Verstärker-Impedanzanpassung mit Konstantspannungs-Lautsprechersystemen

Ich habe erst kürzlich verstanden, dass für eine maximale Leistungsübertragung die Impedanzen von Verstärker und Lautsprecher übereinstimmen sollten.

Dies ist bei Audio nicht der Fall - ein Audioverstärker kann eine Ausgangsimpedanz haben, die wesentlich niedriger als 1 Ohm ist, aber niemand stellt (soweit ich weiß) 1-Ohm-Lautsprecher her. Wenn der Verstärker einen 8-Ohm-Ausgang hätte, könnte er nur die Hälfte der Spannung an einen 8-Ohm-Lautsprecher liefern, und der Rest der Leistung würde in seiner Ausgangsimpedanz verschwendet.

Es sind nur HF-Schaltungen, bei denen Sie sich um die Anpassung der Impedanzen kümmern müssen, aber dies dient mehr dazu, Reflexionen auf Leiterplattenbahnen und -kabeln zu verhindern.

Der Rest Ihrer Frage basiert auf einer falschen Prämisse zu Audioimpedanzen, sodass es sich nicht lohnt, darauf zu antworten. Ich werde jedoch versuchen, einen Einblick in die verwendeten Transformatoren zu geben.

Wie bei jedem Leistungstransformator ohne Sekundärlast möchten Sie idealerweise in der Lage sein, eine Spannung an die Primärseite anzulegen und keinen Strom in den Transformator einfließen zu lassen - das wäre perfekt und wenn Sie eine Sekundärlast anschließen, die Strom verbraucht, die benötigte Leistung der primären Eingangsleistung wäre identisch mit der von der Last verbrauchten. Die Realität ist eigentlich nicht so schlimm.

Die Primärmagnetisierungsinduktivität ist im Grunde die Primärimpedanz, wenn die Sekundärlast getrennt ist - sie kann nicht unendlich sein, aber sie kann relativ klein sein, aber nicht so klein wie eine Lautsprecherimpedanz, da dann ein Großteil der Energie des Leistungsverstärkers beim Fahren verschwendet wird ein Blindstrom, der keinen Zweck erfüllt.

Wenn es sich um einen 50-Hz-Leistungstransformator handelt, der an 230 V Wechselstrom angeschlossen ist, würde eine 10-Henry-Induktivität einen "Standby" -Strom von 73 mA aufnehmen. Wenn ein solcher Transformator für Audio ausgelegt wäre und Sie sich nicht allzu sehr um unter 100 Hz (tiefer Bass) kümmern würden, würde eine 10-Henry-Induktivität 35 mA bei 100 Hz benötigen, ABER es ist möglicherweise ein 20-V-RMS-Laufwerk und nicht 230 VRMS, also ein 100 mH mag Induktivität würde ausreichen und es hat eine Impedanz von 63 Ohm bei 100 Hz. Dies wird natürlich nur höher (besser), wenn die Audiofrequenz in die Mitten und Höhen steigt.

63 Ohm sind in Ordnung für einen Verstärker, der einen 8-Ohm-Lautsprecher ansteuern kann, sodass dieser Aspekt hoffentlich erledigt ist. Als nächstes gibt es Windungen (Wicklungen) auf der Primärseite, die die Leistung nicht mit den Windungen auf der Sekundärseite koppeln, und diese können für Audiotransformatoren ein wahrer königlicher Schmerz sein, da sie mit der Leistungsübertragung in Reihe geschaltet sind und bei hohen Frequenzen diese "Lecks" auftreten. Induktivitäten werden hohe Frequenzen etwas dämpfen. Die Quintessenz ist, dass Entwickler von Audiotransformatoren versuchen sicherzustellen, dass ungefähr 99,5 % des magnetischen Flusses in der Primärwicklung an die Sekundärwicklung gekoppelt sind. Wenn also die Primärwicklung einen Nennwert von 100 mH im Leerlauf hat, werden weniger als 500 uH als nutzlos für die Transformator und ein Nachteil für hohe Audiofrequenzen.

Trotzdem sind 100 uH als Sperrimpedanz fast 13 Ohm bei 20 kHz.

Fazit ist, dass Audiotransformatoren wirklich gut darin sind, eine verlustarme Leistungsübertragung über einen weiten Frequenzbereich bereitzustellen. Es ist keine Impedanzanpassung erforderlich.