Uma carga ligada em ponte (BTL), também conhecida como sem transformador em ponte e mono com ponte, é uma configuração de saída para amplificadores de áudio, uma forma de ponte de impedância usada principalmente em áudio profissional & aplicativos para automóveis. Os dois canais de um amplificador estéreo são alimentados com o mesmo sinal de áudio monoaural, com a polaridade elétrica de um canal invertida. Um alto-falante é conectado entre as duas saídas do amplificador, ligando os terminais de saída. Isso dobra a oscilação de tensão disponível na carga em comparação com o mesmo amplificador usado sem ponte. A configuração é mais frequentemente usada para subwoofers.
Circuito Editor típico
Esquema representativo de uma configuração de amplificador em ponte.
Exemplo: Dois amplificadores, cada um com 100 watts no máximo para uma impedância de 4 Ω (quatro Ohms); em ponte eles aparecerão como um amplificador mono, classificado como 200 watts em 8 ohms. Este é o modo de operação mais comumente mal compreendido e requer circuitos adicionais para implementar se o par de amplificadores não tiver a instalação embutida. A imagem mostra dois idênticos amplificadores A1 e A2 conectados em modo ponte. Os sinais apresentados a cada manhã o plificador do par está em antifase. Em outras palavras, como o sinal em um amplificador está oscilando positivamente, o sinal no outro está oscilando negativamente. Se, por exemplo, a oscilação de tensão de saída máxima de cada amplificador está entre um pico de + e – 10 volts, quando a saída de um amplificador está em + 10 volts a saída do outro será de –10 volts, o que significa que o carga (um alto-falante) agora vê uma diferença de pico de 20 volts entre os terminais de saída “quentes” (normalmente vermelhos). Conduzir a carga entre dois sinais de polaridade elétrica oposta faz com que cada amplificador veja apenas metade da impedância elétrica da carga.
O fornecimento do sinal de entrada de áudio anti-fase pode ser fornecido de várias maneiras, o que requer conhecimento e habilidade apropriados.
- por uma modificação interna, como a descrita por Rod Elliot em https://sound-au.com/project20.htm;
- por um circuito divisor de fase ativo simples, externo ao amplificador;
- por um transformador de entrada de áudio de divisão de fase, externo ao o amplificador.
A opção de modo de ponte é frequentemente usada em sistemas PA e especialmente em aplicativos de áudio automotivo para alimentar os graves alto-falantes em alta potência. Amplificadores de áudio automotivos geralmente têm apenas uma alimentação de 13,8 volts e obter os níveis de tensão no circuito do amplificador necessários até mesmo para potências modestas é caro. A operação em modo ponte ajuda a fornecer a energia necessária a um custo menor.
Benefícios e desvantagensEditar
Como dois amplificadores estão sendo usados em polaridade oposta, usando a mesma fonte de alimentação, não há necessidade de o uso de um capacitor de bloqueio DC entre o amplificador e a carga. Isso economiza custo & espaço e não há redução de potência em baixa frequência devido ao capacitor.
Fazer a ponte de um amplificador aumenta a potência que pode ser fornecida a um alto-falante, mas não aumenta a potência total disponível do amplificador. Como um amplificador em ponte opera no modo mono, um segundo amplificador idêntico é necessário para a operação estéreo. Para amplificadores em ponte, o fator de amortecimento é reduzido pela metade. Porque o amplificador é a saída em ponte é flutuante, nunca deve ser aterrada ou pode danificar o amplificador.
Mito de potência quadruplicada
Em fóruns de bate-papo de áudio, alguns amadores afirmam que operar um par estéreo de amplificador em ponte O modo pode fornecer quatro vezes a potência (de um dos canais do par). Essa hipótese faz referência ao fato de que a potência é proporcional ao quadrado da tensão, o que implica que se a tensão de saída for dobrada – por estar em modo ponte – a potência disponível aumenta quatro vezes.
Isso seria verdadeiro se o amplificador no modo em ponte fosse usado para acionar alto-falantes com a mesma impedância usada no modo estéreo. No entanto, neste caso, a corrente através do alto-falante e do amplificador também dobraria, o que poderia exceder as classificações do amplificador e levar ao superaquecimento e, finalmente, à destruição do amplificador. Na verdade, a impedância mínima do alto-falante no modo em ponte deve ser o dobro da impedância mínima classificada para o modo estéreo.
Consequentemente, operar um par de canais de amplificador existentes no modo ponte dobra a potência de saída disponível para a carga.