功放輸出功率和用電量之間的關(guān)系是什么?
- 907天前
如何通過(guò)功放的輸出功率大致計(jì)算功放的最大功耗?
首先,了解功率放大器輸出功率與最大功耗之間的關(guān)系是什么?無(wú)非是確定現(xiàn)場(chǎng)最大功耗,知道電纜應(yīng)該使用多厚,使整個(gè)音響系統(tǒng)始終處于安全的用電狀態(tài)。如何根據(jù)功率放大器功率確定總功耗?
要了解這個(gè)問(wèn)題,首先要了解功放總功率的組成。功放總功率由功放輸出功率和功放輸出過(guò)程中產(chǎn)生的熱損耗功率組成。根據(jù)能量守恒定律,功放總功率=功放輸出功率+功放熱損耗功率。
從公式可以看出,當(dāng)確定功率放大器的總功率時(shí),功率放大器的輸出功率越大,功率放大器的熱損耗功率越小。此時(shí),功率放大器的效率越高,功率放大器的效率越低。
功放的效率可以用以下公式來(lái)表達(dá):
功放的效率=功放輸出功率/功放總用電功率*100%
搞清楚功放總用電功率的組成后還要知道功放的3種功率狀態(tài)。
1/8 Power,1/3 Power,Maximum Power。
下面是對(duì)他們的解釋?zhuān)?/span>
1/8 Power:表示偶然限幅的典型程序,此額定值可用于大多數(shù)情況。
1/3 Power:表示嚴(yán)重限幅的嚴(yán)苛程序。
Maximum Power:(正弦)為1%限幅的連續(xù)正弦波驅(qū)動(dòng)。
以上三種狀態(tài)的功率值在進(jìn)口功放的說(shuō)明書(shū)中都會(huì)標(biāo)注,如果某些功放的說(shuō)明書(shū)中沒(méi)有標(biāo)出1/8 Power和1/3 Power為多大值,這時(shí)只需將對(duì)應(yīng)阻抗下的功率值去除以8和3就可得出該阻抗下1/8 Power和1/3 Power的輸出功率值。
下面根據(jù)LAB FP6400功放的使用手冊(cè)來(lái)詳細(xì)說(shuō)明一下多大的用電量才能確保該功放穩(wěn)定運(yùn)行。下面是LAB FP6400功放使用手冊(cè)中的內(nèi)容:
FP6400 Power 1/3 Power 1/8 Power Idle
8 ohms 2×1300W 1230W 575W 105W
4 ohms 2×2300W 1975W 900W 105W
2 ohms 2×3200W 2950W 1290W 105W
我們使用功放,一般情況下最大會(huì)使用到2聲道4 ohms這一檔的功率,在此種情況下運(yùn)行時(shí),功放使用效率較高,并且運(yùn)行相對(duì)比較穩(wěn)定。因此我選擇這臺(tái)功放2聲道4 ohms的功率作為具體例子加以分析。
上表給出的2聲道4 ohms,1/3 Power是1975W,這個(gè)數(shù)值就是用電功率,系統(tǒng)配電時(shí)可將此功率再乘以2用以應(yīng)付峰值功率。因此單就這臺(tái)功放來(lái)說(shuō)4000瓦的配電是最佳的方案。
前面講過(guò)根據(jù)能量守恒定律可知功放總用電功率=功放輸出功率+功放熱損耗功率,下面就算一下這臺(tái)功放在2聲道4 ohms,1/3 Power情況下的輸出功率、熱損耗功率和效率。
1/3 Power(輸出功率)=2300/3×2=1533W
查上表可知2聲道4 ohms,1/3 Power(用電功率)是1975W。
熱損耗功率=用電功率-輸出功率=1975-1533=442W
功放的效率=功放輸出功率/功放總用電功率*100%=1533/1975×100%=77.6%
對(duì)于別人提出的“AB類(lèi)的,電源利用率約50%,H類(lèi)的約60%-70%,D類(lèi)的80%以上”的說(shuō)法,個(gè)人認(rèn)為不一定是正確的。原因是盡管都是H類(lèi)功放,但各個(gè)廠(chǎng)家的功放在效率上還是有很大差別的。上面例舉的LAB FP6400的效率就可達(dá)77.6%,但絕大多數(shù)廠(chǎng)家是做不到這么高效率的。
下面就拿CREST AUDIO(高峰)功放為例,做一下比較。下表是CREST AUDIO功放的頂級(jí)型號(hào)PRO9001的一些相關(guān)參數(shù):
4 ohms Stereo Power:2×2050W
Class:H
1/3 Power Curr Draw:30A(120V,4 ohms)
下面就算一下PRO9001在2聲道4 ohms,1/3 Power情況下的輸出功率、熱損耗功率和效率。
1/3 Power(輸出功率)=2050/3×2=1367W
1/3 Power(用電功率)=30×120=3600W
熱損耗功率=用電功率-輸出功率=3600-1376=2233W
功放的效率=功放輸出功率/功放總用電功率*100%=1376/3600×100%=38%
同樣是H類(lèi)的功放LAB FP6400的效率可達(dá)77%,而CREST AUDIO PRO9001的效率卻只有38%,再看一下CREST AUDIO AB類(lèi)功放的效率。
下表是CREST AUDIO功放的PRO3301的一些相關(guān)參數(shù):
4 ohms Stereo Power:2×330W
Class:AB
1/3 Power Curr Draw:9A(120V,4 ohms)
算一下PRO3301在2聲道4 ohms,1/3 Power情況下的輸出功率、熱損耗功率和效率。
1/3 Power(輸出功率)=330/3×2=220W
1/3 Power(用電功率)=9×120=1080W
熱損耗功率=用電功率-輸出功率=1080-220=860W
功放的效率=功放輸出功率/功放總用電功率*100%=220/1080×100%=20%
看到這里你是不是覺(jué)得與“喇叭殺手”提出的“AB類(lèi)的,電源利用率約50%,H類(lèi)的約60%-70%,D類(lèi)的80%以上”的說(shuō)法相差很大,的確事實(shí)就是如此。
總結(jié):現(xiàn)場(chǎng)最大用電量的確定方法是以功放的1/3 Power(用電功率)為基數(shù),再乘以2。然后要做的事就是根據(jù)得到的數(shù)值選擇相應(yīng)的電纜了。