Можно купить этот усилитель онлайн везде, и многие покупатели пишут о нем отзывы. Большинство людей — довольны. Но главный вопрос часто возвращается, иногда вплоть до спорю: какова реальная выходная мощность усилителя? 2X20W (2х20Вт) как пишут многие продавцы? Или 2х10Вт? Или даже 2х5Вт?
Чтобы не болтать напрасно, нужно рассчитать точно и определить условие работы устройства. Нужно тоже знать какую микросхему он реально содержит.
Очень мало продавцов указывают, что микросхема — LA4636.
Заметил что, блогеры иногда писали, что микросхема была совсем другая. Но я не доверяю их предположение потому, что даташиты этих других микросхем вообще не соответствуют не только характеристики на страницах продавцов, но тоже мои измерении и расчеты.
Давай посмотреть в даташите LA4636. Указывает, какой напряжение питания разрешено использовать, зависимо от нагрузки:
Характеристики Lepy-808 разрешают нагрузку 4 Ом. Значит, правда что, напряжение питания не должно превышать 13 В (12 В типично).
Но, замечаем тоже, что даташит LA4636 определяет значение мощности, когда полное гармоническое искажение (THD) = 10% и нагрузка = 6 Ом.
Такое искажение — очень большое. Это показывает, что с таком мощности, происходит уже клиппинг. Нам нужно оценить это клиппинг, чтобы узнать ограничение напряжения"rail-to-rail" (обычно недалеко от напряжения питания, но меньше). Эта максимальная амплитуда без клиппинга обычно ограничена постоянным падением напряжения под напряжением источника питания.
Видно на этом полезном графике (который я долго искал), что сумма всех гармоник достигает 10%, когда клиппинг составляет 80% от синусоидальной амплитуды.
Очень вероятно, что производитель микросхемы указал полное гармоническое искажение и мощность, когда напряжение питания — максимальное. Так получается лучше результат. Для 6 Ом разрешено 17в. Значит:
Постоянная потеря напряжения = 17вх (1 — 0,8) = 3,4в
(1,7в на каждым транзисторным мосте. Это реалистично).
Теперь мы возвращаемся к Lepy-808:
Мы знаем, что устройство должно работать под 12в.
Значит, максимальная амплитуда без клиппинга = 12в — 3,4в = 8,6в
(17,2в от пика к пику).
Теперь, мы можем рассчитать мощность без клиппинга, зависимо от нагрузки:
- RL = 4 Ом: Р = (8,62^2 / 2) / 4 = 9,3 Вт
- RL = 8 Ом: Р = (8,62^2 / 2) / 8 = 4,65 Вт
Вот реальная мощность на каждым канале!
Я могу подтвердить, что измерение сигналов с осциллографом именно показали такие уровни на выходах!
Это не так плохо для такого маленького усилителя, но действительно это не 2х20 Вт!
Было вероятно, что:
- Производитель неясно указал мощность (20 Вт глобально с нагрузкой 4 Ом)
- Большинство продавцов превратили «20 Вт 2-х канальный» на 2х20 Вт!
Но, даже на бумаге характеристик (по-английски и по-китайски), производитель писал "20W x2 RMS"... хитрец! (Но он не первый).
Но теперь рассчитаем тоже, если реальное потребление соответствует характеристики:
Когда усилитель классы В работает на полную амплитуду (*), самый лучше КПД = 78.5%
=> Максимальное глобальное потребление = (2 х 9,3 Вт) / 0,785 = 23,7 Вт.
=> Это почти точно соответствует 24 Вт, значит ток = 24 Вт / 12 в = 2 А!
=> Это точно соответствует рекомендации для питания.
(* Без клиппинга но тоже без потери напряжения. Мы упростили расчёт)
Это не удивительно, что остальная электроника устройства потребляет почти ничего.
Последний вопрос: Может ли усилитель сломаться из-за перегрева?
Рассеиватель — металлический корпус. Это уже хорошо, но давай проверить, если это маленький корпус может греться так сильно, что LA4636 может выйти из строя.
Производитель микросхемы не давал термическое сопротивление микросхемы. Но он давал максимальную рассеянность мощности, которую она выдерживает:
«Infinite heatsink» значит, что мы предполагаем, что в любом случае, температура корпуса держится на Та = 25 градусов. (Это гипотеза).
По опыту, можно предполагать, что они гарантировали работоспособность микросхемы до внутренней температуры = 125 градусов (это обычно). Так ещё запас от 25 градусов, под порога разрушения.
Значит, термическое сопротивление = (125C — 25С) / 25Вт = 4C/Вт
В усилителе Lepy-808 с нагрузкой = 4 Ом, микросхема рассеивает:
24 Вт - (2 х 9,3Вт) = 5,1 Вт
Мы не можем оценить термическое сопротивление между корпусом усилителя и воздухом. Поэтому, мы будем использовать абсурдную гипотезу. Мы предполагаем, что корпус уже так горячий, что мы достигли критической температуры когда микросхема рассеивает 5,1 Вт.
Результат: 125C - (4C/W х 5.1W) = 104,6C на корпусе! Это невозможно, что такой корпус так сильно греется с 5,1 Вт!
И это тоже значит, что если вы можете трогать корпус без боли, микросхема ещё очень далеко от перегревания!
Конечно, это не значит, что усилитель никогда не может выйти из строя по какой-либо причине, но разработка этого усилителя - уже норм!
Если эта страница Вам понравилась, подпишитесь, чтобы Яндекс рекомендует мой канал. Вы можете тоже посетить мои страницы с самоделками.
Наверно, вы найдете языковые ошибки на моих страницах потому, что я иностранец. Вы можете полезно и конструктивно предложить исправления. )
