Coincidencia de impedancia del amplificador con sistemas de altavoces de voltaje constante

Entiendo que para no sobrecargar potencialmente un amplificador, se debe conectar un altavoz con una impedancia no inferior a la especificada, y recientemente he llegado a comprender que para una transferencia de potencia máxima, las impedancias del amplificador y del altavoz deben coincidir.

Entonces aquí, sé que la impedancia del AMP y del altavoz debe coincidir para lograr la mejor transferencia de energía posible, y que la impedancia de un altavoz no debe exceder la especificación de los amplificadores:

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Sin embargo, no entiendo completamente las implicaciones para un sistema de altavoces de voltaje constante , como este:

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El sistema de parlantes de voltaje constante tiene mucho sentido para mí, entiendo que al igual que la transmisión de energía nacional, el alto voltaje y la corriente baja significa menos pérdida... pero... mi pregunta es...

¿La impedancia de la bobina del transformador ahora tiene que coincidir con la impedancia/especificación del amplificador, O, debido a la magia oscura de la reactancia u otras fuerzas más allá de mi comprensión, la presencia de los dos transformadores se vuelve irrelevante para que uno aún deba coincidir con el amplificador y impedancias de los parlantes?

Me temo que, a pesar de leer numerosos artículos, debo admitir que todavía tengo que comprender completamente la impedancia, la reactancia, la inductancia, la capacitancia, la admitancia, la conductancia y la susceptancia. Obviamente, ahora tengo ALGUNA comprensión, pero en realidad es demasiado inestable para un uso práctico todavía.

Como dijo Andy, no desea hacer coincidir la impedancia del amplificador y el altavoz. Eso es un error. La impedancia de la bobina del transformador no es una preocupación en esta aplicación. Si aumenta, luego reduce en la misma proporción, entonces es como si el amplificador estuviera conectado directamente al altavoz. Pero si las relaciones de aumento y reducción de los dos transformadores son diferentes, transformarán la impedancia del altavoz a un nuevo valor.
@mkeith Gracias, eso es útil, tuve la impresión de que, de alguna manera, los transformadores eran irrelevantes, pero nadie lo dice y no tenía la comprensión para sentirme seguro. He leído que los transformadores elevadores y reductores para este caso de uso deben combinarse, y ciertamente parece sensato combinarlos para evitar complicaciones. Desearía no haber dicho nada sobre la transferencia de potencia máxima, no es realmente relevante en retrospectiva, la potencia máxima no significa una buena eficiencia y podría significar distorsión ... Solo estaba tratando de transmitir mi comprensión de tal importa hasta donde llegó.

Respuestas (1)

Recientemente he llegado a comprender que para una máxima transferencia de potencia, las impedancias del amplificador y del altavoz deben coincidir.

No, este no es el caso con el audio: un amplificador de audio puede tener una impedancia de salida sustancialmente inferior a 1 ohmio, pero nadie fabrica (hasta donde yo sé) altavoces de 1 ohmio. Si el amplificador tuviera una salida de 8 ohmios, solo podría entregar la mitad del voltaje a un altavoz de 8 ohmios y el resto de la potencia se desperdiciaría en su impedancia de salida.

Solo los circuitos de RF deben preocuparse por la coincidencia de impedancias, pero esto es más para detener los reflejos en las pistas y cables de PCB.

El resto de su pregunta se basa en una premisa falsa sobre las impedancias de audio, por lo que no vale la pena intentar responder. Sin embargo, intentaré dar una idea de los transformadores utilizados.

Al igual que cualquier transformador de potencia sin una carga secundaria, lo ideal sería poder aplicar un voltaje al primario y que no ingrese corriente al transformador; eso sería perfecto y, cuando conecta una carga secundaria que consume energía, la energía necesaria para La entrada al primario sería idéntica a la consumida por la carga. La realidad no es tan mala en realidad.

La inductancia de magnetización primaria es básicamente lo que es la impedancia primaria cuando la carga secundaria está desconectada; no puede ser infinita, pero puede ser relativamente pequeña, pero no tan pequeña como la impedancia de un altavoz porque entonces se desperdicia mucha energía del amplificador de potencia conduciendo. una corriente reactiva que no sirve para nada.

Si se tratara de un transformador de potencia de 50 Hz conectado a 230 V CA, una inductancia de 10 henry mag tomaría una corriente "en espera" de 73 mA. Si un transformador de este tipo estuviera diseñado para audio y no le preocupara demasiado por debajo de 100 Hz (graves profundos), entonces una inductancia de 10 Henry tomaría 35 mA a 100 Hz PERO, posiblemente sea una unidad de 20 V RMS y no 230 VRMS, por lo que una 100 La inductancia magnética de mH funcionaría y tiene una impedancia de 63 ohmios a 100 Hz. Esto, por supuesto, solo aumentará (mejor) a medida que la frecuencia de audio suba a los medios y agudos.

63 ohmios está bien para un amplificador que puede manejar un altavoz de 8 ohmios, por lo que con suerte se encargará de ese lado de las cosas. A continuación, hay giros (devanados) en el primario que no acoplan la energía a los giros en el secundario y estos pueden ser un dolor real para los transformadores de audio porque están en serie con la transferencia de energía y en altas frecuencias estas "fugas". Los inductores van a atenuar algo las altas frecuencias. La conclusión es que los diseñadores de transformadores de audio intentan asegurarse de que aproximadamente el 99,5 % del flujo magnético en el primario esté acoplado al secundario, por lo que si el primario tiene un circuito abierto nominal de 100 mH, entonces menos de 500 uH se considera inútil para el transformador y en detrimento de las altas frecuencias de audio.

Aun así, 100uH como impedancia de bloqueo es de casi 13 ohmios a 20 kHz.

La conclusión es que los transformadores de audio son realmente buenos para proporcionar una transferencia de potencia de baja pérdida en una amplia gama de frecuencias. No es necesaria la adaptación de impedancia.

Probablemente debería haber dicho menos antes de la pregunta. Estaba tratando de establecer la escena y esbozar ampliamente el nivel de mi comprensión tal como estaba para hacer mi mejor esfuerzo para obtener una respuesta que fuera apropiada para mí ... Sin embargo, tal como lo entiendo, cualquier controlador y carga lograría la máxima transferencia de potencia cuando impedancia igualada, pero donde el controlador tiene una impedancia más baja frente a la carga, esto en realidad será más eficiente, y en el caso de los amplificadores, la relación no importa siempre que el volumen máximo del amplificador utilizado con altavoces de impedancia especificada no sobrecargue el amplificador ! Tal es mi comprensión actual de todos modos ...
Sin embargo, lo que entiendo, correcta o incorrectamente, no me ayuda a lidiar con el llamado sistema de altavoces de voltaje constante... Parece una tontería que algo tan elemental como un transformador deba exhibir propiedades eléctricas que realmente no entiendo del todo. todas las implicaciones de, pero ahí lo tienes: una cosa es usar una cosa o incluso construir una cosa, y otra es entenderla.
@Michael, je, je, me compadecí y le di algunas palabras más en la respuesta porque fuiste muy educado.
¡Jajaja! Que nunca se diga que ser cortés fue una pérdida de esfuerzo, ¡eh! Definitivamente considero que mi nivel actual de conocimiento y comprensión es bastante bajo, y estoy seguro de que ser humilde en presencia de mis superiores electrónicos no es malo :) Gracias por sus palabras adicionales, las he leído y una proporción sorprendente. de ellos realmente siento que eventualmente casi tendrán sentido, cuando los haya leído unas cuantas veces más y los haya trabajado lentamente :)
Reflexiona durante una hora o un día y deja un comentario sobre lo que quizás no entiendas.
Coincidencia de impedancia del amplificador con sistemas de altavoces de voltaje constante
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