Para ello debemos partir inicialmente del cálculo de la potencia disponible utilizando la ley de ohm. En este punto no hay que asustarse porque las operaciones matemáticas que hay que hacer son simples y solo necesitamos conocer dos variables para hallar lo demás.
Potencia disponible...con esto quiero decir que no puedes sacar más potencia o vatios de donde no hay, y viene determinada por:
W= V x I por ejemplo si tu fuente de poder es de 10 amperios y +- 60 voltios con tap central, entonces despejando W tienes una potencia disponible de 60+60=120 V x 10 A= 1200 W, ó 600 W por canal.
Este concepto es importante, ya que si tú colocas 12, 16, 24 ó 30 transistores nunca sacarás más potencia de la potencia disponible.
Teniendo esto claro, podemos pasar a calcular la potencia de salida partiendo de la base del número de transistores y su vatiaje individual.
Es aquí donde entra en juego la información del fabricante, es decir su hoja de datos (datasheet) y su correcta interpretación.
Pongamos por ejemplo el 2SC 3856.
NTE2328 (NPN) & NTE2329 (PNP)
Silicon Complementary Transistors
Audio Power Output
Features:
_ Recommended for 100W High Fidelity Audio Frequency Amplifier Output Stage
Absolute Maximum Ratings: (T A = +25....C unless otherwise specified)
Collector–Base Voltage, V CBO 200V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Collector–Emitter Voltage, V CEO 200V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Emitter–Base Voltage, V EBO 5V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Collector Current, I C 15A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Base Current, I B 1.5A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Collector Power Dissipation (T C = +25....C), P C 150W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Operating Junction Temperature, T J +150....C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Storage Temperature Range, T stg –55.... to +150....C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Electrical Characteristics: (T A = +25....C unless otherwise specified)
Parameter Symbol Test Conditions Min Typ Max Unit
Collector Cutoff Current I CBO V CB = 200V, I E = 0 – – 5.0 µA
Emitter Cutoff Current I EBO V BE = 5V, I C = 0 – – 5.0 µA
Collector–Emitter Breakdown Voltage V (BR)CEO I C = 50mA, I B = 0 200 – – V
DC Current Gain h FE1 V CE = 5V, I C = 1A 55 – 160
h FE2 V CE = 5V, I C = 8A 35 60 –
Collector–Emitter Saturation Voltage V CE(sat) I C = 10A, I B = 1A – 1.5 3.0 V
Base–Emitter Voltage V BE V CE = 5V, I C = 8A – 1.0 1.5 V
Transistion Frequency f T V CE = 5V, I C = 1A – 25 – MHz
Collector Output Capacitance C ob V CB = 10V, I E = 0, f = 1MHz – 470 – pF
De estos datos nos interesa el del voltaje emisor colector máximo de 200 V, por lo tanto no puede trabajar en una fuente que exceda este valor ni tampoco que esté muy cercano a el por seguridad. Una fuente de +-100V cae dentro de lo susodicho.
Otro dato que nos interesa es el de la corriente de colector que puede manejar: 15 A máximo. Este dato es que más alegremente se malinterpreta, ya que piensan que manejando 15 A y +- 60 Voltios podemos sacarle 120V x 15 A = 1800 W! cuando más adelante dice que la disipación de potencia máxima que puede manejar es de 150W.
Entonces, lo que debemos hacer es calcular corriente de colector pero teniendo en cuenta de no pasarnos de 150 W. Sin embargo un transistor no debe usarse al 100%, es por eso que se recomienda no sacarle más de 100W. Volviendo al ejemplo inicial tu fuente es de +-60 Voltios y tiene una potencia disponible de 600W por canal. Con este voltaje y teniendo en cuenta que cada transistor tiene una capacidad de 100W, colocamos 6 en paralelo (3 en +V, y 3 en –V) y asunto arreglado. Opcionalmente podemos mirar la corriente de colector que manejarían: W/V= I es decir 100W/60V = 1.66 A. Como cada transistor puede manejar 15 A estamos sobrados.
Ahora, una cosa es que tengamos una potencia disponible de 1200W y que tengamos 6 transistores por canal (12 en total) y que cada uno puede manejar 100W, y otra muy distinta que tengamos 1200W en la salida. ¿Cómo sabemos que potencia de salida tiene nuestro amplificador?
Aquí entra otra fórmula sencilla:
W= V2/R.
Este voltaje es el voltaje AC presente en el o los parlantes y R es la resistencia del o los parlantes. Ejemplo:
En volumen máximo mediste un voltaje ac de 40V y tienes 2 parlantes conectados a esa salida, entonces W= 1600/4 ya que 40 al cuadrado es 1600 y dos parlantes de 8 ohm dan 4 ohm. El resultado de esta operación es 400W de potencia de salida RMS.
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