Przewody
i bezpieczniki
W tym m
miesiącu p
postanowiłem ttrochę p
pomęczyć c
cię o
obliczeniami. Z
Zdaję s
sobie s
sprawę, ż
że
mamy w
wakacje, a
ale n
nasze rrachunki b
będą ttak p
proste, ż
że m
można jje z
zrobić n
niemal w
w pamięci.
Będą o
one s
służyły s
sprawdzeniu p
przekroju z
zastosowanego
przewodu g
głośnikowego ii wartości n
nominalnej b
bezpiecznika g
głośnikowego
we w
wzmacniaczu.
Zapewne wiesz, że przewód łączący
Nie ma potrzeby kupować grubych, cięż−
W celu znalezienia właściwego prze−
wzmacniacz mocy z kolumnami musi
kich kabli, jeśli bez specjalnych strat moż−
kroju pojedynczej żyły przewodu głośni−
spełniać pewne wymagania. To, że powi−
na zastosować cieńsze. Do obliczeń przy−
kowego skorzystaj z tabeli 1
1, w której po−
nien być wytrzymały mechanicznie, nie
jmijmy zatem średni współczynnik tłu−
dano zarówno przekrój pojedynczego
ulega wątpliwości, ale jak to wygląda
mienia 200. Na wstępie oblicz impedan−
przewodu w kablu, jak i jego średnicę
z elektrycznego punktu widzenia? Mie−
cję źródła (czyli obwodów wyjściowych
(zwróć na to uwagę podczas zakupu, te
dziana linka znajdująca się wewnątrz izo−
wzmacniacza). Dokonasz tego dzieląc cał−
wartości się nie pokrywają!)
lacji kabla musi mieć dostatecznie duży kowitą impedancję głośników przez przy−
Przykład: Chcesz podłączyć zestaw
przekrój, by nie powodowała strat mocy.
jęty współczynnik tłumienia:
głośnikowy o impedancji 8Ω, przyjmując
Czym cieńszy przekrój tym większa re−
współczynnik tłumienia 200. Wylicz pożą−
Zgł
zystancja właściwa, czyli więcej mocy
Z
=
źr
daną impedancję źródła:
D
odłoży się na przewodzie a mniej na za−
f
8Ω : 200 = 0,04Ω
ciskach głośników. Przystąpmy zatem do
gdzie:
Chcesz, by przewód głośnikowy miał
obliczenia minimalnego przekroju prze−
Zźr − impedancja wyjściowa
10m długości; wylicz zatem maksymalną
wodu łączącego nasz wzmacniacz z ze−
wzmacniacza [Ω]
rezystancję 1 metra przewodu:
stawem głośnikowym. Na wstępie trze−
Zgł − impedancja zestawu
(0,04Ω • 1000) : (10m • 2) = 2mΩ/m
ba zaznaczyć, że stosowany przez nas
głośnikowego [Ω]
Następnie wyszukaj w tabeli średnicę kab−
przewód może mieć przekrój większy od
Df − współczynnik tłumienia
la odpowiadającą tej rezystancji na jednostkę wyliczonego, ale nie powinien mieć
(damping factor)
długości. Najbliższa wartość to 3,5mm.
mniejszego.
Przyjmij odpowiednią dla twoich ce−
Ważnym czynnikiem, który ma wpływ
lów długość przewodu głośnikowego pa−
Tabela 1
1.
na wyniki obliczeń, jest tzw. współczyn−
miętając, że czym krótszy, tym lepszy.
Wyliczona
Przekrój
Średnica
nik tłumienia. Znajdziesz go wśród para−
Oblicz maksymalną dopuszczalną rezys−
wartość
przewodu
metrów zawartych w instrukcji obsługi
tancję 1 metra przewodu dzieląc impe−
[mW/m]
[mm2]
[mm]
twojego wzmacniacza (jego angielska na−
dancję źródła przez przyjętą długość
0,9
19,5
5,0
zwa to damping factor). Do obliczeń mini−
przewodu:
1,1
15,6
4,5
malnego przekroju pojedynczej żyły prze−
= Zźr × 1000
1,4
12,5
4,0
wodu głośnikowego musisz przyjąć
R
L × 2
1,8
9,5
3,5
określoną wartość współczynnika tłumie−
2,5
7,0
3,0
nia dla całego systemu wzmacniacz−prze−
gdzie:
3,6
5,0
2,5
wód−głośnik, jednak nie większą niż poda−
R − rezystancja 1 metra przewodu
5,6
3,14
2,0
wana przez producenta wzmacniacza. Za−
głośnikowego [mΩ/m]
6,9
2,54
1,8
zwyczaj jest to 200 (przy częstotliwości L − przyjęta długość przewodu
8,7
2,01
1,6
1kHz na obciążeniu 8Ω), choć wartość ta
głośnikowego [m]
11,4
1,54
1,4
często wzrasta dla niższych częstotliwoś−
Przyjętą długość przewodu w powy−
15,5
1,13
1,2
ci i potrafi osiągnąć nawet 1400. Przyję−
ższym wzorze pomnożono razy 2,
22,3
0,78
1,0
cie większych wartości damping factor
ponieważ kabel głośnikowy jest dwużyło−
35,0
0,50
0,8
narzuca systemowi większe wymagania
wy. Wprowadzona do wzoru liczba 1000
62,1
0,28
0,6
dotyczące jego sprawności i, jak łatwo się
ma na celu uzyskanie wyniku w milio−
139,0
0,12
0,4
domyślić, większy przekrój przewodów.
mach [mΩ] − tysięcznych częściach oma.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/97
75
Audio
i oscylacjami od strony wejścia, lecz
Tabela 2
2.
w przypadku obciążeń o charakterze in−
dukcyjnym ich jedyną bronią jest zmniej−
Wyliczona
AWG No.
Wyliczona
AWG No.
Wyliczona
AWG No.
szenie ogólnej mocy wzmacniacza bez
wartość
wartość
wartość
rozróżniania charakterystyki widmowej
[mΩ/m]
[mΩ/m]
[mΩ/m]
sygnału przychodzącego.
1,79
0000
7,7
4
39,16
11
1,95
000
9,72
5
49,37
12
Bezpieczniki
2,47
00
12,29
6
62,28
13
Ponieważ współczesne wzmacniacze
3,11
0
15,49
7
78,53
14
są źródłem dużej mocy, istnieje koniecz−
3,84
1
18,45
8
99,03
15
ność zabezpieczenia głośników przed
4,84
2
24,64
9
124,87
16
przeciążeniem,
zazwyczaj
fatalnym
6,1
3
31,05
10
157,47
17
w skutkach (poświęcę temu tematowi
kolejny artykuł). Podstawową metodą do−
Jeżeli nie dysponujesz przewodem
cych i odbierających wysokie częstotli−
datkowego zabezpieczenia jest podłącze−
o odpowiedniej średnicy, możesz w osta−
wości mogące być przyczyną szkodli−
nie obciążenia szeregowo z bezpieczni−
teczności użyć kilku przewodów połączo−
wych oscylacji. Zachowaj największą
kiem topikowym. Można przy pomocy
nych równolegle (w tym wypadku mogą
z możliwych odległość między przewoda−
jednego bezpiecznika dołączyć wszystkie
to być np. dwa przewody 1,75mm).
mi głośnikowymi a przewodami wejścio−
głośniki pracujące w zestawie (taką rolę Jeżeli masz możliwość zakupu kabla
wymi (niskoprądowymi). Nigdy nie łącz
pełni bezpiecznik głośnikowy we wzmac−
oznaczonego za pomocą jednostek AWG
ze sobą masy wejściowej i wyjściowej
niaczu) i/lub za pomocą oddzielnych bez−
(American Wire Gauge) możesz skorzystać
wzmacniacza, to nie jest to samo!
pieczników dołączyć poszczególne głośniki.
z tabeli bezpośrednich przeliczników war−
Kolejnym problemem często zdarzają−
tości [mΩ/m] na symbol AWG (tabela 2
2).
cym się we wzmacniaczach mocy są po−
dakustyczne prądy niskiej częstotliwości
Inne problemy
występujące najczęściej przy podłączeniu
z przewodami
do wzmacniacza obciążenia o charakte−
głośnikowymi
rze indukcyjnym. Obciążenie takie stano−
Czasami na wyjściu pojawiają się os−
wią np. transformatory podwyższające
cylacje o wyraźnie pasożytniczym charak−
napięcie w stacjonarnych instalacjach
terze. Wprawdzie mają one częstotli−
rozgłoszeniowych czy nawet głośniki
wość ponadakustyczną i można je wyraź−
elektrostatyczne. Obciążenie o charakte−
nie zaobserwować tylko na oscyloskopie,
rze indukcyjnym „widziane” jest od stro−
lecz ich objawem jest zazwyczaj niczym
ny wzmacniacza jako zwarcie dla niskich
nieuzasadnione nagrzewanie się radiato−
częstotliwości, co powoduje wydzielanie
rów wzmacniacza nawet przy znikomym
większej mocy przy niskich tonach i za−
sygnale wejściowym, a nawet przy jego
zwyczaj niepotrzebną aktywność ukła−
braku. Osoby o wyczulonym słuchu są
dów zabezpieczających. W takim wypad−
także w stanie usłyszeć jedną z podhar−
ku zaleca się stosowanie filtrów górno−
monicznych oraz towarzyszący takiej os−
przepustowych eliminujących najniższe
cylacji bardzo charakterystyczny, „wymu−
składowe sygnału. Wzmacniacze najwy−
szony” przydźwięk sieciowy. Oscylacje
ższej klasy wyposażone są w aktywne
mogą być przyczyną nadmiernej aktyw−
obwody zabezpieczające, kontrolujące
ności
obwodów
zabezpieczających
jednocześnie sygnał wejściowy i obwód
i
w
rezultacie niepoprawnej pracy
wyjściowy, analizujące wzajemne zależ−
Ta druga metoda jest szczególnie zaleca−
wzmacniacza (odłączające się przekaźniki
ności między nimi i na bieżąco korygują−
na w systemach wielogłośnikowych po−
głośnikowe, zbyt wczesne sygnalizowa−
ce charakterystykę pracy wzmacniacza.
łączonych równolegle. W ten sposób
nie przesterowania, itp.). Aby zabezpie−
Układy prostsze ograniczają się zazwy−
unika się wyłączenia całego systemu
czyć się przed tymi problemami należy
czaj do filtra górnoprzepustowego na we−
w przypadku przepalenia głównego bez−
przestrzegać kilku ważnych zasad. Prze−
jściu i członu zabezpieczającego przed
piecznika. Bezpieczniki najwygodniej jest
de wszystkim włącz filtry dolnoprzepus−
nadmiernym wzrostem prądu wyjścio−
umieścić wewnątrz kolumn, jednak w ta−
towe we wzmacniaczu, jeśli tylko posia−
wego, które to układy nie mają ze sobą kim miejscu, by można było stosunkowo
da takowe. Zwiąż ze sobą przewody głoś−
wspólnej płaszczyzny działania i pracują
szybko dostać się do nich. Znajdujący się
nikowe wychodzące z danego wzmacnia−
niezależnie od siebie. Wprawdzie są one
na sąsiedniej stronie nomogram pozwala
cza mocy, co spowoduje zminimalizowa−
w pewnych granicach skuteczne, gdyż
na szybkie wyliczenie wartości nominal−
nie szansy pracy ich jako anten wysyłają−
zabezpieczają przed zwarciem na wyjściu
nej bezpiecznika, znając szczytową moc
muzyczną wzmacniacza (można ją otrzy−
mać mnożąc średnią moc nominalną ra−
zy 4) i impedancję głośnika. Najlepszym
rozwiązaniem jest zastosowanie tzw.
bezpieczników szybkich. Można je roz−
poznać po wewnętrznej sprężynce po−
zwalającej na wymuszone rozłączenie
drutu topikowego w przypadku nadmier−
nego przeciążenia.
Tomasz W
Wróblewski
76
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/97