電功率的計(jì)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(yuǎn)正確,適用于任何情況。對(duì)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(jì)算,這是由歐姆定律推導(dǎo)出來的(其中的電流和電壓都是有效值(有效值就是均方根值,對(duì)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(duì)于非純電阻電路,如電動(dòng)機(jī)等,只能用“電壓乘以電流”這一公式,因?yàn)閷?duì)于電動(dòng)機(jī)等,歐姆定律并不適用,也就是說,電壓和電流不成正比。這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生“反電動(dòng)勢(shì)”。例如,外電壓為8伏,電阻為2歐,反電動(dòng)勢(shì)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(yuǎn)正確的。還拿上面的例子來說,電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的功率是1×1×2=2(瓦),也就是說,電動(dòng)機(jī)的總功率為8瓦,發(fā)熱功率為2瓦,剩下的6瓦用于做機(jī)械功了。
關(guān)于聲音失真
比如:對(duì)于1K HZ的正弦波測(cè)試聲音時(shí),在具體應(yīng)用時(shí),直接測(cè)試?yán)鹊妮敵鯬IN即可作為判斷聲音指標(biāo)的依據(jù),不管是失真還是幅值,當(dāng)然波形失真跟功放輸入級(jí)和輸出級(jí)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(cè)試。失真即波形被削去了頂部或者底部。8歐姆的喇叭,要達(dá)到2W的功率,需要4V的有效值電壓,這個(gè)電壓一般般是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的,聲音會(huì)偏小;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(duì)應(yīng)地電阻變小發(fā)熱也會(huì)增加。
關(guān)于TDA1517的GAIN是20DB,對(duì)應(yīng)的放大倍數(shù)是10倍(對(duì)數(shù)公式算出來的)。要到4V的有效值輸出,進(jìn)入1517的有效值應(yīng)該是0.4V左右才行,否則偏小。這樣可以處理輸入級(jí)跟輸出級(jí)的關(guān)系來作處理。D2025的功率接8歐負(fù)載最大只有1.3瓦,那我們?cè)谑褂脮r(shí)如果算得的功率大于這個(gè)值,就有可能出現(xiàn)異,F(xiàn)象,比如喇叭爆音。
耳機(jī)阻抗匹配
具有電阻、電感和電容的電路里,對(duì)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(xiàn)象就是,視頻CVBS輸入端本來75歐姆的電阻換成了10K歐姆的電阻,阻抗會(huì)增大,導(dǎo)致PAL和CVBS成像亮度減小。
耳機(jī)的阻抗是交流阻抗的簡(jiǎn)稱,阻抗越小,耳機(jī)越容易出聲、越容易驅(qū)動(dòng)。在臺(tái)式機(jī)或功放、VCD、DVD電視等有耳機(jī)插孔輸出的機(jī)器上,一般使用中高阻抗的耳機(jī)比較適宜。如果使用低阻耳機(jī),一定先要把音量調(diào)低再插上耳機(jī),再一點(diǎn)點(diǎn)把音量調(diào)上去,防止耳機(jī)過載將耳機(jī)燒壞或是音圈變形錯(cuò)位造成破音。低阻抗的耳機(jī)一般比較容易推動(dòng),因此隨身聽、MP3等便攜、省電的機(jī)器應(yīng)選擇低阻抗耳機(jī)。當(dāng)然,阻抗越高的耳機(jī)搭配輸出功率大的音源時(shí)聲音效果更好。
耳機(jī)的電路設(shè)計(jì)是保證插入耳機(jī)時(shí),讓功放處于MUTE狀態(tài),需要專門的電路來處理;如果是不帶MUTE的功放,接入耳機(jī)時(shí)要斷開喇叭,由插座完成。和耳機(jī)類似的是PC音頻輸入,該電路設(shè)計(jì)必須保證攻防輸入接AUDIO IN時(shí),傳輸AUDIO信號(hào);不接入信號(hào)時(shí)跟地聯(lián)通。
下圖中R為負(fù)載電阻,r為電源E的內(nèi)阻,E為電壓源。由于r的存在,當(dāng)R很大時(shí),電路接近開路狀態(tài);而當(dāng)R很少時(shí)接近短路狀態(tài)。顯然負(fù)載在開路及短路狀態(tài)都不能獲得最大功率。
,根據(jù)公式 ,從上式可看出,當(dāng)R=r時(shí)式中的分母最小,此時(shí)負(fù)載所獲取的功率最大。所以,當(dāng)負(fù)載電阻等于電源內(nèi)阻時(shí),負(fù)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(cè)量阻抗,可以用來判斷某些場(chǎng)合的電路連接的通斷。比如USB的D+D-對(duì)地都是有一定的阻抗的,延長(zhǎng)USB線之后,如果由于沒有測(cè)試點(diǎn)的原因無法確認(rèn)延長(zhǎng)的通路是否有斷開,可以用萬用表(二極管檔)在延長(zhǎng)端繼續(xù)測(cè)試對(duì)地阻抗,如果斷開的,電阻是無窮大。
一直以為單喇叭只能輸出單聲道,后來經(jīng)過一個(gè)案子的研發(fā)才發(fā)現(xiàn)不是這樣。單喇叭首先要保證可以單獨(dú)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)可以通過播放特殊樂曲來測(cè)出。至于雙喇叭立體聲或者耳機(jī),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)聲道是背景樂另一個(gè)聲道是歌詞。 |