Spotřeba zesilovače

[danhard]

A proč ne PI/4 tj. 78% ? :o)

[zuki]

PB: jak si přišel na to, ze by to mělo být pod 50% (Neberu zde A třídu)...

Pro sinus: Ztráty na tranzistorech jsou doplňkem do Vcc(*I). Takže pro sinusovku která se dotýká +-Vcc je při ideálním tranzistoru s úbytkem 0V "okamžitá" ztráta na vrcholu 0W (0V*Imax=0W). A pokud připustíme třeba 10% zkreslení, tak ta nula W tam je déle (než jen na špičce sinusu)...

A pro neideální tranzistor +-43Vcc a s úbytkem 3V na tranzistorech je "okamžitý" výstupní výkon 40Vx10A=400Wp. Okamžitá ztráta na tranzistorech je jen 3V*10A=30W, takže zlomek výstupního výkonu. Zesík dá pro 2x40Vp 200Weff (28,3Veff*28,3Veff/4R). A ztráty na tranzistorech budou menší než 50%... Takže odhad 60% účinnosti je celkem oprávněný...

[PB]

Jak už napsal danhard, teoretická účinnost u třídy B je pod 78,5%.
U třídy A je účinnost pod 50%.

[zuki]

PB, myslím, že dosud nikdo z diskutujících A třídu neuvažoval (byla tu jen zmíněna, že existuje)... Jaká je tedy dle tebe praktická účinnost B třídy? Teorii si snadno najde na Wiki... Myslím, že to zajímalo tazatele - viz #15: Mě to zajímalo hlavně kvůli určení výkonu trafa...

[cestmir]

Pred rokom som účinnosť meral na jednom exemplári DPA330MkIV (AB-čko s laterálmi, 300 VA trafo na kanál) kvôli predstave o Rth chladenia a dimeznovaniu tepelnej ochrany.



Účinnosť tesne pod hranicou limitácie (pri 4R) bola 62%.

[honza-K.]

Když tedy zesilovač o výkonu 100W/4ohmy, vybuzený sinusovým signálem potřebuje pro tento výkon zdroj téměř dvojnásobného příkonu, do 8ohmů dá jen 50W a bude potřebovat stále kolem 200W zdroj?

[IO]

Ne, ale když ho někdo v budoucnu třeba omylem připojí na 4ohm bedny, mohou nastat problémy...

[honza-K.]

Takže na 8ohmů stačí 100W zdroj?

[PavelTl]

Danharde, PB: Teoretická účinnost je jedna věc, ale většinou se uvádí že praktická účinnost je 65%. Že by to bylo dáno tím že vy uvažujete B třídu, zatímco běžně se používá AB? Jen tipuju, zas tak kovanej v tom nejsem, ale kdokoliv to můžete napsat líp. No a A třída snad není běžný zesilovač, to není ani D.
Oba dva a mnoho dalších tady toho víte mnohem víc než já a podstatně lépe dokážete argumentovat. Proč tedy nenapíšete máš tam chybu, protože ..... místo těch nicneříkajících zešměšňování?

Honzo: všechno je to o možnostech. Zesilovač je zdroj napětí, který do nominální zátěže je schopný protlačit udaný výkon.
To že zesilovač 100W/4R znamená že koncové tranzistory jsou dimenzovány na proud potřebný pro 4R zátěž. Obvykle to bývá s rezervou, kvůli reálným parametrům beden, ale uvádí se nominální 4R. Když na něj připojíš 2R dodal by teoreticky dvojnásobný výkon, ale prakticky na to není stavěný a zničíš jej přetížením nebo bude alespoň neposlouchatelný právě díky reakci ochran pokud je má. Když na něj připojíš 8R dodá menší výkon.
A samozřejmě s dodávaným výkonem se mění i příkon, takže když zajistíš že zátěž bude vždy 8R samozřejmě ti stačí slabší trafo. A když na něj později někdo připojí 4R zátěž zas tolik se nestane, jen zesilovač nedokáže využít svůj potenciál a začne dříve zkreslovat což bude slyšet. Bohužel některé zesilovače nemusejí dlouhodbě přežít to trápení když jim zdroj není schpen dodat dostatek proudu.

EDIT:
V reálu tu mám LM1875 s trafem co výkonově snese 8R zátěž na nenáročný blbnutí. Když jsem jí připojil 4R bedny a zkoušel co to udělá tak s vyšší hlasitostí začal být zvuk neposlouchatelný. Přesto ani po delší době se zesíku na plný výkon nic nestalo, jen mě z toho rámusu bolely uši.

[PB]

Účinnost 78,5% pro třídu B je čistě teoretické maximum, které se nedá v praxi dosáhnout. Účinnost třídy AB je někde mezi třídou B a A. Záleží na nastavení pracovního bodu jak má daleko ke třídě A. Třída A je pro pochopení jednodušší a je to jakýsi základ.

[Yeayer]

Vždyť tomu člověku z toho musí bouchnout hlava

[danhard]

Takže běžné pravidlo se bere 60% účinnost zesilovače pro plný výkon. Tedy 100W zesík potřebuje něco kolem 167W zdroj, ale klidně si vystačí i s 50W trafem pro tiché hraní protože filtrační kondenzátory ten odběr zprůměrují třeba na 20W a stále bude rezerva. Jen nedokážeš využít plný potenciál toho zesilovače.

Tak tohle je třeba špatně, i když je zesilovač zatěžován hudebním signálem, tak se tam můžou objevit déletrvající špičky s plným vybuzením. Krom toho se sin signálem měří výstupní výkon a i když to nemusí být trvale, tak určitě na dobu dělší, než pokryje energie v kondenzátorech.
Zdroj 100W zesilovače tedy musí umět dodat přibližně těch 160W dc výkonu na dobu dělší, než pokryjou kondy a to 50VA trafo nedá, ani kdyby jsi se posral.
Takže to poddimenzování trafa má také své limity a nejde ho vyseknout takhle od boku.

[honza-K.]

Děkuji vám všem, už jsem zas o něco chytřejší :-)

[cestmir]

Tak tohle je třeba špatně, i když je zesilovač zatěžován hudebním signálem, tak se tam můžou objevit déletrvající špičky s plným vybuzením. Krom toho se sin signálem měří výstupní výkon a i když to nemusí být trvale, tak určitě na dobu dělší, než pokryje energie v kondenzátorech. Zdroj 100W zesilovače tedy musí umět dodat přibližně těch 160W dc výkonu na dobu dělší, než pokryjou kondy a to 50VA trafo nedá, ani kdyby jsi se posral.

Normálne dimenzovaný toroid je ale relatívne tvrdý a preťažiteľný zdroj... V povestnom minimalistickom počine z 90. rokov, Pro-Ject 7 AMP býval osadený 80 VA toroid (2x22V/1,8A). Zosilňovač s ním pri 230V v sieti dával pri sin budení testne pod limitáciou "trvalých" 2x50W/4R (k čomu by bolo pri konzervatívnom návrhu adekvátne 150-200 VA trafo). Samozrejme, "trvalých" v zmysle: kým sa nepreruší tepelná poistka v trafe a kým sa neupečú koncáky na tom symbolickom chladiči, ale rádovo desiatky minút práce v takom režime bez ujmy zvládal.

Budenie akýmkoľvek normálnym hudobným signálom so špičkami siahajúcimi niekam k 70W/4R potom zvládal aj skutočne trvalo (crest factor každej trochu počúvateľnej hudby je pri integrovaní cez dlhšie než pársekundové okno vždy >>3dB). Čiže v konečnom dôsledku to biedne dimenzované 80 VA trafo na normálny domáci posluch stačilo.

[danhard]

Normálne dimenzovaný toroid je ale relatívne tvrdý a preťažiteľný zdroj...

No a relativně je, že z 50VA toroidu nedostaněš 160W dc ani náhodou
50VA toroid má napětí naprázdno 1,15 nominálního a podle toho také vnitřní odpor.
Jestli tomu neveříš, tak si to do prdele změř !

[cestmir]

Veď som to aj svojho času do prdele meral na tom P7A. Pokiaľ môžem dôverovať údajom, čo som si k tomu vtedy poznačil, príkon zo siete bol pri vybudení na tých 2x50W/4R zhruba 200W. Usmernené napätie pri tom kleslo z 2x31V na 2x24V (zvlnenie som nemeral). Toroid mal štítkový výkon 80 VA. Takže 3-násobok sice nie, ale niečo cez 2-násobok sa z neho pri tamtom poklese cucať dalo. Vnútorný odpor vychádza veľmi zhruba na nejakých 0R8 na každé sek. vinutie (4V/5A). /je to samozrejme len "bulharský" odhad s odhliadnutím od impulzného charakteru odberu usmerňovačom/

[zuki]

Dříve se na trafech tolik nešetřilo, takže mohlo krátkodobě asi přenést i dvojnásobek výkonu (neměřil jsem, ale běžně se tato informace objevovala v tech. diskuzích). Taky ta trafa nebyla tak "měkká"... Dnes se šetří na Cu i Fe... takže někdy i při jmenovitém výkonu, je "rožhavené do ruda" a i v "klidu" někdy slušně hřejí...

Takže záleží dost na provedení. A "audio" se děla zpravidla s menším sycením, takže by mohlo něco vydržet... Možná to někdy změřím (možná to změří (změřil) i Danhard?), ale pro běžné NF bych se spokojil (pro stereo v součtu) klidně s 1,5x přetížením...Defakto pak vyjde pro 2x50W trafo 100W. Ta 60-65% (ne)účinnost se pak vejde do předpokládaného snesitelného přetížení trafa...

Pro sinus (obdélník apod.) je to jiné, ale kdo hraje v NF sinus v obou kanálech naráz a naplno?

Takže pozor pro nástrojové zesíky, tam bych šel na dimenzování dle "sinus" včetně nějaké rezervy. Tam je možné jít trvale na max. výkon (booster, sustain, klávesy atd...). Takže nějaké rezervy se pak hodí...

[orl433726]

Pánové už můj otec říkal,nejsem tak bohatý abych si kupoval laciné věci. Čtu vaši rozpravu od začátku a moc smyslu v tom nevidím. Chceš aby to slušně hrálo tak móc nešetři.

[kazzatel]

Ano, vše skoro zadarmo a předstírat, že je to vono...ale dát za auto půl mega a za bydlení minimálně tři, to už nikoho nebolí....jděte se všichni " nechat vyfotit ", šetřílkové....

[danhard]

Ale tady nejde o šetření, ale aby se tomu rozumělo.
Přeci tam nebudu cpát předimenzovaný trafo a milióny kondů, jen protože to dělá "někdo" a pod čarou to přináší jiné problémy.