Kako deluje avtomobilski avdio ojačevalnik – napajalnik
Na dolgo smo govorili o funkcijah in specifikacijah avtomobilskega avdio ojačevalnika, vendar do te točke nismo razpravljali o delovanju avtomobilskega avdio ojačevalnika. V tem članku bomo ponudili preprost pregled, kako lahko napajalnik v vašem mobilnem ojačevalniku vzame 12 voltov, ki jih dobavlja vaš električni sistem, in jih pretvori v veliko višjo napetost za pogon vaših zvočnikov.
Ustvarjanje moči za vaše zvočnike
Da bi vašim zvočnikom zagotovili dovolj moči za ustvarjanje glasbe na realistični ravni poslušanja, potrebujemo veliko napetosti. Za standardne 4-ohmske zvočnike je potrebna napetost od vrha do vrha skoraj 60 voltov, da vašemu zvočniku zagotovi približno 100 vatov. V večini ojačevalnikov je ta napetost konfigurirana kot +30 V in -30 V glede na referenčno napetost ozemljitve šasije vašega vozila. Torej, kako za vraga dobimo plus in minus 30 voltov od 12? To je naloga napajalnika.
Kako deluje transformator
Napajalnikov ni bilo mogoče ustvariti z razumno količino učinkovitosti brez transformatorja. Transformator je preprosta naprava, ki poveča ali zmanjša napetosti izmeničnega toka (AC) z uporabo dveh tuljav žice, ovitih okoli magnetno prevodnega železnega jedra. Če imate transformator 1:2 in v primarni napajate 12 V AC signala, dobite 24 voltov na izhodu. Velike zelene škatle na vašem pločniku ali valji na električnih stebrih v bližini vaše hiše so padajoči transformatorji, ki pretvarjajo 16 kV dovod, ki vstopi v vašo sosesko, v 120- in 240-voltne dovode do vašega doma.
Kako dobimo izmenično napetost v avtomobilu?
Kot morda (ali bi morali) vedeti, je napajanje, ki ga dobavljajo akumulator in alternatorji v naših avtomobilih in tovornjakih, enosmerni tok (DC). Če bi ga pustili v tem stanju in ga napajali v transformator, bi ob prvi priključitvi signala opazili majhen napetostni skok, nato pa nič. Enakomerni tok, ki teče skozi primarno navitje, bi le-to preprosto segrel in ne bi proizvedel ničesar na izhodni strani transformatorja.
Ker potrebujemo signal izmeničnega toka, sodobni ojačevalniki uporabljajo modulator širine impulza, da ustvarijo vrsto pravokotnih valov, ki vklopijo niz MOSFET-jev (električno krmiljenih visokotokovnih stikal), ki zelo hitro vklopijo in izklopijo napajalno napetost. Številni visokokakovostni ojačevalniki imajo napajalnike, ki preklapljajo pri več kot 300 kHz.
Najenostavneje povedano, z zelo hitrim vklopom in izklopom povezave od akumulatorja do vhoda transformatorja ustvarimo signal izmeničnega toka. Napetost impulznega signala se poveča skozi transformator in se nato napaja v sklop diod in kondenzatorjev, da se izravna nazaj na tisto, čemur pravimo tirna napetost. Tirnice so pozitivni in negativni napajalni deli ojačevalnika, ki so povezani z izhodnimi napravami.
V aplikaciji je vezje veliko bolj zapleteno, vendar je to osnovno delovanje sistema.
Shranjevanje energije in dobava energije
Ko se izhodna napetost avtomobilskega avdio ojačevalnika poveča, se poveča tudi količina toka, ki teče v zvočnik. Krmilnik impulzno-širinske modulacije, ki upravlja napajanje, lahko spremeni relativni čas »vklopa« v »izklop«, da poveča tok, ki ga dovaja ojačevalnik. Več časa vklopa pomeni, da se v transformator napaja več toka, zaradi česar se na izhodu proizvede več napetosti. Ta dodatna napetost, regulirana nazaj na zahtevano napetost tirnice, zagotavlja, da vzdržujemo stabilne napetosti tirnice.
Če pogledate v notranjost ojačevalnika, boste skoraj vedno videli toroidni transformator in baterijo kondenzatorjev za shranjevanje energije. Ti veliki kondenzatorji pomagajo zgladiti izhod transformatorske in diodne usmerniške stopnje ter shranijo velike količine energije, tako da lahko ojačevalnik sledi trenutnim zahtevam zvočnega signala.
Naučite se, kako deluje avtomobilski avdio ojačevalnik
Zdaj bi morali imeti osnovno razumevanje, kako vaš avtomobilski avdio ojačevalnik pretvori 12 V dovod iz vašega alternatorja v veliko višje napetosti za tirnice. V naslednjem članku bomo govorili o sprednjem koncu ali vhodni stopnji avtomobilskega avdio ojačevalnika in razpravljali o kretnicah, kontrolah ojačanja ter funkcijah in funkcijah, ki vašemu monterju olajšajo konfiguracijo avtomobilskega avdio ojačevalnika za optimalno delovanje v vašem avto ali tovornjak.