Achei esse texto muito bom para calculo de consumo dos amplificadores.
Nesta nova Newsletter, vamos ver um assunto muito importante para o início de um projeto, que é como calcular a corrente elétrica mínima necessária para que o sistema funcione perfeitamente?
O consumo bruto de corrente elétrica num sistema de áudio automotivo provem principalmente dos amplificadores de áudio, o restante dos equipamentos, tem certo consumo, porém quando comparado com o consumo dos amplificadores eles se tornam sem relevância.
Um amplificador, resumidamente, nada mais é do que um equipamento que tem como função aumentar a amplitude de um sinal elétrico, isto é, inicialmente este sinal é "pequeno" (RCA) e depois de "passar" pelo amplificador este sinal é aumentado atingindo uma tensão maior e podendo trabalhar com cargas de impedância mais baixas, tornando-se compatível com alto-falantes.
Para este "aumento" de tensão, do sinal inicial de áudio RCA, para o sinal compatível com o alto-falante há um gasto de energia. Este gasto será menor ou maior conforme o quanto se quer "aumentar" este sinal e do tipo de amplificador utilizado para este fim.
Existe alguma forma fácil de saber quantos Watts de potência um amplificador pode fornecer com determinado consumo?
Sim, para nos audar a calcular este consumo num sistema de áudio, vamos utilizar um conceito bem simples de Física, a "Lei de ohm".
O que a Física diz: Em nosso caso ela diz uma coisa MUITO SIMPLES, para se ter uma certa potência na saída de um amplificador, este consome um pouco mais do que a própria potência de bateria. Como assim?
Por exemplo, se temos um amplificador de 1200WRMS em sua saída ele consumirá mais do que 1200W da bateria.
Mas porque o amplificador vai consumir mais, e não pelo menos a mesma coisa?
Esta resposta é simples, com toda a tecnologia que se tem hoje ainda não temos componentes supercondutores em temperatura ambiente, como todo amplificador é feito com semicondutores, Mosfet's, e por eles serem SEMI (quase condutores) tem perdas na passagem de corrente ou tesão. Assim inevitavelmente todo amplificador vai consumir um pouco mais do que ele pode fornecer em relação à energia. Esta perda pode ser maior ou menor, conforme o tipo do amplificador.
Se formos ver, hoje no mercado, temos amplificadores Mosfet que operam em Classe AB e Classe D. Os amplificadores Classe AB tem perdas que vão de 50 a 36% e já os amplificadores Classe D tem perdas, bem menores, próximas de 15% apenas.
Mas no que estes números podem nos ajudar?
Eles ajudam a calcular quando o amplificador consome, e principalmente quantas baterias têm que utilizar.
-Faça você mesmo o cálculo:
Para visualizar melhor vamos fazer dois exemplos, um amplificador de 1200WRMS, classe AB e um amplificador de 1200WRMS classe D, na física a lei de Ohm diz bem claramente.
P=VxI
Sendo: P = Potência (Watts);
V = Tensão (Voltagem da bateria);
I = Corrente elétrica contínua.Como a tensão é de 12,6Vcc à plena carga, este dado se torna fixo, assim para que possamos calcular quanto um amplificador classe AB de 1200WRMS consome é bem simples, basta utilizar esta fórmula:
I = Px1,4 / 12,6Desta maneira um amplificador de 1200WRMS classe AB consome cerca de 133,3A para fornecer tal potência. O numero "1,4" que encontramos na fórmula, refere-se as "perdas naturais" do amplificador que opera em Classe AB, neste caso estimamos que as perdas sejam de 40%.
Já se o amplificador for de 1200WRMS classe D, a fórmula é um pouco diferente, como podemos ver abaixo:
I = Px1,15 / 12,6Assim um amplificador de 1200WRMS classe D consome cerca de 109,5A para fornecer alta potência. O numero "1,15" que encontramos na fórmula, refere-se as "perdas naturais" do amplificador que opera em classe D, estimado em 15%.
Também podemos ver que os amplificadores classe D consomem menos energia para fazer o mesmo que um classe AB. Nestes dois exemplos, vimos que o amplificador Classe AB consome cerca de 21,7% de corrente elétrica a mais que o classe D para fornecer a mesma potência.
Com estes cálculos podemos fazer uma tabela muito simples que pode e irá ajudar muito na hora de escolher a quantidade de baterias para o sistema:
Nesta tabela simplificada podemos ver quanto consome um amplificador para fornecer as mais diversas potências. Para se ter uma idéia de consumo dos amplificadores, nunca se baseie pelo fusível com retardo de queima, isto é, fusíveis que suportam picos de correntes bem maiores que sua capacidade declarada. A melhor forma de se basear o consumo total de seu sistema é utilizando os cálculos mencionados acima, ou a tabela apresentada.
Para dimensionar a quantidade de baterias que o sistema necessita devemos SOMAR os consumos de TODOS os amplificadores, não importando a sua utilização.
Conclusão
Como vimos nesta Newsletter, verifique com estes cálculos o quanto realmente os amplificadores de seu sistema consomem, para ver se você tem em seu sistema a quantidade de baterias necessárias, ou mesmo antes de projetar o sistema, verifique se o veículo escolhido comportará as baterias.
No áudio não existe milagre, a energia tem que vir de algum lugar, em nosso caso ela só pode vir das baterias.