Công suất của ampli là gì? Bạn đã hiểu đúng về công suất amply chưa?

Công suất của ampli có lẽ là thông số bị hiểu lầm và lạm dụng nhiều nhất của ampli và loa. Tuy nhiên, nó thường là thông số đầu tiên (và có thể là duy nhất) mà mọi người nhìn vào khi mua một bộ khuếch đại hoặc loa.

Các nhà quản lý tiếp thị làm tăng thêm sự nhầm lẫn bằng cách sử dụng các thuật ngữ như công suất RMS, công suất trung bình liên tục, công suất âm nhạc, công suất đỉnh, công suất động, công suất tối đa, v.v.
Hiểu công suất bộ khuếch đại sẽ giúp hiểu các thuật ngữ thường được sử dụng (và bị lạm dụng) để mô tả công suất bộ khuếch đại. Bài viết này sẽ giải thích công suất bộ khuếch đại là gì và nó không phải là gì. Các bài viết tiếp theo sẽ giải thích cách các nhà sản xuất bộ khuếch đại đo công suất, công suất loa là gì và cách kết hợp bộ khuếch đại và loa của bạn. Trước khi tất cả những điều đó chúng ta cần hiểu về công suất của bộ khuếch đại.

Công suất bộ khuếch đại được tính toán, không được đo

Một Vôn kế đo hiệu điện thế bằng vôn. Một Ampe kế đo dòng điện bằng ampe (ampe). Một Ohmmeter đo điện trở bằng ohms. Bất kỳ hai phép đo nào trong số này sẽ cho phép tính toán công suất bộ khuếch đại (tính bằng watt). Thật không may, điều này có nghĩa là sử dụng một số toán học và một số công thức. Tôi sẽ cố gắng giữ cho nó đơn giản và chỉ sử dụng một công thức. Nếu bạn thích các công thức và muốn hiểu mối liên hệ giữa công suất, điện áp, dòng điện và điện trở, bạn có thể đọc các bài viết của tôi về Công suất điện và định luật Ôm . Nếu không, hãy chấp nhận công thức sau:
Công suất = Bình phương điện áp chia cho Điện trở.
Hãy sử dụng công thức này với một ví dụ đơn giản. Giả sử bạn có một bộ khuếch đại được kết nối với tải 5 ohm (tôi đã sử dụng 5 ohms để giữ cho các phép tính đơn giản - thông thường nó sẽ là 4 ohms hoặc 8 ohms cho một loa). Với đầu vào sóng sin không đổi, bạn đo 10 volt AC trên đầu ra loa của bộ khuếch đại. Vì bạn biết điện trở (5 ôm) và điện áp (10 vôn), bạn có thể tính toán công suất:
Công suất = (10 lần 10) chia cho 5 = 100/5 = 20 watt.

Hiểu các phép đo AC

Đó là một ví dụ đơn giản. Trong thực tế, nó không phải là đơn giản vì một số lý do. Điều phức tạp chính là đầu ra không phải là một mức cố định vì đầu vào không phải là một mức cố định. Hãy bắt đầu với đầu vào đơn giản của một sóng sin. Đầu ra cũng sẽ là một sóng hình sin, như thế này:

Như bạn thấy, đầu vào và đầu ra không phải là hằng số. Nó liên tục đi lên và đi xuống, tích cực và tiêu cực. Đây là trường hợp của bất kỳ tín hiệu AC (Dòng điện xoay chiều) nào. Tuy nhiên, khi bạn đo nó bằng đồng hồ, bạn nhận được một hiệu điện thế không đổi. Điều này là do đồng hồ cho bạn biết điện áp RMS.

RMS là viết tắt của Root Mean Square (mà bây giờ bạn có thể quên). Nó là một thuật ngữ toán học để chỉ điện áp làm việc hiệu quả. Đó là một phép tính để xác định hiệu ứng đốt nóng tương đương của điện áp một chiều. Không cần quá tham gia vào cách xác định RMS, chỉ cần nhớ đó là điện áp làm việc hiệu quả. Nó cũng là điện áp mà đồng hồ đo của bạn. Nó là 70,7% của điện áp đỉnh.
Đây là trường hợp cho tất cả các phép đo AC. Ví dụ, ổ cắm điện ở một số quốc gia là 120 volt AC - đây là điện áp RMS. Sóng sin của 120 volt AC đi từ +169,5 volt đến -169,5 volt hoặc điện áp đỉnh đến đỉnh (pp) là 339 volt. 70,7% của 169,5 volt cho điện áp RMS là 120 volt. Ở các nước sử dụng 230 volt, điện áp đỉnh là +/- 325,3 volt.

Đo điện áp và dòng điện của bộ khuếch đại

OK, bây giờ chúng ta biết RMS là điện áp làm việc hiệu dụng (và dòng điện) của AC. Điều này giúp chúng ta hiểu công suất bộ khuếch đại như thế nào? Rất vui vì bạn đã hỏi.

Trong ví dụ đơn giản của chúng tôi ở trên, chúng tôi đã đo 10 volt RMS ở đầu ra của amp. Điều này có nghĩa là đầu ra thực sự đã đi từ +14,14 volt đến -14,14 volt. 70,7% của 14,14 vôn là 10 vôn.
Tính toán công suất bộ khuếch đại
Bây giờ là phần thú vị. Chúng ta đã nói trước đó rằng công suất bằng bình phương điện áp chia cho điện trở. Điều này đúng tại bất kỳ điểm nào dọc theo sóng sin. Vì vậy, nếu chúng ta lấy giá trị điện áp (được hiển thị bằng màu xanh lam) và bình phương nó (bội số của chính nó) và sau đó chia nó cho điện trở không đổi (5 ohms), chúng ta sẽ nhận được sản lượng điện như được hiển thị trong màu cam:

Một vài điều cần lưu ý từ biểu đồ này:
Thứ nhất, nguồn điện xoay chiều không tích cực và tiêu cực. Nó luôn luôn tích cực. Do đó tính toán RMS không được áp dụng.
Thứ hai, công suất tối đa là 40 watt. Tuy nhiên, bạn không thể nói công suất của bộ khuếch đại là 40 watt bởi vì nó chỉ là ở các đỉnh của mỗi sóng sin, không phải ở bất kỳ thời điểm nào khác.
Bạn có thể sử dụng Máy tính Công suất, Điện áp và Dòng điện của Bộ khuếch đại của tôi để dễ dàng xem các giá trị RMS và Đỉnh cho bộ khuếch đại của bạn dựa trên các thông số kỹ thuật của nó.

Bây giờ chúng ta hãy xem xét các giá trị RMS. Trong ví dụ của chúng tôi, chúng tôi biết điện áp RMS là 10 volt. Trước đó, chúng ta đã thấy rằng 10 bình phương là 100 và 100 chia cho 5 cho chúng ta công suất tính toán là 20 watt. Hãy xem điều gì sẽ xảy ra khi chúng tôi thêm điều đó vào biểu đồ của mình.