3, Појачало снаге
Појачало снаге, такође познато као појачало сигнала, његова основна функција је да појача аудио сигнале како би покренули звучнике да репродукују звук. Генерално, домаћин има уграђено појачало снаге, али његов опсег појачања снаге је релативно мали, тако да не може да испуни висок ниво захтева за слушање, а камоли да се пореди са екстерним појачалом снаге. Штавише, бас јединицу мора да покреће појачало снаге, а домаћин нема могућност да покреће тако велику снагу бас јединице. Појачало сигнала је кључни део читавог аудио система аутомобила.
Напон појачала за аутомобил је 12В ДЦ, што је у складу са напоном напајања унутар аутомобила. Да би се проширио динамички опсег сигнала и побољшала излазна снага, у појачивачима се генерално користи технологија појачања инвертера, што значи да се напон подиже са 12В на 35-40В. Још једна предност појачања инвертера је да када дође до флуктуације напона напајања, струјни круг појачавача снаге ће аутоматски подесити напон како би осигурао стабилност излазне снаге. Тренутно се ова технологија широко користи у појачивачима снаге возила.
(1) Одвођење топлоте појачавача снаге
Постоје две врсте одвођења топлоте за појачиваче снаге уграђене у аутомобил: природно одвођење топлоте и одвођење топлоте вентилатором. Одвод топлоте вентилатора се генерално користи у врхунским појачавачима снаге. Добра дисипација топлоте има значајан утицај на излазну снагу.
(2) Класификација појачавача снаге
① Појачала снаге за аутомобиле су класификована према различитим методама проводљивости: класа А, класа Б, класа АБ и дигитална.
Класа А: Појачало снаге класе А, познато и као појачало снаге А класе, је потпуно линеарни облик појачала. Када се ради у чистом појачалу снаге класе А, позитивни и негативни канали транзистора су у нормално отвореном стању са или без сигнала, што значи да се више енергије троши као топлота, али је стопа изобличења изузетно ниска. Појачала снаге класе А су релативно ретка у аутомобилским аудио апликацијама јер је њихова ефикасност веома ниска, обично само 20-30%. Међутим, аудио ентузијасти су страствени у погледу својих звучних перформанси.
Класа Б: Појачало снаге класе Б, такође познато као појачало снаге класе Б, познато и као линеарно појачало, али његов принцип рада је потпуно другачији од чистог појачала снаге класе А. Када су појачавачи снаге Б класе у раду, позитивни и негативни канали транзистора су обично у затвореном стању осим ако нема улазног сигнала. То јест, када дође сигнал позитивне фазе, ради само канал позитивне фазе, док је канал негативне фазе затворен, а два канала никада неће радити истовремено. Због тога, у одсуству сигнала, уопште нема губитка снаге. Међутим, када су позитивни и негативни канали укључени и искључени, често долази до унакрсне дисторзије, посебно на ниским нивоима, тако да појачала снаге Б класе нису заиста појачала снаге високе верности. У практичним применама, многа рана аудио појачала за аутомобиле су била појачала класе Б због своје високе ефикасности.
Класа АБ: Појачала снаге А и Б класе, такође позната као појачала снаге АБ класе, су дизајн који је компатибилан са предностима појачала снаге А и класе Б. Када нема сигнала или је сигнал веома мали, и позитивни и негативни канали транзистора су нормално отворени, што доводи до губитка снаге, али не тако озбиљно као појачала класе А. Када је сигнал позитиван, негативни канал остаје отворен док сигнал не постане јачи, али када сигнал постане јачи, негативни канал се затвара. Када је сигнал у негативној фази, рад позитивног и негативног канала је управо супротан. Недостатак појачала снаге АБ класе је то што они производе благу скретну дисторзију, али у поређењу са својом ефикасношћу и верношћу, супериорнији су од појачала класе А и класе Б. Појачала класе АБ су тренутно најчешће коришћени дизајн у аутомобилском аудио.
Класа Д: За разлику од појачивача класе А, Б или АБ поменутих изнад, појачала класе Д раде на бази комутационих транзистора и могу у потпуности да проводе или искључе за изузетно кратко време. Два транзистора не проводе у исто време, тако да генеришу врло мало топлоте. Овај тип појачала има изузетно високу ефикасност (око 90%), достижући 100% у идеалним условима, док појачала класе АБ могу постићи само 78,5% у поређењу. С друге стране, режим рада прекидача такође повећава изобличење излазног сигнала. Коло појачала класе Д је подељено у три степена: улазни прекидачки степен, степен појачања снаге и степен за филтрирање излаза. Појачала класе Д могу да раде у режиму модулације ширине импулса (ПВМ) када су укључени/искључени. Коришћењем ПВМ-а, аудио улазни сигнал се може претворити у високофреквентни прекидачки сигнал. Аудио сигнал се пореди са троугластим таласом високе фреквенције кроз компаратор. Када је напон на инвертирајућем крају већи од напона на инфазном крају, излаз је на ниском нивоу; Када је напон обрнутог терминала нижи од напона истог фазног терминала, излаз је на високом нивоу.
У појачивачима класе Д, излаз компаратора је повезан на коло појачала снаге, које користи транзисторе са ефектом поља металног оксида (МОСФЕТ) уместо биполарних транзистора (БЈТ). То је зато што први има брже време одзива и погодан је за високофреквентне режиме рада. Појачала класе Д захтевају два МОСФЕТ-а који се могу потпуно укључити или искључити за врло кратко време. Када је МОСФЕТ потпуно проводљив, његов пад напона је веома низак; Када је МОСФЕТ потпуно искључен, струја која пролази кроз цев је нула. Брзина пребацивања два МОСФЕТ-а који раде наизменично у укљученим и искљученим стањима је веома велика, што резултира изузетно високом ефикасношћу и ниском производњом топлоте. Према томе, појачала класе Д не захтевају велики хладњак.
② Према типу цеви за појачало у појачалу, може се поделити на билијарне и камене машине:
③ Камена машина (транзистор): динамична и брза, показује снажну аналитичку моћ, хијерархију и осветљеност у великој динамичној музици
④ Жучна кеса (електронска цев): Звук је тих, високи тонови су глатки и има довољно простора (чиста музика, вокал).
