Obciążenie mostkowe (BTL), znane również jako mostkowane beztransformatorowe i mostkowane mono, to konfiguracja wyjściowa dla wzmacniaczy audio, forma mostkowania impedancji stosowana głównie w profesjonalnym audio & aplikacje samochodowe. Dwa kanały wzmacniacza stereo są zasilane tym samym monofonicznym sygnałem audio, z odwróconą polaryzacją elektryczną jednego kanału. Głośnik jest podłączony między dwoma wyjściami wzmacniacza, mostkując zaciski wyjściowe. To podwaja dostępne wahania napięcia przy obciążeniu w porównaniu z ten sam wzmacniacz używany bez mostkowania. Konfiguracja jest najczęściej używana w przypadku subwooferów.
Typowy obwódEdit
Reprezentatywny schemat zmostkowanej konfiguracji wzmacniacza.
Przykład. Dwa wzmacniacze, każdy o maksymalnej mocy 100 watów przy impedancji 4 Ω (cztery omy); w mostku W trybie monofonicznym pojawią się jako wzmacniacz monofoniczny o mocy 200 watów przy 8 omach. Jest to najczęściej niezrozumiany tryb działania i wymaga zastosowania dodatkowych obwodów, jeśli para wzmacniaczy nie ma wbudowanej funkcji. Zdjęcie przedstawia dwa identyczne wzmacniacze A1 i A2 połączone w trybie mostkowym Sygnały prezentowane na każdej am plifier pary są w przeciwfazie. Innymi słowy, gdy sygnał w jednym wzmacniaczu kołysze się dodatnio, sygnał w drugim kołysze się ujemnie. Jeśli, na przykład, maksymalne wahania napięcia wyjściowego każdego ze wzmacniaczy mieszczą się w przedziale od + do – 10 woltów, to gdy na wyjściu jednego wzmacniacza jest napięcie + 10 woltów, wyjście drugiego będzie miało wartość -10 woltów, co oznacza, że obciążenie (głośnik) widzi teraz różnicę szczytową 20 woltów między „gorącymi” (zwykle czerwonymi) zaciskami wyjściowymi. Zasilenie obciążenia między dwoma sygnałami o przeciwnej polaryzacji elektrycznej powoduje, że każdy wzmacniacz widzi tylko połowę impedancji elektrycznej obciążenia.
Dostarczenie antyfazowego sygnału wejściowego audio może być zapewnione na kilka sposobów, które wymagają odpowiedniej wiedzy i umiejętności.
- poprzez wewnętrzną modyfikację, taką jak ta opisana przez Rod Elliot w https://sound-au.com/project20.htm;
- przez prosty aktywny obwód rozdzielacza fazy, zewnętrzny do wzmacniacza;
- przez transformator wejściowy audio z rozdzielaniem fazy, zewnętrzny do wzmacniacz.
Opcja trybu mostkowego jest często używana w systemach PA, a zwłaszcza w zastosowaniach samochodowych do głośnego podawania basów głośniki o dużej mocy. Wzmacniacze samochodowe mają zwykle zasilanie tylko 13,8 V i uzyskanie poziomów napięcia w obwodzie wzmacniacza wymaganych dla nawet niewielkich mocy jest kosztowne. Praca w trybie mostka pomaga zapewnić wymaganą moc przy niższych kosztach.
Zalety i wadyEdytuj
Ponieważ dwa wzmacniacze są używane z przeciwną polaryzacją, przy użyciu tego samego zasilacza, nie ma potrzeby zastosowanie kondensatora blokującego prąd stały między wzmacniaczem a obciążeniem. Oszczędza to koszt & miejsca i nie ma redukcji mocy przy niskiej częstotliwości z powodu kondensatora.
Mostkowanie wzmacniacza zwiększa moc, którą można do niego dostarczyć głośnik, ale nie zwiększa to całkowitej dostępnej mocy wzmacniacza. Ponieważ wzmacniacz mostkowy działa w trybie mono, do pracy w trybie stereo wymagany jest drugi identyczny wzmacniacz. W przypadku wzmacniaczy mostkowanych współczynnik tłumienia jest zmniejszony o połowę. Ponieważ wzmacniacz zmostkowane wyjście jest płynne, nigdy nie powinno być uziemione, ponieważ może to spowodować uszkodzenie wzmacniacza.
Mit czterokrotnej mocyEdit
Na forach dyskusyjnych niektórzy hobbystów twierdzą, że obsługa pary stereo wzmacniacza w mostku tryb może dawać czterokrotnie większą moc (jednego z kanałów pary). Ta hipoteza odwołuje się do faktu, że moc jest proporcjonalna do kwadratu napięcia, co oznacza, że jeśli napięcie wyjściowe zostanie podwojone – tak jak w trybie mostkowym – wówczas dostępna moc wzrośnie czterokrotnie.
Byłoby to prawdą, gdyby wzmacniacz w trybie zmostkowanym był używany do napędzania głośników o tej samej impedancji, co w trybie stereo. Jednak w tym przypadku prąd płynący przez głośnik i wzmacniacz również podwoiłby się, co mogłoby przekroczyć wartości znamionowe wzmacniacza i doprowadzić do przegrzania, a ostatecznie zniszczenia wzmacniacza. W rzeczywistości minimalna impedancja głośnika w trybie zmostkowanym powinna być dwukrotnie większa niż minimalna impedancja oceniana dla trybu stereo.
W konsekwencji, działanie pary istniejących kanałów wzmacniacza w trybie mostka podwaja dostępną moc wyjściową do obciążenia.