電功率的計算公式
用電壓乘以電流,這個(gè)公式是電功率的定義式,永遠正確,適用于任何情況。對于純電阻電路,如電阻絲、燈炮等,可以用“電流的平方乘以電阻”“電壓的平方除以電阻”的公式計算,這是由歐姆定律推導出來(lái)的(其中的電流和電壓都是有效值(有效值就是均方根值,對于正弦波,有效值等于峰值/1.414,注意是峰值不是峰峰值))。
但對于非純電阻電路,如電動(dòng)機等,只能用“電壓乘以電流”這一公式,因為對于電動(dòng)機等,歐姆定律并不適用,也就是說(shuō),電壓和電流不成正比。這是因為電動(dòng)機在運轉時(shí)會(huì )產(chǎn)生“反電動(dòng)勢”。例如,外電壓為8伏,電阻為2歐,反電動(dòng)勢為6伏,此時(shí)的電流是(8-6)/2=1(安),而不是4安。因此功率是8×1=8(瓦)。
另外說(shuō)一句焦耳定律,就是電阻發(fā)熱的那個(gè)公式,發(fā)熱功率為“電流平方乘以電阻”,這也是永遠正確的。還拿上面的例子來(lái)說(shuō),電動(dòng)機發(fā)熱的功率是1×1×2=2(瓦),也就是說(shuō),電動(dòng)機的總功率為8瓦,發(fā)熱功率為2瓦,剩下的6瓦用于做機械功了。
關(guān)于聲音失真
比如:對于1K HZ的正弦波測試聲音時(shí),在具體應用時(shí),直接測試喇叭的輸出PIN即可作為判斷聲音指標的依據,不管是失真還是幅值,當然波形失真跟功放輸入級和輸出級都有關(guān),如果輸入失真了那么輸出一定會(huì )失真,所以判斷時(shí)都要測試。失真即波形被削去了頂部或者底部。8歐姆的喇叭,要達到2W的功率,需要4V的有效值電壓,這個(gè)電壓一般般是遠遠達不到的,聲音會(huì )偏;如果換成4歐姆的喇叭,只需要2點(diǎn)多伏的有效值電壓即可,對應地電阻變小發(fā)熱也會(huì )增加。
關(guān)于TDA1517的GAIN是20DB,對應的放大倍數是10倍(對數公式算出來(lái)的)。要到4V的有效值輸出,進(jìn)入1517的有效值應該是0.4V左右才行,否則偏小。這樣可以處理輸入級跟輸出級的關(guān)系來(lái)作處理。D2025的功率接8歐負載最大只有1.3瓦,那我們在使用時(shí)如果算得的功率大于這個(gè)值,就有可能出現異,F象,比如喇叭爆音。
耳機阻抗匹配
具有電阻、電感和電容的電路里,對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由電阻、感抗和容抗三者組成,但不是三者簡(jiǎn)單相加,阻抗的單位是歐。有個(gè)現象就是,視頻CVBS輸入端本來(lái)75歐姆的電阻換成了10K歐姆的電阻,阻抗會(huì )增大,導致PAL和CVBS成像亮度減小。
耳機的阻抗是交流阻抗的簡(jiǎn)稱(chēng),阻抗越小,耳機越容易出聲、越容易驅動(dòng)。在臺式機或功放、VCD、DVD電視等有耳機插孔輸出的機器上,一般使用中高阻抗的耳機比較適宜。如果使用低阻耳機,一定先要把音量調低再插上耳機,再一點(diǎn)點(diǎn)把音量調上去,防止耳機過(guò)載將耳機燒壞或是音圈變形錯位造成破音。低阻抗的耳機一般比較容易推動(dòng),因此隨身聽(tīng)、MP3等便攜、省電的機器應選擇低阻抗耳機。當然,阻抗越高的耳機搭配輸出功率大的音源時(shí)聲音效果更好。
耳機的電路設計是保證插入耳機時(shí),讓功放處于MUTE狀態(tài),需要專(zhuān)門(mén)的電路來(lái)處理;如果是不帶MUTE的功放,接入耳機時(shí)要斷開(kāi)喇叭,由插座完成。和耳機類(lèi)似的是PC音頻輸入,該電路設計必須保證攻防輸入接AUDIO IN時(shí),傳輸AUDIO信號;不接入信號時(shí)跟地聯(lián)通。
下圖中R為負載電阻,r為電源E的內阻,E為電壓源。由于r的存在,當R很大時(shí),電路接近開(kāi)路狀態(tài);而當R很少時(shí)接近短路狀態(tài)。顯然負載在開(kāi)路及短路狀態(tài)都不能獲得最大功率。
,根據公式 ,從上式可看出,當R=r時(shí)式中的分母最小,此時(shí)負載所獲取的功率最大。所以,當負載電阻等于電源內阻時(shí),負載將獲得最大功率。這就是電子電路阻抗匹配的基本原理。
測量阻抗,可以用來(lái)判斷某些場(chǎng)合的電路連接的通斷。比如USB的D+D-對地都是有一定的阻抗的,延長(cháng)USB線(xiàn)之后,如果由于沒(méi)有測試點(diǎn)的原因無(wú)法確認延長(cháng)的通路是否有斷開(kāi),可以用萬(wàn)用表(二極管檔)在延長(cháng)端繼續測試對地阻抗,如果斷開(kāi)的,電阻是無(wú)窮大。
一直以為單喇叭只能輸出單聲道,后來(lái)經(jīng)過(guò)一個(gè)案子的研發(fā)才發(fā)現不是這樣。單喇叭首先要保證可以單獨輸出單左、單右的聲音,如果AUDIO輸出里面做了L+R的mixer,那么單喇叭也要能輸出同時(shí)帶左右聲道的聲音,這個(gè)可以通過(guò)播放特殊樂(lè )曲來(lái)測出。至于雙喇叭立體聲或者耳機,是輸出源就有兩個(gè),這兩路可以疊加,不會(huì )抵消,比如很早以前的VCD就是一個(gè)聲道是背景樂(lè )另一個(gè)聲道是歌詞。 |