pmpo.pdf

PMPO – fakty imity

Producenci najtańszego sprzętu audio epatu−

ją klientów zaskakująco wielką mocą PMPO

wzmacniaczy. Każdy, kto choć trochę miał

do czynienia z elektroniką wie, że przeno−

śny radioodtwarzacz z transformatorem

o mocy 6W nie może dostarczyć 500 watów

mocy. Taka jednak moc PMPO podana jest

na opakowaniu tego radioodtwarzacza.

Skąd biorą się te kosmicznie wielkie moce?

Bez wątpienia jest to chwyt reklamowy

i nie ma nic wspólnego z mocą dostarczoną

do głośnika. Niemniej moc PMPO nie do

końca jest „wyssana z palca” – obliczana

jest z pewnych wzorów.

Teoretycznie rzecz ujmując, parametr

PMPO wskazuje, jaką moc może w (bardzo)

krótkim czasie dostarczyć... zasilacz. Poda−

wanie mocy PMPO ma pewien sens w przy−

padku aparatury lepszej klasy – wskazuje na

zdolność do przenoszenia krótkich przebie−

gów impulsowych. PMPO może służyć je−

dynie jako kryterium porównawcze jakości

odtwarzania przebiegów impulsowych. Pa−

rametr ten jest praktycznie bezwartościowy

tam, gdzie jest najczęściej stosowany –

w odniesieniu do najtańszego sprzętu audio.

Definicja mocy PMPO opiera się na za−

leżności energii i czasu. Na lekcjach fizyki

podaje się wzór:

rze wynosi U 1 . W czasie próby napięcie spa−

da do jakiegoś napięcia U 2 . W tym czasie

dostarcza on do wzmacniacza i obciążenia

jakąś energię.

Wielkie zdziwienie może wywołać fakt,

iż moc PMPO to stosunek energii pobranej

z... kondensatora zasilacza i czasu,

w którym się to odbyło .

Możemy to zapisać:

P PMPO =

∆E

∆

przeciętny kondensator elektrolityczny ma

znaczną rezystancję wewnętrzną (ESR) i nie

można z niego pobrać tak dużego prądu

użytecznego, i co ważniejsze, tyle energii.

Zawsze część mocy wydzieli się w tej we−

wnętrznej rezystancji kondensatora – patrz

rysunek 2 . Tak wieki prąd, rzędu kilkudzie−

sięciu amperów, może i popłynie, ale tyl−

ko... przy zwarciu kondensatora. Napięcie

na zaciskach kondensatora będzie wtedy

równe zeru i tak wielka moc wydzieli się,

owszem, na... rezystancji wewnętrznej kon−

densatora, powodując jego podgrzanie.

E to różnica energii kondensatora na

początku i na końcu odcinka czasu

∆

t. Zapi−

sujemy to inaczej:

P PMPO =

Jak wiadomo, energia zgromadzona

w kondensatorze

Ε 1 −Ε 2

∆t

CU 2

Po podstawieniu do poprzedniego wzoru:

CU 2 CU 2

2 2

∆

−

Rys. 2

Ε 1 −Ε 2

∆

P PMPO = =

stąd po przekształceniu:

P PMPO =

gdzie C – pojemność kondensatora filtrują−

cego, U 1 − napięcie spoczynkowe na tym

kondensatorze, U 2 – dowolnie wybrane na−

pięcie końcowe, na przykład minimalne na−

pięcie, przy którym wzmacniacz jeszcze

pracuje,

Podane rozważania jednoznacznie wska−

zują, że sposób określania mocy PMPO to

żonglerka wzorami, teoretycznie poprawna,

nie uwzględniająca istotnych czynników,

a przez to nie mająca nic wspólnego z rze−

czywistymi warunkami pracy wzmacniacza.

C(U 2 −U 2 )

2∆t

gdzie P = moc, E – energia, t – czas

We wzmacniaczu kondensator filtrujący

Piotr Górecki

t przyjmuje się dowolnie, zwykle

1ms jako okres przebiegu 1kHz.

Jeden rzut oka na ostatni wzór sugeruje,

że coś tu nie jest w porządku.

Nie ma tu oporności obciążenia, napięcie

końcowe U 2 jest wybrane arbitralnie, tak sa−

mo czas t, śmiesznie krótki, równy 1ms.

Wychodzi na to, że moc PMPO zależy

od... pojemności kondensatora filtrującego

w zasilaczu. Czym większa pojemność C,

tym większa moc P PMPO . Czym większa

różnica napięć U 1 −U 2 , tym większa moc.

I czym krótszy czas

∆

RE KL AMA

Rys. 1

zasilanie rozładowuje się pod wpływem prą−

du obciążenia. Ilustruje to w dużym upro−

szczeniu rysunek 1 . Dalsze obwody zasila−

cza (transformator, prostownik) można po−

minąć, ponieważ przy definiowaniu PMPO

przyjmuje się bardzo krótki czas rozładowa−

nia, znacznie krótszy od (pół)okresu napię−

cia sieci. W tym króciutkim czasie konden−

sator zasilacza nie zostaje całkowicie rozła−

dowany, czyli nie oddaje całej zgromadzo−

nej w nim mocy. W stanie spoczynku, czyli

na początku próby napięcie na kondensato−

t, tym większa moc.

Jeśli kondensator o pojemności, po−

wiedzmy, 4700µF miałby się w ciągu 1ms

rozładować od napięcia, powiedzmy,

16V do 8V, pobierany prąd musiałby wyno−

sić 37,6A (I = CU/t). W rzeczywistym

wzmacniaczu taki prąd nigdy nie popłynie.

Po pierwsze, przy głośniku 8

∆

szczytowy

prąd będzie mniejszy niż 2A (16V/8

Ω

2A). Nawet przy rezystancji głośnika

4Ω prąd będzie mniejszy niż 4A. Po drugie,

Ω

Elektronika dla Wszystkich

gdzie

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: