Zosilňovače - zdroje - Svet Elektroniky

UnReSt nám odoslal(a) nasledujúci článok:
"Začal som písať článok ohľadne nizkofrekvenčnej techniky, postupne ho budem doplňovať.

Úvod

Pomocou tohto článku by som vás chcel uviesť do problémov a ich riešením prípadne ich predchádzaniu s nízkofrekvenčnými zosilňovačmi, reprosústavami a veciami, ktoré k tomu patria. Aj ked sa vám výkon zosilovača môže zdať trošku prislabý nemusí to byť tak. Aj ked si to veľa ľudí nepripustí najdôležitejším faktorom dobrého zvuku je reprodukovateľnosť. Na internete je veľa schém pre zosilňovače či už menej kvalitné alebo špičkové zosilňovače. Je možné si vybrať alebo nájsť zosilňovač s tranzistormi, kde je všeobecne známe že takýto zosilňovač patrí medzi tie kvalitnejšie. No dobrý zvuk, výkon,... je možné dosiahnuť aj zosilňovačom s integrovaným obvodom. Dosiaľ nemám nejaké velké skúsenosti s IO pre nízke frekvencie a tak ja osobne nemôžem posúdiť ktorý typ je lepší. Najčastejšie sú to obvody TDA a LM. TDA majú zväčša síce vyšší výkon ale posluchovo sú LM hodnotené trochu pelšie. Ale každý ajtak väčšinou nadává na TDA, aj ked to nechápem. Významnú úlohu hrá skreslenie zosilňovača a je spôsobené nelinearitou použitých súčiastok. Skreslenie do 1% nieje nejak výrazne počuť. U lepších zosilovačoch sa môžeme stretnúť so skreslením iba pár stotín percenta, niekde okolo jednej desatiny čiže 0,1% a zarazili ma parametre jedného autozosilňovača, ktorý môže dosiahnuť skreslenia až 10%. Čo je si myslím už dosť. Avšak toto 10% skreslenie je len pri maximálnom výkone (tam to bolo okolo 70W) a tak môžeme byť kľudnejší. Celkové skreslenie je udávané pod skratkou THD. Možete sa stretnúť aj s označením THD+N čo znamená celkové harmonické skreslenie+šum (noise). Ak si reprosústavy kupujete, alebo nejakú vežu, zosilňovač (hlavne tie šmejdy čínskej výroby a tak) určite ste sa už stretli s prehnanými udávanými výkonmi ich zariadení. Je to buď proste len oblb alebo zas len oblb lebo udávané výkony môžu byť maximálne výkony ktoré sú reproduktory schopné dosiahnuť za čas 1 možno 2 ms (mili-sekunda). Skutočný sínusový výkon RMS, ktorý je sústava schopná dodať aj počas dlžšieho časového úseku býva omnoho nižší. Raz pred pár rokmi som si kúpil k PC malé reproduktory. Na krabici a všade v papieroch bolo napísané 2x180W, tak som bol prekvapený čo to tam píšu. Po nejakom čase som ich rozobral a na reproduktore bolo vyryté 6W. Som sa nemohol nesmiať.

Zdroj

Zosilňovač je schopný premeniť okolo 60% výkonu transformátora na výkon hudobný. To znamená, že ak mám zosilňovač 100W tak budem potrebovať asi 160W transformátor. Pravdaže výkon a teda aj spotreba je závyslá na frekvencii. Potom z približného výkonu transofmátora a uvedeného napájacieho napätia viem určiť odoberaný prúd, ktorý je zase mierne závislí od frekvencie. Ak napájacie napätie má byť napr. 2x24V striedavých (symetrické mapájanie) tak výkon videlím napätím a výsledkom je prúd. Čiže I=P/U 160W/48V=3,3A. Transofrmátor musí byť schopný takýto prúd dodať. Kedže každý alebo aspoň väčšina elektronických obvodov musí byť napájaná jednosmerným prúdom nie stredavým ako je to na výstupe transormátora ani zosilňovače niesu výnimkou. Striedavý prúd sa usmerní pomocou usm. Diód zapojených do greatzovho mostíka. Namiesto diód sa dá použiť aj celý kúpený usmerňovací mostík. Usmernení, teraz už jednosmerný prúd treba ešte vyfiltrovať kondenzátormi aby nemal taký vlnovitý priebeh. Kondenzátory musia mať určitú kapacitu, a čím väčšia je kapacita kondenzátorov tým lepšie. Všeobecne platí že na každý ampér potrebujeme asi 2500 uF na jeden kanál, pravdaže môže byť aj viac. Zvýšením kapacity pomôžete hlavne hlbokým tónom basám. Ale pozor, medzi kondenzátormi a usmerňovacím mostíkom je určitá závislosť. Treba dávať pozor na to aký prúd znesie mostík, a tiež si treba uvedomiť, že aj ked máme prúd tých 3,3 A kondenzátor sa nabije na jeho maximálnu hodnotu. Toto je hodnota len efektívna. Ak si teda niesme velmi istý mostíkom (ak nieje na väčšie prúdy ktoré ním určite nepotečú) vynásobime prúd 3,3A konštantou 1,41 a dostaneme maximálnu hodnotu prúdu na ktorú sa kondenzátory nabijú. V našom prípade je to 4,65 A. (Ak chceme byť veľmi presný tak musíme počítať aj so stratami na diodách alebo mostíku a odpočítať nejaké malé prúdy) A podľa tohto prúdu musíme mať dostatočne dimenzovaný aj mostík samozrejme aj spoje a vodiče ale to je už iná téma. Na kapacite kondenzátorov z tohto hľadiska nezáleží lebo zvyšovaním kapacity prúd nerastie. Najčastejšie sa ako zdroj zosilňovačou používa toroidné trafo. Ale je možné použiť aj trafo typu EI. Bude však rozmernejšie a jeho váha nebude najmenšia. Je dobré použiť čo najtvrdšie zdroje, a teda s čo najmenším kolísaním. "