Ένας ενισχυτής δύναμης είναι ένας ηλεκτρονικός ενισχυτής με σκοπό να αυξήσει το εύρος δύναμης ενός δεδομένου σήματος εισαγωγής. Η δύναμη του σήματος εισαγωγής αυξάνεται σε ένα επίπεδο ικανοποιητικό να οδηγήσει το φορτίο των συσκευών παραγωγής όπως οι ομιλητές, τα ακουστικά, οι συσκευές αποστολής σημάτων RF, κ.λπ. Αντίθετα από την τάση/τους τρέχοντες ενισχυτές, οι ενισχυτές ισχύος σχεδιάζονται για να οδηγήσουν το φορτίο άμεσα και να χρησιμεύσουν ως η τελική ενότητα στην αλυσίδα ενίσχυσης.
Το σήμα εισαγωγής στον ενισχυτή δύναμης πρέπει να είναι επάνω από ένα ορισμένο κατώτατο όριο. Έτσι αντί να περάσει το ακατέργαστο σήμα audio/RF άμεσα στον ενισχυτή ισχύος, προ-ενισχύεται αρχικά με έναν τρέχοντα/ενισχυτή τάσης και στέλνεται στον ενισχυτή ισχύος ως εισαγωγή μετά από τις απαραίτητες τροποποιήσεις. Κάτω από σας μπορεί να παρατηρήσει το διάγραμμα φραγμών του ακουστικού ενισχυτή και τη χρήση του ενισχυτή δύναμης.
Σε αυτήν την περίπτωση, το μικρόφωνο χρησιμοποιείται ως πηγή εισαγωγής. Η δύναμη σημάτων από το μικρόφωνο δεν είναι αρκετά ισχυρή για τον ενισχυτή δύναμης. Τόσο πρώτα preamp και έπειτα ελαφρώς αυξάνει την τάση και το ρεύμα του. Το σήμα περνά έπειτα μέσω των κυκλωμάτων ελέγχου τόνου και όγκου, τα οποία διενεργούν τις αισθητικές προσαρμογές στο ακουστικό κυματοειδές. Τελικά, το σήμα περνά μέσω ενός ενισχυτή δύναμης η ο οποίος παραγωγή ταΐζεται στους ομιλητές. Τύποι ενισχυτών δύναμης Ανάλογα με τον τύπο συσκευής παραγωγής που συνδέεται, οι ενισχυτές δύναμης διαιρούνται σε ακόλουθους τρεις τύπους: ακουστικός ενισχυτής δύναμης Ενισχυτής δύναμης RF Ενισχυτής ΣΥΝΕΧΟΥΣ δύναμης ακουστικός ενισχυτής δύναμης
Αυτός ο τύπος ενισχυτή δύναμης χρησιμοποιείται για να αυξήσει το επίπεδο δύναμης πιό αδύνατων ακουστικών σημάτων. Ενισχυτές που χρησιμοποιούνται στα κυκλώματα κίνησης ομιλητών για τις TV, τα κινητά τηλέφωνα, την πτώση κ.λπ. σε αυτήν την κατηγορία. Οι ακουστικοί ενισχυτές δύναμης έχουν τα αποτελέσματα που κυμαίνονται από μερικά milliwatts (όπως τους ενισχυτές ακουστικών) ως διάφορα κιλοβάτ (όπως τους ενισχυτές δύναμης στα συστήματα υψηλής πιστότητας/εγχώριων θεάτρων). Ενισχυτής δύναμης RF Η ασύρματη μετάδοση απαιτεί τα διαμορφωμένα κύματα για να σταλεί πέρα από τις μεγάλες αποστάσεις μέσω του αέρα. Η κεραία χρησιμοποιείται για να διαβιβάσει το σήμα, και η σειρά μετάδοσης εξαρτάται από τη δύναμη του σήματος που ταΐζεται στην κεραία. Για τις ασύρματες μεταδόσεις όπως το ραδιόφωνο FM, οι κεραίες απαιτούν τα σήματα εισαγωγής με τις δυνάμεις χιλιάδων κιλοβάτ. Εδώ, ένας ενισχυτής δύναμης RF χρησιμοποιείται για να αυξήσει το εύρος δύναμης του διαμορφωμένου κύματος σε ένα επίπεδο ικανοποιητικό να επιτύχει την επιθυμητή απόσταση μετάδοσης.
Ενισχυτής ΣΥΝΕΧΟΥΣ δύναμης Ένας ενισχυτής ΣΥΝΕΧΟΥΣ δύναμης χρησιμοποιείται για να ενισχύσει τη δύναμη ενός σήματος PWM (διαμόρφωση πλάτους σφυγμού). Χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου που απαιτούν τα σήματα υψηλής δύναμης στις μηχανές κίνησης ή τους ενεργοποιητές. Παίρνουν την εισαγωγή από ένα σύστημα μικροελεγκτών, αυξάνουν τη δύναμή του, και ταΐζουν το ενισχυμένο σήμα σε μια ΣΥΝΕΧΗ μηχανή ή τον ενεργοποιητή. Κατηγορία ενισχυτών δύναμης Υπάρχουν διάφοροι τρόποι να σχεδιαστεί ένα κύκλωμα ενισχυτών δύναμης. Τα χαρακτηριστικά λειτουργίας και παραγωγής κάθε διαμόρφωσης κυκλωμάτων είναι διαφορετικά μεταξύ τους.
Για να διαφοροποιήσουν τα χαρακτηριστικά και την απόδοση των διαφορετικών κυκλωμάτων ενισχυτών δύναμης, οι κατηγορίες ενισχυτών δύναμης χρησιμοποιούνται, στις οποίες τα σύμβολα επιστολών ορίζονται για να προσδιορίσουν τη μέθοδο λειτουργίας. Διαιρούνται κατά προσέγγιση σε δύο κατηγορίες. Οι ενισχυτές δύναμης με σκοπό να ενισχύσουν τα αναλογικά σήματα είναι κατηγορία Α, Β, οι ενισχυτές αβ ή Γ. Power με σκοπό να ενισχύσουν διαμορφωμένα τα πλάτος παλμώσεων (PWM) ψηφιακά σήματα βρίσκονται κάτω από το Δ, το Ε, το Φ, κ.λπ. Οι ο συνηθέστερα χρησιμοποιημένοι ενισχυτές δύναμης είναι εκείνοι που χρησιμοποιούνται στα ακουστικά κυκλώματα ενισχυτών, και είναι κατηγορία Α, Β, αβ ή Γ. Έτσι εξετάστε τους λεπτομερώς. Κατηγορία Α ένας ενισχυτής δύναμης Ένα αναλογικό κυματοειδές αποτελείται από τις θετικές ψηλά και τα αρνητικά χαμηλότατα σημεία. Σε αυτόν τον τύπο ενισχυτή, το ολόκληρο κυματοειδές εισαγωγής χρησιμοποιείται στη διαδικασία ενίσχυσης. Μια ενιαία κρυσταλλολυχνία χρησιμοποιείται για να ενισχύσει τα θετικά και αρνητικά μισά του κυματοειδούς. Αυτό καθιστά το σχέδιό τους απλό και κάνει τους ενισχυτές κατηγορίας Α τον ο συνηθέστερα χρησιμοποιημένο τύπο ενισχυτή δύναμης. Αν και τέτοιοι ενισχυτές δύναμης έχουν αντικατασταθεί από τα καλύτερα σχέδια, είναι ακόμα δημοφιλή μεταξύ hobbyists.
Σε αυτόν τον τύπο ενισχυτή, τα ενεργά στοιχεία (ηλεκτρονικά συστατικά που χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση, σε αυτήν την περίπτωση τις κρυσταλλολυχνίες) είναι πάντα σε λειτουργία, ακόμα και όταν δεν υπάρχει κανένα σήμα εισαγωγής. Αυτό παράγει πολλή θερμότητα και μειώνει την αποδοτικότητα του ενισχυτή κατηγορίας Α σε 25% στην κανονική διαμόρφωση και 50% στη συνδεμένη μετασχηματιστής διαμόρφωση. Η γωνία διεξαγωγής ενός ενισχυτή κατηγορίας Α (η μερίδα του κυματοειδούς που χρησιμοποιείται για την ενίσχυση σε 360 βαθμούς) είναι 360°. Επομένως, το επίπεδο διαστρεβλώσεων σημάτων είναι πολύ μικρό, το οποίο μπορεί να παρέχει την καλύτερη απόδοση υψηλής συχνότητας. Ενισχυτής δύναμης κατηγορίας Ψ Οι ενισχυτές δύναμης κατηγορίας Ψ σχεδιάζονται για να μειώσουν τα ζητήματα αποδοτικότητας και θέρμανσης παρόντα στους ενισχυτές κατηγορίας Α. Τέτοιοι ενισχυτές χρησιμοποιούν δύο συμπληρωματικές κρυσταλλολυχνίες αντί μιας ενιαίας κρυσταλλολυχνίας για να ενισχύσουν το ολόκληρο κυματοειδές. Μια κρυσταλλολυχνία ενισχύει το θετικό μισό του κυματοειδούς και η άλλη κρυσταλλολυχνία ενισχύει το αρνητικό μισό του κυματοειδούς. Επομένως, κάθε ενεργός συσκευή ανοίγει το μισό (180°) από το κυματοειδές, δύο από το οποίο όταν επάνω θα ενισχύσει το ολόκληρο σήμα.
Λόγω του σχεδίου δύο-κρυσταλλολυχνιών, η αποδοτικότητα των ενισχυτών κατηγορίας Ψ βελτιώνεται πολύ συγκρινόμενος για να ταξινομήσει τους ενισχυτές Α. Μπορούν να επιτύχουν γύρω από 75% της θεωρητικής αποδοτικότητας. Τέτοιοι ενισχυτές δύναμης χρησιμοποιούνται στις με μπαταρίες συσκευές όπως τα ραδιόφωνα FM και τα ραδιόφωνα κρυσταλλολυχνιών. Δεδομένου ότι τα δύο μισά του κυματοειδούς επικαλύπτουν, υπάρχει πολύ λίγη διαστρέβλωση στην περιοχή διατομής. Για να μειώσουν αυτήν την διαστρέβλωση σημάτων, οι ενισχυτές κατηγορίας αβ σχεδιάζονται. Ενισχυτής δύναμης κατηγορίας αβ
Ένας ενισχυτής κατηγορίας αβ είναι ένας συνδυασμός ενισχυτών κατηγορίας Α και κατηγορίας Ψ. Αυτοί οι ενισχυτές σχεδιάζονται για να περιορίσουν τα προβλήματα των ανεπαρκών ενισχυτών κατηγορίας Α και της διαστρέβλωσης σημάτων στην περιοχή διασταυρώσεων των ενισχυτών κατηγορίας Ψ.
Μπορεί να διατηρήσει την απάντηση υψηλής συχνότητας όπως έναν ενισχυτή κατηγορίας Α και να διατηρήσει την καλή αποδοτικότητα όπως έναν ενισχυτή κατηγορίας Ψ. Ένας συνδυασμός διόδων και αντιστατών χρησιμοποιείται για να παρέχει μια μικρή προκατειλημμένη τάση, με αυτόν τον τρόπο μειώνοντας τη διαστρέβλωση κυματοειδούς κοντά στην περιοχή διασταυρώσεων. Επομένως, η αποδοτικότητα μειώνεται ελαφρώς (60%). Ενισχυτής δύναμης κατηγορίας Γ
Οι ενισχυτές δύναμης κατηγορίας Γ σχεδιάζονται για να επιτύχουν την υψηλότερη αποδοτικότητα με κόστος της μειωμένης γωνίας γραμμικότητας/διεξαγωγής (κάτω από 90°). Με άλλα λόγια, η ποιότητα της ενίσχυσης θυσιάζεται για την αποδοτικότητα. Μια μικρότερη γωνία διεξαγωγής σημαίνει περισσότερη διαστρέβλωση, έτσι αυτός ο τύπος ενισχυτή δεν είναι κατάλληλος για την ακουστική ενίσχυση. Χρησιμοποιούνται για τους ταλαντωτές υψηλής συχνότητας και την ενίσχυση των σημάτων ραδιοσυχνότητας. Οι ενισχυτές κατηγορίας Γ περιέχουν χαρακτηριστικά ένα συντονισμένο φορτίο ότι φίλτρα και ενισχύουν το σήμα εισαγωγής σε ορισμένες συχνότητες, καταστέλλοντας τα κυματοειδή σε άλλες συχνότητες.
Σε αυτόν τον τύπο ενισχυτή δύναμης, τα ενεργά στοιχεία ανοίγονται μόνο όταν είναι η τάση εισαγωγής επάνω από ένα ορισμένο κατώτατο όριο, που μειώνει την κατανάλωση ισχύος και που αυξάνει την αποδοτικότητα. Άλλες κατηγορίες ενισχυτών δύναμης Οι ενισχυτές Δ δύναμης, το Ε, το Φ, τα Γ, κ.λπ. χρησιμοποιούνται για να ενισχύσουν διαμορφωμένα τα PWM ψηφιακά σήματα. Εμπίπτουν στην κατηγορία ενισχυτών δύναμης μετατροπής που κλείνουν την παραγωγή επάνω ή συνεχώς χωρίς οποιοδήποτε άλλοδήποτε επίπεδο μέσα - μεταξύ. Λόγω αυτής της απλότητας, οι ενισχυτές δύναμης που ανήκουν στις ανωτέρω κατηγορίες μπορούν να επιτύχουν τις θεωρητικές αποδοτικότητες τόσο υψηλές όσο % (90-100). Τομέας εφαρμογής Τα εξής είναι οι εφαρμογές των ενισχυτών δύναμης στους διαφορετικούς τομείς: Καταναλωτικά ηλεκτρονικά: Οι ακουστικοί ενισχυτές δύναμης χρησιμοποιούνται σε ουσιαστικά όλες τις συσκευές καταναλωτικών ηλεκτρονικά, από τους φούρνους μικροκυμάτων, τους οδηγούς ακουστικών, τις τηλεοράσεις, τα κινητά τηλέφωνα και τα συστήματα εγχώριων θεάτρων στο θέατρο και τα συστήματα αυξήσεων συναυλίας. Βιομηχανικός: Οι ενισχυτές δύναμης μετατροπής χρησιμοποιούνται για να ελέγξουν τα περισσότερα βιομηχανικά συστήματα ενεργοποιητών όπως τα servos και οι ΣΥΝΕΧΕΙΣ μηχανές. Ασύρματες επικοινωνίες: Οι ενισχυτές υψηλής δύναμης είναι σημαντικοί για τη διαβίβαση κυψελοειδή ή τα σήματα ραδιοφωνικής μετάδοσης FM στους χρήστες. Χάρι στον ενισχυτή δύναμης, τα επίπεδα υψηλότερης δύναμης είναι δυνατά, με αυτόν τον τρόπο αυξάνοντας το ποσοστό και τη διαθεσιμότητα μεταφοράς δεδομένων. Χρησιμοποιούνται επίσης στον εξοπλισμό δορυφορικών επικοινωνιών. συμπερασματικά Μια γρήγορη εισαγωγή στην έννοια ενός ενισχυτή δύναμης. Ξέρετε τι ένας ενισχυτής δύναμης είναι και οι απαιτήσεις του, οι διαφορετικές τύποι και οι κατηγορίες ενισχυτών δύναμης, και διάφορες εφαρμογές.
