玩甲类你得会精打细算你所需的电源电压,不浪费,不折腾。
本帖最后由 scjayyldiy 于 2016-2-2 20:58 编辑坛子里玩甲类的较多,有些不合理的电源电压设置,我看着十分揪心,较高的电压设置导致较高的静态功耗,然而却得不到与静态功耗相匹配的甲类输出功率。
功放处于甲类状态时的最大瞬间输出功率由静态电流确定。甲类状态输出的最大电流为静态电流的2倍。甲类输出峰值功率=(2 X 静态电流)的平方X负载电阻。理论上所需的电源电压=2X静态电流X负载电阻。理论上最小静态功耗=2X静态电流X电源电压。以推动8欧姆的喇叭为例,假如静态电流为1A,甲类输出峰值功率为32瓦。要达到此功率理论上电源电压只需要正负16V。考虑管子压降以及静态偏置压降需要电源电压正负20v左右。静态功耗理论最小值为32瓦(2 X 16V X 1A=32瓦),实际需要40瓦左右(2X20VX1A=40瓦)。如果你选择了正负40v的电压,要得到32瓦的甲类输出,电流还是需要1A,然而静态功耗为2X 40VX1A=80瓦。多这几十瓦需要付出的散热成本不小。
解释一下,这里的最大输出瞬间功率是用最大电流,与最高电压计算的。不要想歪了,什么正弦波、均方根、平均值、有效值、没有半毛钱关系,就是简单的欧姆定律。
为了大家更好的理解,我再用电源电压反推静态电流与静态功耗以及最大输出功率。为了好算用正负32V电源(不考虑管子压降偏置压降),喇叭还是8欧姆。这个电压下通过喇叭的最大电流为32V÷8欧姆=4A。喇叭可以获得峰值功率为128瓦。要充分工作在甲类状态。静态电流应设置为2A。静态功耗为128瓦。
有人问什么是甲类状态什么是甲乙类状态。以静态电流2A为例;上下臂的晶体管,其中一臂从2A线性增加到4A,另外一臂从2A线性减少到0A,负载电流从0A线性增加到4A的过程就是甲类,晶体管通过的电流增减互补。所谓的甲乙类,指的是其中一臂2A线性增加到4A后还可以再增加,然而另外一侧降到0A后就不可以再下降了,超过4A后增减不互补。 这个论坛的某些理论确实是越来越神奇了!
我先不跟你算纯甲类功放的静态电流与输出功放的关系,我就先跟你算纯甲类功放的效率。照楼上根据某些“大神”理论算出来的甲类功放效率,每声道额定功率32W(这里暂且理解为有效值功率。因为额定功率是指不失真的情况下能连续工作8小时不出现安全问题的有效值功率。也就是说额定功率的大小涉及到行业制定的失真度与安全指标问题,这与有效值功率的概念是不同的),而静态功耗为50W,也就是说此纯甲类功放的效率达到了32÷50=64%!峰值功率状态下的效率我就不算了,一般人瞄一眼就清楚这效率能达到多高。这样的“纯甲类功放”所能达到的效率确实够神奇的了! 本帖最后由 柳暗花明 于 2016-2-2 10:11 编辑
电台 发表于 2016-2-2 01:37
楼主的基本观点我是赞同的,但是计算方式不对,32W不是峰值功率,是额定功率8欧32W,这时的峰值功率是64W, ...
一楼的计算是正确的,1A的静态电流,甲类峰值电流是2A,取2A的峰值电流代入IIR=2x2x8=32W是峰值功率,有效值功率是峰值功率的1/2=16W。 按照一楼的说法去做的话,该放大器除非工作在比较冷的场合,否则变压器会很热。 本帖最后由 kikiki 于 2016-2-2 10:13 编辑
电台 发表于 2016-2-2 01:37
楼主的基本观点我是赞同的,但是计算方式不对,32W不是峰值功率,是额定功率8欧32W,这时的峰值功率是64W, ...
不对吧,输2a的峰值电流时,上管Uce很小,基本不消耗功率,下管基本截止,功率全部消耗在负载上了,也就是说峰值功率是2*2*8=32,以上半周的峰值来分析,顺便问下,瞬时功率等同峰值功率吗,峰值功率要是算一个周期,那确实是64,不对啊,我原来以为弄明白了的,现在又蒙圈了,谁给个正确的峰值功率的定义:dizzy: 本帖最后由 ss0009671 于 2016-2-2 10:02 编辑
电台 发表于 2016-2-2 03:44
好吧,静态电流的问题被1楼带歪了,每声道8欧32瓦纯甲的效率最佳的设计方案的静态功耗是100W。
不过你 ...
任然还是歪的.继续纠
希望你能有一套自己风格的估算方式.
歪了就纠,纠了还是歪的.
如果是纯理论理想化的的状态.32W甲类静态功耗是64W ,不是100W.
如果选管合适,设计好一点.最佳怎么都用不了100W. ss0009671 发表于 2016-2-2 09:53
任然还是歪的.继续纠
希望你能有一套自己风格的估算方式.
歪了就纠,纠了还是歪的.
推挽甲類效率的纯理论理想化不可能是剛好50%,只能接近50%。 kikiki 发表于 2016-2-2 09:44
不对吧,输2a的峰值电流时,上管Uce很小,基本不消耗功率,下管基本截止,功率全部消耗在负载上了,也 ...
不对,正半周峰值32W,负半周峰值也是32W,全周期依然是32W峰值。 柳暗花明 发表于 2016-2-2 10:17
不对,正半周峰值32W,负半周峰值也是32W,全周期依然是32W峰值。
就是啊,刚问了度娘,
峰值在所考虑的时间间隔内,变化的电流、电压或功率的最大瞬间值。
峰值功率,就是最高能支持的功率 接近或者超过峰值功率。
如果上面说法是对的,峰值功率就是32 kikiki 发表于 2016-2-2 10:19
就是啊,刚问了度娘,
峰值在所考虑的时间间隔内,变化的电流、电压或功率的最大瞬间值。
峰值功率,就 ...
那就是说40W的变压器还是够用的 simon62 发表于 2016-2-2 10:13
推挽甲類效率的纯理论理想化不可能是剛好50%,只能接近50%。
估算,50%比较接近,将就了
误差可以容忍.错误不可忍 ss0009671 发表于 2016-2-2 10:25
估算,50%比较接近,将就了
误差可以容忍.错误不可忍
差不多是的,不過我試過跟一位非常愛較真的人交過手,說著原理截止了就不是甲類,非要把50%改為接近50%才行。;P lcd 发表于 2016-2-2 09:17
按照一楼的说法去做的话,该放大器除非工作在比较冷的场合,否则变压器会很热。
我这个帖子与变压器有联系吗 scjayyldiy 发表于 2016-2-2 10:57
我这个帖子与变压器有联系吗
是啊!你说东,他说西,他根本不懂的在分析电路时一切条件都是理想的。 scjayyldiy 发表于 2016-2-2 10:57
我这个帖子与变压器有联系吗
你是贴主,你认为没有的话当然可以。 柳暗花明 发表于 2016-2-2 11:06
是啊!你说东,他说西,他根本不懂的在分析电路时一切条件都是理想的。
有道理,忽略这个重要细节了。 本帖最后由 jingship 于 2016-2-2 11:52 编辑
甲类功放,总功耗是不变的,没有最大最小之说,发声时,由于部分功率变为声音,故发热会下降