Calculo de potencia nos Autofalantes e Amplificador- Exemplo de como c

[guilhermecmartins 0]

Ola a Todos.

 

Ontem ao responder um topico aqui do forum, fiquei com duvida no calculo e fui procurar os dados corretos para o calculo da potencia.

 

Encontrei esses artigos publicado no site da Bravox, e como é um assunto que quase todo dia tem alguem perguntando sobre isso, resolvi compartilhar com voces.

 

http://www.bravox.com.br/textostecnicos_influenciadaimpedancia.asp

 

O primeiro decorre sobre o calculo da potencia resultante em cada falante.

 

O segundo mostra o calculo da potencia em falantes com bobinas Duplas e suas dferentes associações.

 

 

1 - INFLUÊNCIA DA IMPEDÂNCIA DO ALTO-FALANTE NA POTÊNCIA DO AMPLIFICADOR.

 

 

A maneira como utilizamos os alto-falantes pode implicar em ganhos ou perdas de potência de um amplificador. Um ganho de potência pode ser conseguido através de um baixo valor de impedância. Para que possamos explicar melhor o que ocorre, vamos verificar este exemplo, onde temos os seguintes equipamentos:

 

1 alto-falante com impedância de 2 ohms

1 alto-falante com impedância de 4 ohms

1 alto-falante com impedância de 8 ohms

1 Amplificador de um canal com potência de 100 Wrms em 4 Ohms

Para analisarmos as diferentes formas em que o amplificador irá trabalhar, utilizaremos as seguintes fórmulas:

 

P = T ² / Z P = T x I P = I ² x Z

 

P = Potência (Watts)

T = Tensão (Volts)

I = Corrente (Amperes)

Z = Impedância (Ohms)

 

Primeiramente devemos calcular o valor da tensão de saída deste amplificador, para que possamos verificar os diferentes valores de potência apresentados pelo amplificador de acordo com a impedância que teremos na saída.

 

O fabricante deste amplificador nos fornece a informação de que teremos 100 Wrms quando utilizarmos uma impedância de 4 ohms na saída. Jogando estes dados na primeira fórmula teremos:

 

100 = T ² / 4

T ² = 100 x 4 = 400

T = 20 Volts

 

Como o valor da tensão de saída do amplificador é constante e já o temos calculado, podemos encontrar os diferentes valores de potência para cada valor de impedância:

 

Para o alto falante com impedância de 4 Ohms

P= (20x20) / 4 = 400/4 = 100 Wrms

 

Para o alto falante com impedância de 2 Ohms

P= (20x20) / 2 = 400/2 = 200 Wrms

 

Para o alto falante com impedância de 8 Ohms

P= (20x20) / 8 = 400/8 = 50 Wrms

 

Com isso, podemos chegar à conclusão de que a medida que diminuímos a impedância, automaticamente o amplificador aumenta sua potência.

Por outro lado existe um limite, que é exatamente o ponto em que se pode ocasionar a queima de um amplificador. Isso ocorre porquê ao diminuirmos a impedância fazemos com que o amplificador forneça o máximo de potência, resultando em altos valores de corrente na saída do amplificador.

 

Para utilizarmos corretamente o equipamento a dica é conferir sempre a impedância mínima de saída do amplificador (bridge e estéreo) e a impedância de cada alto-falante, evitando assim futuros problemas.

[guilhermecmartins 0]

2 - CONHEÇA O ALTO-FALANTE DE BOBINA DUPLA.

 

O alto-falante de bobina dupla já é um velho conhecido de nós brasileiros, mas ainda gera muitos mitos e dúvidas. Para que possamos ter certeza disso, basta que façamos uma única pergunta: O que é e quais são as vantagens de se utilizar um alto-falante de bobina dupla?

 

A diferença entre um alto-falante de bobina dupla e um de bobina simples consiste na utilização de dois enrolamentos de bobina (duas bobinas), o que possibilita diferentes modos de associação destas bobinas e muitas vezes acaba complicando a vida dos instaladores.

 

A maneira como utilizamos estes alto-falantes pode implicar em ganhos ou perdas de potência do amplificador. Um ganho de potência pode ser conseguido através de uma associação paralela entre as bobinas, pois ao utilizarmos esta associação teremos um baixo valor de impedância, resultando então em um alto valor de potência. Com isso explicamos o fato de um alto-falante de bobina dupla apresentar um rendimento maior do que um de bobina simples, quando estes estão sendo comparados com um mesmo amplificador.

 

Já com a associação em série o que ocorre é um aumento de impedância, que resulta em baixo valor de potência. Para que possamos explicar melhor o que ocorre vamos como exemplo o sistema abaixo, onde temos os seguintes equipamentos:

 

1 alto-falante de bobina dupla (2 x 4 ohms)

 

1 alto-falante de bobina simples (1 x 4 ohms)

 

1 Amplificador Mono (1 x 100 Wrms em 4 Ohms)

 

Para analisarmos as diferentes formas em que o amplificador irá trabalhar, utilizaremos as seguintes fórmulas:

 

 

P = U ² / Z P = U x I P = I ² x Z

 

 

P = Potência (Watts)

U = Tensão (Volts)

I = Corrente (Ampères)

Z = Impedância (Ohms)

 

Primeiramente devemos calcular o valor da tensão de saída deste amplificador, para que possamos verificar os diferentes valores de potência apresentados pelo amplificador de acordo com a impedância que teremos na saída.

 

O fabricante deste amplificador nos fornece a informação de que teremos 100 Wrms quando utilizarmos uma impedância de 4 ohms na saída. Jogando estes dados na primeira fórmula teremos:

 

100 = T ² / 4

U ² = 100 x 4 = 400

U = 20 Volts

 

Como o valor da tensão de saída do amplificador é constante e já o temos calculado, podemos encontrar os diferentes valores de potência para cada valor de impedância:

 

Para o alto falante de bobina simples

Bobina simples P= (20x20) /4=400/4 = 100 Wrms

 

Para o alto falante de bobina dupla, com as bobinas associadas em série

Bobina dupla (8ohms) P= (20x20) / 8=400 / 8 = 50 Wrms

 

Para o alto falante de bobina dupla, com as bobinas associadas em paralelo

Bobina dupla (2 ohms) P=(20x20) / 2=400 / 2= 200 Wrms

 

Com isso, podemos chegar à conclusão de que o alto-falante de bobina dupla pode ser um artifício de incremento de potência sem que sejam alterados os sistemas de amplificação. Por outro lado este também pode ocasionar a queima de um amplificador, pois ao diminuirmos a impedância fazemos com que o amplificador forneça o máximo de potência, resultando em altos valores de corrente na saída do amplificador.

 

Para utilizarmos corretamente estes alto falantes a dica é conferir sempre a impedância mínima de saída do amplificador (bridge e estéreo) e a impedância de cada bobina do alto-falante, evitando assim futuros problemas.

 

Segue o esquema de associações das bobinas de alto-falante com bobina dupla e suas impedâncias finais.

 

 

Exemplo de associações de bobinas.

 

http://www.bravox.com.br/textostecnicos_bobinadupla.asp

[rdallasen 0]

temos que levar em conta que a impedancia de um falante NAO é constante. Esses calculos seria uma aproximacao. Teria que ser tracada a curva da impedancia em relacao a frequencia na caixa desejada, e de posse disso, calcular a potencia em uma frequencia especifica, utilizando a impedancia do sistema naquela frequencia.

 

Essa ultima parte, é meio controversa. Nao se pode aumentar a potencia de um amplificador alterando a impedancia de carga. se um amp libera 100W em 4 ohms, colocando uma carga de 2 ohms, ele nao vai liberar mais de 100W. A nao ser que tenha folga no projeto. O amp de 100W em 4 ohms, funciona com uma carga de 2 ohms, mas se demandada uma corrente maior do que a suportada pelo amp, podemos dizer adeus a alguns transistores.

[guilhermecmartins 0]

temos que levar em conta que a impedancia de um falante NAO é constante. Esses calculos seria uma aproximacao. Teria que ser tracada a curva da impedancia em relacao a frequencia na caixa desejada, e de posse disso, calcular a potencia em uma frequencia especifica, utilizando a impedancia do sistema naquela frequencia.

 

Correto.

 

Voce tem a variação da impedancia relacionada ao aquecimento da bobina.

Contudo esse calculo não é muito simples, inclui calculos envolvendo Derivadas e integrais, o que não é de conhecimento geral.

Assim uma simplificação adequada é tratar a bobina como ideal, sem perda de potencia ou mudança de impedancia, devido ao aquecimento.

Para quem tiver interesse em aplicar essa condição aconselho ler sobre o assunto no artigo, aqui do forum que aborda a questão.

 

Essa ultima parte, é meio controversa. Nao se pode aumentar a potencia de um amplificador alterando a impedancia de carga. se um amp libera 100W em 4 ohms, colocando uma carga de 2 ohms, ele nao vai liberar mais de 100W. A nao ser que tenha folga no projeto. O amp de 100W em 4 ohms, funciona com uma carga de 2 ohms, mas se demandada uma corrente maior do que a suportada pelo amp, podemos dizer adeus a alguns transistores.

 

Corretissimo, tambem.

 

O modulo vai tentar manter a diferença de tensão entre os polos, enviando uma corrente muito mais forte.

E se não estiver no projeto do mesmo suportar aquela corrente, pode preparar o ovo para fritar em cima do modulo.

[rdallasen 0]

Um bom exemplo é nos falantes da linha profissional da selenium, que apresentam os graficos de impedancia em funcao da frequencia, dá para brincar bastante com eles.

 

So coloquei essas informacoes, pois ficou devendo um pouco nessa parte, e como aqui uma boa parcela tem um conhecimento razoavel (sabe o que é lei de ohm pelo menos), ai daria para subir o nivel um pouco.

 

Mas muito bom o texto, bem explicativo, facil de entender

[guilhermecmartins 0]

...e como aqui uma boa parcela tem um conhecimento razoavel (sabe o que é lei de ohm pelo menos)...

 

EHEHEEH...

 

Com tanta pergunte obivia e vendo tantos absurdos eu teria duvida em afirmar isso...

 

"Ficou show a ligação, deixei tocando 4 horas e não esquentou nadinha"

[Barroso 23]

Uma dúvida. Já sabia que com o aquecimento a impedância variava, mais sempre tive a seguinte duvida: Com o aquecimento da bobina a Impedância cai ou aumenta?

Abraço

[Carlos Kbsom 16]

Uma dúvida. Já sabia que com o aquecimento a impedância variava, mais sempre tive a seguinte duvida: Com o aquecimento da bobina a Impedância cai ou aumenta?

Abraço

 

 

a impedancia do conjunto sobe, pois a resistencia da bobina aumenta com a temperatura.Lembrando que a impedancia final é a soma da resistencia puramente resistiva e das reatancias do alto falante, sejam elas de natureza capacitiva ou indutiva.A selenium tem bastante material sobre modelo matematico de alto falantes.

 

Lembrando também que esse impedancia varia de acordo com a sintonia da caixa,pois a carga acustica no falante já altera o modelo matematico.

 

Levantar a curva de impedancia com o falante na caixa e com sinais de pequena intensidade já da uma bela previsao de como a caixa vai se comportar, porém em regimes de alta potencia, devido a excursão, as componentes reativas da impedancia se alteram bastante.

[gibauff 0]

Po, achei interessante esse topico... ainda mais pra eu q to comecando agora... e so lembro vagamente disso quando eu fiz Fisica III

 

deixa eu ver se eu entendi:

 

eu tenho um bravox pxw 10d-2 (bobina dupla) de 250wrms a 4 ohms... so que eu posso usa-lo a 1ohm tb...

 

e tenho um banda voxer 4.8.. uso ele em bridge... 240wrms a 4ohms...

 

vamos supor q eu colocasse o sub pra 1ohm... a potencia iria a 960wrms? logo, iria arrebentar meu sub, certo?

 

 

ve se e isso ai galera!

[delima 16]

2 coisas:

 

primeiro, a variação da impedância com a temperatura deve-se ao aumento da parte fixa chamada resistência, ou seja, que é fixa no domínio da frequência, mas considerando temperatura fixa, se não me engano isso está na 2a lei de ohm

 

o melhor artigo em português sobre o assunto é este do H7

 

www.cpdee.ufmg.br/~semea/anais/artigos/HomeroSette_TR1.pdf

 

segundo, essa variação deve-se à temperatura ambiente e ao próprio movimento da bobina móvel, principalmente se sair muito (no tempo e no espaço) do gap e não se deve à temperatura do amplificador

 

por falar nisso, esse texto não deve nem ser considerado num fórum de som, visto o baixíssimo nível técnico e inúmeras aproximações... para usuários comuns pode ser admissível; é minha opinião

 

abs

[EliasSoares 5]

Delimaju,

 

Ótimo artigo.

Faço Engenharia Eletronica,

Tenho grande interesse em estudar a parte Física e Matemática da coisa.

Saber a teoria toda.

Pena minha faculdade não ter nenhuma cadeira a respeito de acustica mais aprofundado.

Mas é um dos meus sonhos estudar isso a fundo.

[guilhermecmartins 0]

Po, achei interessante esse topico... ainda mais pra eu q to comecando agora... e so lembro vagamente disso quando eu fiz Fisica III

 

deixa eu ver se eu entendi:

 

eu tenho um bravox pxw 10d-2 (bobina dupla) de 250wrms a 4 ohms... so que eu posso usa-lo a 1ohm tb...

 

e tenho um banda voxer 4.8.. uso ele em bridge... 240wrms a 4ohms...

 

vamos supor q eu colocasse o sub pra 1ohm... a potencia iria a 960wrms? logo, iria arrebentar meu sub, certo?

 

 

ve se e isso ai galera!

 

É isso ai...

 

Mas voce não acha que se pudesse fazer isso, os fabricantes não colocariam como potencia 960wrms?

 

Voce ate pode colocar ligado a 1 ohm, mas te garanto que seu Sub vai bater uma unica vez.

 

Não acredito, nem que vá queimar o fusivel, vai derreter tudo no modulo na primeira batida.

 

Quanto ao Sub pode ser que que ele não fique destruido, pois a potencia nem deve chegar ao sub, pois vai derreter tudo no modulo, perdendo muita força.

 

Mas não esquece, se quiser ligar em 1ohm, antes de ligar começa a gravar para poder compartilhar com mais pessoas.

[gibauff 0]

É isso ai...

 

Mas voce não acha que se pudesse fazer isso, os fabricantes não colocariam como potencia 960wrms?

 

Voce ate pode colocar ligado a 1 ohm, mas te garanto que seu Sub vai bater uma unica vez.

 

Não acredito, nem que vá queimar o fusivel, vai derreter tudo no modulo na primeira batida.

 

Quanto ao Sub pode ser que que ele não fique destruido, pois a potencia nem deve chegar ao sub, pois vai derreter tudo no modulo, perdendo muita força.

 

Mas não esquece, se quiser ligar em 1ohm, antes de ligar começa a gravar para poder compartilhar com mais pessoas.

 

 

huauhauhauhau

pode deixar... mas esse video vai ficar pra uma outra oportunidade... ainda quero ouvir mto o som do meu carro...