Меню

Как можно определить выходную мощность усилителя

Определение выходной мощности по таблице

Одним из важнейших параметров радиоаппаратуры является выходная мощность (P=UI). Для определения мощности часто бывает удобнее измерять только напряжение на нагрузке и, зная сопротивление используемой нагрузки, выполнять расчет по формуле:

расчетная формула

Как известно, действующее значение напряжения (U) связано с амплитудным (Urn) соотношением: U=0,707Um.

Быстрее будет получен результат, если воспользоваться уже посчитанной табл. 6.4. В ней приводятся значения мощности при определенных наиболее часто используемых сопротивлениях нагрузки в зависимости от амплитуды напряжения сигнала на выходе усилителя (или значения действующего напряжения, см. вторую горизонтальную строчку таблицы). При этом шаг изменения значений напряжения выбран 0,5 В, что в большинстве случаев вполне достаточно.

Пользоваться таблицей можно следующим образом. В верхней горизонтальной графе находим значение амплитуды напряжения на нагрузке. В первом вертикальном столбце находим цифру со значением сопротивления нагрузки в омах [Ом]. На пересечении линий граф будет находиться величина выходной мощности в ваттах [Вт].

формула

Иногда для известной выходной мощности требуется опреде лить действующее в нагрузке напряжение. В этом случае применяет ся формула:

формула для расчета

Таблица 6.5 позволит получить результат быстрее. В ней показана зависимость выходного напряжения на разных сопротивлениях нагрузки при заданной мощности.

Литература: И.П. Шелестов — Радиолюбителям полезные схемы, книга 3.

  • PCBWay — всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН.
  • Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет.
  • Проекты с открытым исходным кодом — доступ к тысячам открытых проектов в сообществе PCBWay!

  • Возможные отечественные аналоги для замены зарубежных оптронов — справочник
  • Электронный сборник схем для радиолюбителей (300 схем)
  • Схема УНЧ с питание от батарей на микросхемах КА2202, КА2207 (4-20В, 2Вт)
  • Определение внутреннего сопротивления электроизмерительного прибора

Приведенная здесь таблица значений мощности верна только для класса усилителей D. Для усилителей класса А; АБ; и Ц, от приведенных в таблице значений необходимо отнять потери площади 37%. Пример: Если мы видим в таблице 20 Вольт на нагрузке 8 Ом = 50 Ватт, то надо отнять от 50 — 37% = 31,5 Ватт

Вот как раз все 100% наоборот. Эта таблица действительна для классов A, B, AB и т.д. у которых на выходе синусоида.Для класса D это не правильно,т.к. у него всегда на выходе амплитуда сигнала +- U питания независимо от уровня громкости.Кстати я нигде не нашел вразумительного ответа по расчету выходной мощности усилителя D.

Источник



Как посчитать мощность усилителя звука

  1. Как посчитать мощность усилителя звука
  2. Как измерить мощность усилителя звука
Читайте также:  Сетевой регулятор мощности для паяльников

Усилители звука используются как во многих бытовых приборах, автомобилях, так и профессиональной работе звукорежиссеров. Каждое устройство усиливающее звуковые колебания, передаваемые
в нагрузку (в акустическую систему) имеет свою расчётную мощность, которая зависит от мощности радиодеталей используемых в ней.

Перед тем как узнать мощность усилителя звука нужно понимать от чего она зависит. В первую очередь, это сопротивление нагрузки, которой
служит акустическая система или звуковоспроизводящие динамики. Сопротивление их бывает 2, 4, или 8 Ом. Чем меньше эта величина тем выше
ток проходящий по цепи катушки динамика, а значит выше и мощность. Перед тем как подключать акустическую систему к усилителю звука,
необходимо знать её параметры, для того чтобы продолжительность эксплуатации была максимальной.

Особенно важно знать максимальные параметры, так как при несоответствии мощности акустики и максимально выдаваемой мощности усилителя, выход из строя звуковоспроизводящего
оборудования неизбежен.

Как измерить мощность усилителя звука

Существует два способа измерения выходной мощности усилителя звука, это выполняется с помощью следующих измерительных устройств:

  1. осциллографа;
  2. мультиметра.

Для проведения таких измерений обязательно понадобиться нагрузка, которой в стандартном применении является динамик или акустическая система. Ток без нагрузки не
появится, а значить измерить мощность не получится. В качестве динамика, в случае его отсутствия под рукой, используется проволочное сопротивление (резистор)
типа ПЭВ, мощностью от 10 до 100 Вт и величиной сопротивления от двух до 8 Ом. Не стоит обращать внимания,
что мощность нагрузки всего 100 Вт, а заявленная мощность усилителя 200 или 300 Вт, такой резистор способен кратковременно рассеивать мощность
в несколько раз превышающую номинальную.

Перед тем как подключать резистор в цепь, обязательно необходимо проверить значение его сопротивления с помощью омметра, чтобы избежать ненужной погрешности.
Если в наличии нет резистора типа ПЭВ, то используется резистор с переменным значением сопротивления типа ОПЭВ. Если величина его полного
сопротивления равна 8 Ом, то появляется возможность подключения его по следующей схеме и тем самым получить или 2, или же
4 Ома.

После подключения осциллографа и нагрузки как показано на рисунке, на вход усилителя подаётся обычный слабый звуковой сигнал, который необходимо усилить.
Для более точных, лабораторных измерений рекомендуется использовать генератор синусоидального сигнала, частота которого от 100 до 200 Герц. Затем включить усилитель
и постепенно, очень плавно увеличивать громкость, поворачивая встроенный регулятор. На осциллографе появиться усиленный сигнал, амплитуда которого будет увеличиваться до максимального
значения выдаваемого усилителем. После достижения максимальной громкости и ограничения выходного сигнала по амплитуде, измеряется напряжение, которое потом подставляется в формулу:

Читайте также:  Как найти мощность антенны 1

P = (U x U) : (2 x R)

  • где P – выходная мощность усилителя в Ваттах;
  • U – выходное напряжение усилителя в Вольтах;
  • R – сопротивление нагрузки (колонки) в Омах.

На первом рисунке изображён усиленный синусоидальный сигнал, а на втором от обычного музыкального MP-3 плеера. Стрелкой указана та часть синусоиды,
которую стоит учесть при расчёте мощности. Нельзя подавать на вход усилителя для измерения мощности выходного каскада сигнал высокой частоты, если
вместо сопротивления будет использоваться многополосная акустическая система. Это приведёт к перегрузке средне частотного или высокочастотного динамика, что вызовет разрыв мембраны
или обрыв их катушки.

Теперь узнаем, как узнать мощность усилителя звука мультиметром? При отсутствии осциллографа используется обычный вольтметр, имеющийся в наличии в каждом, даже
дешевом мультиметре. Однако, для того чтобы увидеть на нём пиковую величину напряжения выходного каскада усилителя низкой частоты, соберем простейшую схему,
состоящую из диода (рассчитанного на напряжение 50 Вольт) и конденсатора (от 0,47 до 1 µF, и напряжение выше 50 В).

Согласно закона Ома, зная напряжение и сопротивление вычисляется ток, который будет равен напряжению делённому на величину сопротивления. Мощность при этом
равняется произведению напряжения и силы тока.

Как проверить мощность усилителя звука

Теперь знаем как определить мощность усилителя звука, тогда заявленные производителем характеристики легко вычислить вышеописанными методами. Часто несоответствие информации о мощности
усилителей встречается у китайского изготовителя, привлекающего покупателя высокими показателями, которые в реальности сильно занижены.

Источник

Замер выходной мощности усилителя НЧ

В этой статье я попытаюсь рассказать, как объективно произвести замер выходной мощности усилителя НЧ. Для измерения нам понадобится осциллограф и низкочастотный генератор сигналов. К моему сожалению, без этих приборов невозможно объективно произвести измерение. Звуковой генератор может быть заменен компьютером или ноутбуком, с установленным на него программным обеспечением.

В разделе «Генераторы» представлено несколько бесплатных программ, которые позволят сделать из вашего ноутбука или ПК генератор сигналов.

Итак, нам понадобиться осциллограф, генератор синусоидального сигнала, резистор (эквивалент) сопротивлением 4Ома, сам усилитель и по возможности (необязательно) мультиметр.

В качестве «ослика» я использую свой любимый, одноканальный прибор С1-94. Генератором у меня служит китайский функциональный генератор, способный генерировать различные формы сигналов с регулировкой частоты, амплитуды и смещения.

Китайский генератор сигналов

Нагрузкой будет служить резистор сопротивлением 4Ома и мощностью 100Вт. Для надежности я установил его на радиатор с применением теплопроводной пасты.

Нагрузочный резистор 4Ома 100Вт

Теперь про мультиметр. Сгодится не каждый. Он должен правильно измерять переменное напряжение на частоте 1000Гц-2000Гц. Если его нет, то можно обойтись и без него. Я использую UNI-T UT39C.

Читайте также:  Садовый трактор с валом отбора мощности

Я буду производить замер мощности на усилителе радиолы Элегия-102-стерео.

Перед измерением выходной мощности необходимо произвести прогон усилителя на умеренной мощности в течении минут 10-20.

На вход подключения магнитофона я подал сигнал с генератора. У вас может быть это вход «Универсальный», «Тюнер» или другой линейный вход. Сигнал должен быть синусоидальной формы, иметь частоту 1000Гц. Амплитуду на генераторе необходимо сделать нулевой.

Вход подключения магнитофона

Далее нужно ручки регулировки громкости вывернуть на максимум, а регуляторы тембра и баланса на середину.

К выходу усилителя, в гнездо подключения акустической системы, подключаем нагрузку в виде резистора, сопротивлением 4Ома. Резистор необходимо опустить в воду или установить на радиатор.

Параллельно резистору нужно установить щупы осциллографа и мультиметра. На осциллографе выбираем необходимую развертку. В моем случае это 0.2мс на клетку и 5В на клетку.

Включаем питание усилителя. Включаем генератор и осциллограф.

Плавно увеличиваем амплитуду сигнала на генераторе и смотрим его форму на экране осциллографа.

Элегия-102 замер выходной мощности

Форма должна быть чистой, синусоидальной. По мере увеличения амплитуды (на генераторе) необходимо ловить момент, когда верхушка синусоиды начнет обрезаться. Такое явление называют клиппингом.

Клиппинг при замере мощности

После появления клиппинга, необходимо чуть уменьшить амплитуду, до появления чистой синусоиды.

Измерение выходной мощности усилителя НЧ

Сейчас усилитель НЧ работает на максимальной (чистой) мощности.

Теперь необходимо измерить напряжение на нагрузочном резисторе и как говориться: «Дело в шляпе!».

Измерять напряжение можно мультиметром, который не «врет» при измерении на частоте 1кГц, либо с помощью осциллографа. Я буду измерять и тем, и этим.

На дисплее мультиметра у меня напряжение переменного тока составило 7.5В.

Напряжение на нагрузочном резисторе

По экрану осциллографа я вижу размах синусоиды (или двойную амплитуду) 4.2 клетки. Одна клетка 5В. Итого, двойная амплитуда равна 21В. Как нам известно, размах больше действующего значения напряжения в 2?2 раз. Поэтому, 21В делим на 2?2.

21В/2.83=7.4В. Сходится? Сходится!

Расчет выходной мощности

Мощность считается по формуле P=U*I, где P – мощность, U – напряжение на резисторе, I — ток, протекающий через резистор.

Измерять ток не обязательно так, как из закона Ома известно, что I=U/R,

тогда P=U 2 /R.

Измеренное нами напряжение на нагрузочном резисторе возводим в квадрат и делим на 4Ома.

P=7.5*7.5/4= 56.25/4 = 14Вт.

Согласно инструкции по эксплуатации на Элегию-102-стерео, выходная номинальная мощность на каждый канал составляет 6Вт, а максимальная мощность 16Вт (на каждый канал).

Спасибо за внимание!

Оставьте комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник

Adblock
detector