Приветствую на канале! Пришла мне в голову интересная идея! Что если попробовать сделать измеритель выходной мощности усилителей из сетевого китайского ваттметра.
Я думаю данный подход может существенно упростить измерения - меньше проводов, меньше расчетов. Сразу результат на дисплее. Но осциллограф всё же понадобится, ведь как то нужно следить за формой сигнала.
Данный ваттметр предназначен для измерения мощности потребления бытовых приборов переменного тока. Может работать от 80 - 260 вольт. На дисплее мы можем следить за текущим током, напряжением и мощностью. А также можно оценивать сколько ватт часов нажгло за определенное время.
Подключается ваттметр по следующей схеме.
У меня сейчас в нагрузке лампочка мощностью 40 ватт, и на ваттметре мы видим значение 40 ватт, вероятно прибор показывает достаточно точно.
Кнопочка с правого бока включает/выключает подсветку, также длительным удержанием можно изменять его настройки. Я правда с этим не разбирался. Если разберусь возможно подредактирую статью.
Итак, наша задача переделать ваттметр для измерения выходной мощности усилителей и узнать насколько это рабочая идея. Разбираем прибор сняв заднюю крышку которая держится с помощью четырех защелок по бокам.
Внутри мы видим следующую картину.
На борту установлено три микросхемы, сейчас конечно мы не будем разбираться какая за что отвечает. У нас другая задача. Но всё же покажу их по ближе.
Напряжение питания платы формируется с помощью мощного резистора и желтого конденсатора на 1uF. А также диода который прячется под конденсатором. Итоговая фильтрация осуществляется с помощью электролитического конденсатора.
На электролитическом конденсаторе можно наблюдать постоянное напряжение близкое к 12-ти вольтам.
Далее Извлекаем плату из корпуса открутив 4 самореза по углам. И выпаиваем желтый конденсатор и мощный резистор. Нам нужно организовать независимое отдельное питание.
Припаиваем провода блока питания на 12 вольт к электролитическому конденсатору 470uF 16V. Минус - черная полоса на краю конденсатора. Можно использовать практически любой стабилизированный блок питания на 12 вольт. Ток потребления явно мизерный, скорее всего не превышает 50-100мА. В моем случае блок на 500 мА.
Включаем блок питания в сеть и видим что ваттметр запустился, на дисплее нулевые показания.
Теперь нужно подключить нагрузку, для этого я буду использовать вот такую сборку мощных резисторов суммарным сопротивлением 4 Ома. Думаю многие уже видели эту нагрузку в статье про усилитель MX50SE.
Подключаем к крайним контактам ваттметра.
К средним контактам подключаем выход усилителя мощности.
Буду экспериментировать с усилителем на STK 433-040 на канале про него есть статья и видео.
Запускаем генератор синуса и осциллограф. Опытным путем я понял что нормально ваттметр может измерять частоту до 400 герц. Поэтому выбрал генераторе частот 300 герц, считаю вполне нормальная частота для измерении. можно конечно и 50-60 герц, никто не запрещает. Смотря на осциллограф регулируем уровень громкости до появления клиппинга.
На ваттметре видим следующие показания.
А на обычном мультиметре видим.
Если посчитать по показаниям мультиметра то получим следующие данные.
10,39*10,39 = 107,95
107,95/4 = 26,9
26,9 расчетных ватт мы получили используя вольтметр и осциллограф. Тогда как ваттметр показывает 25,7 ватт. Разница в 1,2 ватта. Достоверно не известно кто правдивее. Если я при расчетах по умолчанию вставляю 4 Ома, то ваттметр учитывает реальное сопротивление в процессе расчетов, то есть в реальном времени.
Что интересно датащит на микросхему STK433-040 говорит, что при искажениях 0,4% она выдаёт 25 ватт на канал. Что мы и видим на ваттметре.
В целом считаю эксперимент удачным, небольшая погрешность для мощных усилителей думаю не критична. В крайнем случае предполагаю, что ваттметр можно откалибровать, например подобрать более точно шунт. Но для этого было бы неплохо быть уверенным в точности измерений по вольтметру.
Думаю и различные другие ваттметры тоже сгодятся для таких измерений. Но вероятно для усилителей малой мощности, данный способ не очень подойдет, хотя в будущем проверим.
Кстати можно подключить и акустику в нагрузку и по слуху уловить клиппинг, когда тон изменится значит появился клиппинг, но в таком случае придется испытать адский дискомфорт слушая писк. Вариант для тех у кого нет осциллографа.
Пока что всё. Подписывайтесь на канал, ставьте лайки, пишите в комментариях, что вы об этом думаете. До скорых встреч!