Loa 1 ohm 8 watt có thể mất bao nhiêu volt?

Tôi đang làm việc trong một dự án Arduino và âm thanh quá thấp vì các chân đầu ra trên Arduino UNO của tôi chỉ có 40 mA. Tôi có thể nối một bóng bán dẫn NPN để khuếch đại âm thanh, nhưng tôi không muốn thổi loa. Một loa 8 ohm có thể xử lý được bao nhiêu điện áp?

Nó có thể mất 1W năng lượng. Điện áp không phải là vấn đề.

Bất kỳ hơn 1W và cuộn dây sẽ quá nóng và tan chảy.

Bây giờ là 8Ω. Nhìn vào nó từ quan điểm của DC. Điều đó có nghĩa là chúng ta có thể sử dụng Luật Ohm đơn giản để kiểm tra nó.

Bạn có 1W và 8Ω. Có hai công thức kết hợp hai giá trị đó:

$P=I²R$

và

$P=\frac{V²}{R}$

Chúng tôi quan tâm đến điện áp, vì vậy sắp xếp lại thứ hai để cung cấp:

$V=\sqrt{P×R}$

Vì vậy, 1W qua tải 8Ω phải là 2,83V. Sắp xếp lại cái hiện tại, vì vậy nó là:

$I=\sqrt{\frac{P}{R}}$

và chúng tôi có được một trận hòa hiện tại là .354A, hoặc 353.55mA.

Thực tế là các cổng IO của bạn bị giới hạn ở 40mA (Đó là mức tối đa tuyệt đối - Atmel không khuyến nghị nhiều hơn 20mA), có nghĩa là:

$P=VI = 0.2W$ , đó là lý do tại sao loa của bạn không tan và không to lắm.

Vậy bạn muốn gì?

Chà, bạn muốn 2,83V trên loa với dòng điện không giới hạn hoặc điện áp không giới hạn có sẵn với dòng điện 353,55mA. Cái trước có thể đạt được hơn, vì vậy chúng tôi sẽ làm điều đó.

Một bộ chia điện áp đơn giản có thể giới hạn điện áp đến 2,83V. Công thức

$V_{OUT}=\frac{R_2}{R_1+R_2}V_{IN}$ có thể được sắp xếp lại để cung cấp:

$R_1=R_2(\frac{V_{IN}}{V_{OUT}}-1)$

Chúng tôi biết R2, đó là 8Ω, Vin là 5V và Vout là 2,83V. Vì vậy, thay thế các giá trị và chúng tôi có:

$R_1=8(\frac{5}{2.83}-1)$

cung cấp cho chúng tôi 6.134Ω. E24 gần nhất sẽ là 6,8Ω, rất lý tưởng. Tất nhiên, bạn cần một điện trở chunky đẹp, ít nhất là 1W, tốt nhất là nhiều hơn một chút.

Sơ đồ của bạn có thể trông như:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Hoặc, để bố trí bộ khuếch đại loại A truyền thống hơn:

^{mô phỏng mạch này}

Tất nhiên, điện trở 6,8Ω của bạn sau đó sẽ phải đối phó với toàn bộ 5V trên nó, do đó sẽ cần tối thiểu 3,6W.

Công suất = điện áp x dòng
điện = điện áp / điện trở
= điện áp x (điện áp / điện trở)
điện áp ^ 2 = công suất x
điện áp = sqrt (công suất x điện trở) = sqrt (1 * 8) = sqrt (8) = 2,83 V

Đó không phải là một câu hỏi dễ, bởi vì xếp hạng loa đôi khi được chỉ định là công suất cực đại và đôi khi là công suất RMS (trung bình): http://www.bcae1.com/speakrat.htmlm

Dù bằng cách nào, để tính toán dòng điện hoặc điện áp tối đa, bạn có thể giả sử loa hoạt động như một điện trở, vì vậy P = U ^ 2 * R. Đối với U, bạn sẽ phải cắm giá trị biên độ hoặc RMS, tùy thuộc vào xếp hạng loa.

Ngoài ra, khuếch đại với một bóng bán dẫn duy nhất có thể dẫn đến nhiều biến dạng, trừ khi bạn đang sử dụng tín hiệu sóng vuông. Đọc về một số mạch khuếch đại cơ bản như "bộ khuếch đại bộ phát chung" hoặc mạch khuếch đại hoạt động.

Nếu bạn kết nối loa với bộ phát của bóng bán dẫn NPN và cung cấp cơ sở từ một arduino (có lẽ là logic 5v), có khả năng bạn có thể thấy điện áp DC cao nhất khoảng 4,3 volt trên loa để nó cần được đặt lệch chính xác và sau đó nó sẽ ở khoảng 2,2 volt trong điều kiện không hoạt động (để tối đa hóa tín hiệu AC không bị biến dạng được áp dụng cho loa).

Công suất 2,2 volt này buộc một dòng điện một chiều qua loa khoảng 370mA - điều này dựa trên khả năng kháng dc của loa 8 ohm là khoảng 6 ohms. Điều này đang tạo ra công suất (nhiệt) 0,806 watt do đó "công suất dự phòng" còn lại cho âm thanh là ít hơn 200mW. Điều này tương đương với biên độ hình sin 1,265 volt RMS hoặc khoảng 3,6 volt pp.

Nếu bạn đã sử dụng mạch kéo đẩy và bộ tách tụ, một loa 1 watt ở trở kháng 8 ohms có thể được dự kiến ​​sẽ xử lý khoảng 2.828V RMS hoặc đỉnh 8 volt đến cực đại. Mạch tốt hơn sẽ lớn hơn khoảng 7dB và ít biến dạng hơn.