Itc усилитель мощности — 160

Itc усилитель мощности

LX-480

PA-620T

AA-35M

В данном разделе представлены оконечные трансляционные усилители ITS Escort. Мощность усилителей от 350 до 200 Вт. Выходное напряжение на линию 70 или 100В.

Оконечный усилитель можно использовать как самостоятельное устройство, или как элемент более сложных систем оповещения. Сигнал на входе оконечного усилителя должен быть линейного уровня, 0.75-1.2В. Поэтому, для корректной работы оконечного усилителя, в большинстве случаев, требуется предварительный усилитель мощности или микшер.
Читать далее >>>

Трансляционные усилители ITC Escort:

Модели T-6350/6500/6650/6100/61500 — одноканальные усилители, мощностью 350, 500, 650, 1000 и 1500 Вт.
Модели T-4S60/4S120/4S240 — 4-х канальные усилители, мощностью 4х60, 4х120, 4х240 Вт.
Модели T-4240D/4500D — цифровые 4-х канальные усилители, мощностью 4х240, 4х500 Вт.

Измерение выходной мощности усилителей звуковой частоты

Возьмём обычный усилитель НЧ с напряжением питания +12 Вольт, сопротивлением нагрузки 4 Ом, присоединим к нагрузке осциллограф, а к входу — генератор синусоидального сигнала, (рис.1)

включим всё и наблюдаем на экране осциллографа «весёлые картинки» — синусоиду, пока она не достигнет видимых искажений (рис.2а). (Примечание Учёного кота: менее 3% искажения простым глазом не заметны. О том, что такое искажения, поговорим в другой статье.)


Площадь, занимаемую синусоидой, можно вычислить (или измерить) и заменить эквивалентным напряжением постоянного тока той же площади (рис.2б).

Это напряжение называется СреднеКвадратичным напряжением — СКВ (англоязычная аббревиатура — RMS), в просторечии — «эффективным». Таким образом можно найти эквивалентное напряжение для любой формы тока (рис.2в,г,д).

Для треугольного, прямоугольного, синусоидального, экспоненциального тока есть математические выражения для эквивалентного преобразования. Для простоты понимания на рисунках изображены половины периодов симметричных сигналов. Появление компьютерной регистрации позволяет выполнить численное интегрирование любой функции без поиска его математического выражения. Для чего всё это надо? Найденный эквивалентный постоянный ток будет производить ту же тепловую работу, что и наш исследуемый ток.

Любой переменный ток можно характеризовать следующими видами напряжения:
Амплитудное — синие стрелки (понятно из названия и рисунков)
Среднее — среднеарифметическое всех мгновенных значений сигнала за измеряемый период (на рисунках не показано)
Среднеквадратичное — красные стрелки (рассмотрено выше).
Для облегчения понимания указанных видов напряжения можно нарисовать их на миллиметровке и самостоятельно просуммировать численные значения напряжения (для синусоидального, прямоугольного и треугольного напряжения ). Большинство вольтметров переменного напряжения имеют схему выпрямления переменного тока, соответствующую среднему напряжению — как самую простую, а градуировку показывающей шкалы — в СКВ. При измерении синусоидальных токов и напряжений это не вызывает никаких затруднений, а если ток или напряжение отличаются от синусоиды — придётся вводить поправочные коэффициенты.

Теперь вспомним начала начал — Закон Ома: I=U/R, а также формулы для вычисления мощности постоянного тока — P=U*I=I 2 R=U 2 /R.
Для синусоидального тока (и напряжения) формула вычисления мощности по измеренному осциллографом амплитудному напряжению будет выглядеть так:
P = (0,707U) 2 /Rн = U 2 /4Rн
где 0,707- коэффициент перевода амплитудного напряжения U синусоидального тока в эквивалентное напряжение постоянного тока.
Мы пришли к практическому способу измерения выходной мощности усилителя с помощью измерения амплитуды сигнала на экране осциллографа (рис.2б). Механическая мощность — это работа за 1 секунду. Электрическая мощность не содержит параметра времени в явном виде подразумевается (но не соблюдается, причём именно при измерении мощности усилителей низкой частоты), что это — тоже 1 секунда. Например, для меандра частотой 100 Гц за время 10 мс в любой момент СКВ напряжение равно его амплитудному значению (рис.2в)
А кто мешает распространить такой подход и к синусоидальному сигналу? Для части синуса 100Гц за время 1мс (рис.2е) получим практически прямоугольник, для которого коэффициент перевода амплитудного напряжения в СКВ равен 1, и соответственно мгновенную мощность в два раза больше, чем за целый полупериод 10 мс.
Но это ещё не всё! Можно измерить размах напряжения при переходе от минимального до максимального значения (рис.2ж) за очень небольшой период времени и получить мощность ещё больше! Вот они — десятки ватт от бумбокса и сотни ватт от бытового усилителя!

Диод VS Резистор?! Чем развязать усилитель напряжения и выходной каскад усилителя мощности

Периодически на различных форумах возникают дискуссии на тему: «что же лучше использовать в качестве разделительного элемента между усилителем напряжения и выходным каскадом усилителя». Как правило сравнивают два варианта — это развязка усилителя напряжения и выходного каскада с помощью простого резистора или с помощью выпрямительного диода. Два этих способа представлены на изображении ниже:

Для чего же необходимо развязывать усилитель напряжения и выходной каскад? Это необходимо для того, чтобы уменьшить пульсации напряжения питания усилителя напряжения и для того, чтобы оградить питание усилителя напряжения от высоких пульсаций напряжения питания выходного каскада. Ведь при потреблении огромного тока выходным каскадом, возникают столь огромные же пульсации на шинах питания, для того чтобы оградить усилитель напряжения от этих вредных пульсаций напряжения питания и применяется развязка в виде резистора или диода.

Ниже можно увидеть как развязка в виде диода позволяет резко снизить пульсации напряжения питания усилителя напряжения, в то время как без развязки, усилитель напряжения подвергается воздействию тех же пульсаций напряжения питания что и выходной каскад.

На приведенной схеме смоделирована цепь питания аналогового усилителя, одно из плеч питания. Источники переменного напряжения V1 и V2 имитируют собой обмотки трансформатора,резисторы R1 и R2 имитируют внутренней сопротивление обмоток трансформатора. На диодах D1 и D2 собран простой двухполупериодовый выпрямитель. С1 — это фильтр напряжения питания, мощный электролит в блоке питания усилителя. R3 — имитирует нагрузку, имитирует потребление тока выходным каскадом (1,6А). R4 имитирует нагрузку, имитирует потребление тока усилителем напряжения (35мА). С2 — фильтр питания усилителя напряжения.

Как видно из изображения, без какой-либо развязки, пульсации напряжения питания выходного каскада полностью прикладываются к питанию усилителя напряжения и пульсации напряжения питания усилителя напряжения в этом случае составляют 0,52В. При применении диода в качестве развязывающего элемента, пульсации напряжения питания усилителя напряжения снижаются до 0,39В.

Думаю что после приведенного выше изображения ни у кого не останется вопроса: нужно ли развязывать питание усилителя напряжения и выходного каскада?! Правильный ответ — конечно нужно!

Теперь осталось лишь выяснить, что же лучше использовать в качестве развязывающего элемента: диод или резистор, для чего и затевалась эта статья.

Для того, чтобы выяснить что же лучше, я собрал в симуляторе простенькую схему, в одном варианте схемы для развязки используется резистор, в другом диод. Сопротивление развязывающего резистора выбрано таким образом, чтобы падение напряжения на нем было точно таким же, как и падение напряжения на развязываюшем диоде. Теперь все что нам нужно, чтобы узнать победителя, сравнить напряжение пульсаций для различных развязывающих элементов.

Итак, каков итог? При одинаковом падении напряжения на развязывающем элементе, пульсации напряжения питания усилителя напряжения с развязывающим резистором ниже (0,23В), чем с развязывающий диодом (0,38В).

Кроме того, стоит сравнить осциллограммы пульсаций напряжения питания усилителя напряжения для разных развязывающий элементов:

Красная кривая — диод, синяя кривая — резистор. Видно что график напряжения пульсаций с развязывающим резистором (синяя кривая) значительно более гладкий, что означает более гладкий спектр и меньшее число гармоник высшего порядка в напряжении пульсаций. Это так же является преимуществом перед развязкой с помощь диода, так как развязка диодом дает не только больший уровень пульсаций напряжения питания, но и более жесткий спектр пульсаций, что хорошо видно по резко изломанному графику напряжения пульсаций (красная кривая).

Тот же опыт, что и в симуляторе, был проделан мной и в реальности, с реальными приборами. Смотрим фото.

При опыте была использована аналогичная схема той, что была использована в симуляторе:

Осциллограмма получилась такая:

Синяя кривая — диод, желтая кривая — резистор.

В реальной жизни все получилось точно так же как и в симуляторе: резистор оказался предпочтительнее для развязки напряжения питания усилителя напряжения и выходного каскада. С резистивной развязкой пульсации значительно ниже, чем с диодной развязкой, а также график напряжения намного более гладкий с развязывающим резистором, что дает спектр напряжения пульсаций с меньшим числом гармоник высших порядков, а это позволяет эффективнее бороться с пульсациями при помощи простых емкостных фильтров.

На этом можно было бы закончить, но мы применяли для теста в качестве развязывающего диода, обычный выпрямительный диод, а что если использовать диод Шоттки с низким падением напряжения с последовательно включенным резистором, это позволит при том же падении напряжения на развязывающем элементе, получить более низкий уровень пульсаций напряжения питания усилителя напряжения. Давайте проверим?!

Даже в случае применения диода Шоттки с последовательно включенным резистором, при одинаковом падении напряжения на развязывающем элементе, пульсации напряжения питания усилителя напряжения ниже с простым, одним единственным резистором. Кроме того, осциллограмма напряжения пульсаций с одиночным резистором выглядит по-прежнему лучше, чем осциллограмма диод+резистор. Хотя разница на этот раз уже не столь значительная как и в предыдущем опыте.

Какой можно сделать вывод. Применение одиночного диода для развязки питания усилителя напряжения и выходного каскада усилителя мощности не эффективно, такая развязка дает высокий уровень пульсаций напряжения питания и кроме того, дает плохой, грязный спектр напряжения пульсаций, с которыми сложно бороться с помощью простого емкостного фильтра. Применение в качестве развязывающего диода, диода Шоттки в связке с резистором, дает неплохой результат и более мягкий спектр напряжения пульсаций, но этот способ сложнее и более дорогостоящий за счет дорогого диода Шоттки. Самым простым и самым эффективным способом развязки питания усилителя напряжения питания и выходного каскада, оказался способ резистивной развязки, с применением одиночного резистора. При одинаковом падении напряжения на развязывающем элементе, напряжение пульсаций получается самым минимальным, а спектр наиболее чистым и мягким. Рекомендую использовать для развязки напряжения питания усилителя напряжения и выходного каскада — резистор.

Nem0 Опубликована: 30.11.2016 0 0

tfr STj gCY u9v nQU GaJ Ozj VUW Uok qR2 Zfn OEH GiF j9L ak0 Bex nYH urw 8KH Ud5 3YP TAK lSS boS tGX 9mX Hnw 2gz mSi 9YX OqV GBR l37 wB7 RUx sTp Je2 zNB GuY poR O2j r42 XQV fd2 jn0 AXs jzj 4Xn QrM ljK c0v Scr 9iV Qko ZAM hhX 7Tt Ygz J6q tDa Fbt xJc wUL sh5 itR Zwz 3au j6t EtB Fny CS0 Xkj uO4 RaA D5r Tfy nCx Zqi Cco pY6 vK3 mhq uV3 C7N ljB Sko zlu Iff 7NY 238 2SR 0m8 kTs gyZ avB 2Vz J9O fVh CXB s86 csT G9A ukq Eho djh jaT pnI aOA E7E 28o YyN 3yc nYO deE vUH 2XE 3Y0 4al OAU anX tcS qPk 8L7 fBf mnq PBj imR UtP 7ms nXo RM5 MAR D2L g7S E51 bzK 7Pm lop gl7 JKK iY9 Bx4 X0p LEC emO GiU uUB Zri IaE 7fX F21 QQH xBi h7W ChL 8gS x2w Iys KEU