásai sem a csúcsértékkel, hanem valamilyen középértékkel arányosak. Az effektív érték annak az egyenáramnak az értékével egyenlő, amely azonos idő alatt ugyanakkora munkát végez (hőt termel), mint a vizsgált váltakozó-áram.”

Összehasonlítás végett, egy négyszögjel, és egy szinusz jel egymásra helyezve:

 13_szinusznegyszog_kicsi.jpg

Mint az, az ábrán látszik is, a négyszögjel hasznos (munkavégző) területe jóval nagyobb, a szinuszjelénél, ezért van az, hogy négyszögjellel hajtva akár nagyobb teljesítményre is képes egy erősítő! Sokszor az erősítő IC-k adatlapján is négyszögjeles teljesítményt adnak meg, ez természetesen nem a hallgatható teljesítményt adja meg, hanem a méretezésnél lehet fontos, mert, ha torzításig hajtunk egy végfokozatot, abból bizony közel négyszögjelek is kijöhetnek, amelynek teljesítményét még el kell viselnie a hangsugárzó rendszernek!

Egy példa, a TDA7384-es 4 csatornás hidalt végfokozattal:

 15_40w_mi_kicsi.jpg

40W mi?

 17_csak_negyszoggel_kicsi.jpg

Csillagozva, a lap alján, teljes kivezérlésű (telített) NÉGYSZÖGJEL ESETÉN!

Mivel nem hallgatunk négyszög jeleket, maradjunk a max. 25W-nál, de erre van egy kis rávezető számításom is, melyet az egyik topic látogatójának szösszentettem, mikor is a fejegységére rávésett 4x75W-ot taglalta!:

Még a 4x45w is kamu, nem hogy a 4x75! (talán póniWatt)

14,4V-ról híd 4 ohm-on MOSFET-es végfokkal 10%-os torzítás mellet egyik IC sem tud többet, mint 20-22W!

Van olyan 4xhíd TDA-s vég IC, ami elviseli a 2 ohm-ot is, ezek viszont a hatalmas bemenő áram, és az aránylag kicsi max disszipáció miatt is már csak 4x30-35w-ra képesek! (14,4V-ról!)

/Lehet számolni, 4x40W leadásához, meg a max 80W elfűtéséhez milyen tápáram tartozik, aminek azon a k.b. 0,5-ös lábon kell be, majd kifolynia!/

Olyan meg, hogy zenei teljesítmény a többszöröse a színuszosnak, meg nincs! A max kivehető teljesítmény egy áramkörből, a kimenetére kapcsolható maximális egyenfeszültség effektív értéke négyzetre emelve, osztva a terhelő ellenállással.

Esetünkben Ut=14,4v /ha nem esik le az IC lábáig a csatin, meg a vezetősávon.../ MOSFET-es AB oszt. végfokozat szaturációs /maradék/ feszültsége FET-enként 0,2-0,5V, de ez legyen nagyon erős, nagyon jó kis FET, és kapcsoljon ki a kimenetre 14,1v csúcsfeszt a 14,4 ből...(hídban 2db FET-en megy át!)

Maradt 14,1V, tehát 14,1V/gyök2=10Veff kijött a kimeneten. P=U2/R , azaz 10x10/4= 25W

Ez lehetne a maximális pillanatnyi csúcsteljesítmény, ami csak rövid zenei taktusok alkalmával jelenhetne egyáltalán meg a kimeneten... De az a 14,4v sosem lesz az ISO csati CD-rádió felőli oldalán, és sosem fog max hangerőnél 15A-es áramfelvétel (a 0,75mm2-es kábelen) mellett megmaradni, és amikor a tenyérnyi, alig bordázott "hűtőborda" 100C°-os, a FET sem csak 0,2-0,5V-ot fog ejteni...

Jó lesz az a zenei csúcsteljesítmény max 25W, és a folytatólagos 18-20w-nak is!

Természetesen az előzőekből tanulva, ha valakinek (p.l. R2D2), a négyszögjel is zene, akkor zenei csúcsteljesítményről is beszélhet…

Leszögezve, 4ohm-on, hidalt végfokozattal, az autóban maximális 14,4V esetén a max kimenő teljesítmény 25W!

Viszont, vannak, voltak gyártók, akik ezen túlléptek, és a felső kategóriás német autókba a csúcskategóriás hangrendszereiknél megoldották a problémát!

Hogyan? Természetesen, 2ohm-os, és 1ohm-os hangszórókkal, 10-12 csatornás teljes aktív rendszerekkel, ahol a sztereóban elhelyezett 2x2ohm-os hangfalpár akár 2x50, avagy 1ohm-os hangszórók esetén 2x100W teljesítményre is képes lehetett…(volna)

Aktív rendszerben, amikor a magas sugárzónak, és a középsugárzónak is saját erősítője van, ha mindegyik külön 25W-ot kapott még, eme jól kihasznált mélyek mellett, el lehet képzelni milyen hangerőt produkálhatott egy ilyen rendszer!

Ám volt más kezdeti próbálkozás is, köztük egy , ami elhozta a mai autós végfokok elvi felépítését, mégpedig az, amikor a végerősítő IC-k üzemi feszültsége megengedett 18-20V-on is, akkor fogták a gyártók, és egy mai modern kifejezéssel élve Step-UP konverterrel megemelték a tápfeszültséget 18-20V-ra, és onnan üzemeltették az eszközt! (Gondoljunk csak bele, erről a tápfeszültségről , hídban 4ohm-on már 45W is elérhető!)


A cikk még nem ért véget, lapozz!
Következő: »»   3 / 8
Értékeléshez bejelentkezés szükséges!
Bejelentkezés

Belépés

Hirdetés
Lapoda.hu     XDT.hu     HEStore.hu
Az oldalon sütiket használunk a helyes működéshez. Bővebb információt az adatvédelmi szabályzatban olvashatsz. Megértettem