Wie bestimmt man die Wattleistung in einem Application Note-Schema?

Die durchschnittliche (nur leicht pathologische) Verlustleistung im schlimmsten Fall (20 W durchschnittliche Ausgangsleistung an 8 Ohm bei 20 kHz kontinuierlicher Sinuswelle) in den 4,7-Ohm-Widerständen beträgt etwa 120 mW.

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Bearbeiten: Falls Sie neugierig sind, wie ich das hinbekommen habe, während ich Mathefehler vermeide, nun, es ist Samstag, und ich bin faul, und Berechnungen sehen ein bisschen zu sehr danach aus, was ich für bezahlte Arbeit mache, also habe ich es einfach in SPICE simuliert . Natürlich könnte ich es auch manuell oder in Matlab etc. machen, aber das war einfach.

Die W-Marker sind wie Sonden, die die momentane Verlustleistung in den Komponenten messen. Die Spitzenspannung von 17,888 wurde ausgewählt, um 20 W auszugeben (und durch den Markierer bestätigt):

VAMPL=$\sqrt{2} \times \sqrt{20W \times 8\Omega} = \sqrt{320}$v.

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Die tatsächliche Verlustleistung beim Abspielen einer vernünftigen Signalquelle zum Hören wird viel geringer sein.

Sie können 1 / 4W für alles Widerstandsmäßige verwenden. Die 35-V-Bewertung ist für die Kondensatoren in Ordnung, da Sie sich dieser für die Versorgung niemals nähern sollten (und sie haben normalerweise eine Überspannungsbewertung, mit der Sie die Bewertung geringfügig überschreiten können), aber ich würde 50 V und 105 ° C für einen gewissen Spielraum verwenden.

Schauen Sie sich zur Kontrolle die Teile auf dem Muster-PCB-Layout an. Wenn die Widerstände physisch nicht groß sind, haben sie keine hohe Leistung.

Das bedeutet nicht, dass Sie diese Widerstände nicht vermasseln könnten, wenn Sie etwas wirklich Perverses getan haben, wie z sie verbrauchen mehrere Watt. Wenn Sie nervös sind, sind 1-W-Widerstände billig und nicht so riesig.

Wenn Sie mehr über die Serie RC an den Ausgängen lesen möchten, sie heißen Zobel-Netzwerke oder Boucherot-Zellen.

Der$R_7$-$C_8$Serienimpedanz lässt sich leicht berechnen:

$$Z=R_7+Z_{C8}=R_7+\frac{1}{sC_8}=\frac{R_7C_8\cdot s + 1}{C_8\cdot s}$$ das heißt, wenn die Frequenz Null ist, nähert sich die Impedanz $\infty$, dh $C_8$offen ist, während mit zunehmender Frequenz die Impedanz abnimmt, und wenn sich die Frequenz nähert $\infty$du hast $Z\rightarrow R_7$. Seit $R_7=4.7\Omega$Und $V_{cc}=-V_{dd}=35V$die maximale Spannung über $Z$wäre kleiner als $35V$. Im schlimmsten Fall, also wann $Z=R_7=4.7\Omega$du hast: $$P_Z=\frac{V_{CC}^2}{R_7}=\frac{1225}{4.7}W=260W$$ Warte was?
Nun, der Punkt ist, dass die Frequenz weit darüber hinausgeht $\infty$, eigentlich können wir davon ausgehen $f_{MAX}=20$kHz, das ist Audiosignal für Sie. Seit $s=j\cdot 2\pi\cdot f$wir müssen nur rechnen: $$Z_{MIN}=Z(f=f_{MAX})= \dots = (4.7 - j\cdot 80)\Omega$$ Natürlich brauchen wir den Absolutwert: $$|Z_{MIN}|=\sqrt{4.7^2 + 80^2}=80\Omega\rightarrow I_Z=\frac{V_{CC}}{|Z_{MIN}|}=\dots=437mA$$ Und schlussendlich: $$P_{MAX}=R_7\cdot I_Z^2 \approx 900mW$$

Verwenden Sie einfach etwas Größeres und Sie können loslegen, 1 W ist gut genug.

Bitte beachten Sie, dass 35 V die absolute Höchstspannung ist . Sie sollten den Verstärker besser mit einer niedrigeren Spannung betreiben, siehe Tabelle 4, Seite 6: um 40 W @ 8 zu erhalten$\Omega$du brauchst nur$\pm26V$, Das führt zu$P_{MAX}\approx500mW$bedeutet, dass$1W$Widerstände sind absolut sicher für Sie.

Über die Kondensatoren müssen alle Powercaps voll aushalten$V_{CC}$, dh$C_{4,5,6,7}$. Das gleiche gilt für$C_{8,9}$.$C_3$muss einen engeren Schwung unterstützen, siehe Tabelle 5 und Abb. 17, Seite 13. Schließlich,$C_{1,2}$können auch "kleiner" sein, da sie nur Leitungspegel sehen, das sind etwa 2 V. Sie können einfach ein paar 35-V-Kappen kaufen und sie verwenden.

Beginnen Sie mit der 18k / 560-Kombination. Die Gesamtverlustleistung beträgt V x V / R oder 25 x 25 / 18.560. Das sind 0,034 Watt, also können beide 1/8 Watt sein (25 Volt werden verwendet, indem die Spitzenspannung für eine Sinuswelle ermittelt wird, um 40 Watt an 8 Ohm zu erzeugen. Das ist sqrt (2 x P x R)). Beachten Sie bei den 4,7-Ohm-Einheiten, dass sie mit 0,1-uF-Kappen in Reihe geschaltet sind und die Impedanz einer Kappe 1 / (2 x pi xfx C) beträgt. Bei einem C von 0,0000001 und einer maximalen Frequenz von beispielsweise 10 kHz sind das etwa 160 Ohm. Die Spannung über dem Widerstand (ohne Berücksichtigung von Phasenverschiebungen) beträgt 25 x (4,7 / 164,7) oder 0,7 Volt. Die Leistung am Widerstand beträgt dann V x V / R oder (0,7 x 0,7 / 4,7) oder 0,1 Watt. Also ein 1/4 Watt Gerät sollte dir genügen.

Der Grund, warum Sie eine 10-kHz-Frequenz verwenden können, ist, dass bei echter Musik die harmonischen Pegel weit unter den niedrigeren Frequenzen liegen und Sie sich nicht mit den gesamten 20 kHz befassen müssen.