Potrzebny nisko napięciowy wzmacniacz do głośnika przenośnego.

Witam wszystkich!

Założyłem ten post ponieważ przymierzam się do budowy przenośnego "kieszonkowego" aktywnego głośnika. Wiem że temat już kilkakrotnie przewałkowany, ale w moim przypadku mam problem z zasilaniem całości. Za źródło mają posłużyć baterie typu D, więc z racji gabarytów wolał bym ograniczyć ich ilość, jednocześnie uzyskując moc wyjściową wzmacniacza na poziomie 10W przy 4ohm (licząc dla nowych baterii). To stwarza mój problem. Są kostki które dadzą mi taką moc w układzie BTL przy 9V, ale ich dolne napięcia zasilania często wynosi 8V, co powoduje że mimo wszystko długo to nie pogra. W moim przypadku przydała by się kość z przedziału napięć nie 8-18V, tylko np. 4-12V. Ewentualnie może być to konstytucja na tranzystorach, lub tania klasa D.
Parametry które by mnie interesowały:
Moc wyjściowa : 10W (dla nowych baterii);
Impedancja: 4ohm;
Mile widziany układ BTL;
Napięcie zasilania: 9V lub mniej (gabaryt baterii);
Dolny próg zasilania: okolice 3V (najlepiej);
* Ewentualnie tania klasa D.
Prosił bym o różne propozycje. Na pewno się przyda i to zapewne nie tylko mi.

Pozdrawiam Michał.

Jeśli jesteś skłonny iść w kierunku BTL (czyli sprawność energetyczna nie jest dla Ciebie absolutnym priorytetem), to proponowałbym rozbić konstrukcję na dwa tematy. Przetwornicę step-up (są gotowce, stosunkowo niedrogie ze sprawnością >90% i sam wzmacniacz, który sobie dobierasz bezstresowo, bo jego napięcie zasilania choćby dużo większe niż dają baterie, w niczym Ciebie nie limituje.
Dodatkowo zyskujesz elastyczność zasilania. Chcesz 6xR20, dajesz a chcesz zamiennie jakieś aku, nie ma problemu. Baterie siadają, też nie problem póki przetwornica się wyrabia.

Właśnie myślałem o jakiejś przetwornicy step-up. Można za około 10zł + przesyłka nabyć takie małe niebieskie przetworniczki o wydatku 3A, tylko nie jestem pewien czy wystarczy ona prondowo, ponieważ te 3A to producent podaje dla wejścia, więc przy słabszych bateriach może to stanowić problem. Zaletą jej jest to że pracuje już od 3V więc spełniła by moje założenia projektowe odnośnie zasilania.
Co do BTL to dokładnie tak jak kolega rb401 wspomniał. Nie chce mieć wiaderka baterii do sprzętu na głośniku 10cm, który odda mi 10W przy 20W ciepła.
Pomyśle jeszcze o przetwornicy, choć podniesie ona znacznie koszt projektu (nie ma to jak robić projekt na częściach z odzysku ), ale chyba będzie to najlepsze rozwiązanie.

Tak przy temacie, mam jeszcze jedno pytanie. Czasami zdarza mi się, nazwijmy to, tiuningować bomboxy różnego typu, wymieniając wzmacniacze i głośniki na mocniejsze. Jakie znacie wzmacniacze, możliwie najmocniejsze, pracjużce z baterii na napięcia 3V i 6V? oryginalne wzmacniacze ledwo wyciągają na tym 2-3W, a mnie by interesowało coś z okolicy 5-6W na kanał.i wolał bym nie stosować przetwornicy. Mogą to być układy mostkowe.

Przjaciel napisał:

Za źródło mają posłużyć baterie typu D, więc z racji gabarytów wolał bym ograniczyć ich ilość, jednocześnie uzyskując moc wyjściową wzmacniacza na poziomie 10W przy 4ohm (licząc dla nowych baterii). To stwarza mój problem

Przepraszam, ale tak sobie myślę... 10 W przy 4 Ω daje ponad 2,5 A prądu pobieranego przez wzmacniacz (bez uwzględnienia sprawności wzmacniacza, która oscyluje wokół 50% dla klasy AB). Jeśli dodamy przetwornicę to prąd wzrośnie jeszcze bardziej (bo przetwornica podbijając napięcie pobiera większy prąd). Tymczasem bateria typu R20 ma dość znaczy opór wewnętrzny (0,5 Ω - częściowo zużyta może mieć nawet 1 Ω). Czyli pobór tak dużych ilość prądu spowoduje znaczny spadek napięcia na zaciskach baterii i prawdopodobnie nie da się wyciągnąć na nich zakładanej mocy maksymalnej. Po prostu baterie te mają zbyt dużą rezystancję wewnętrzną do tych zastosowań.

Dodano po 6 [minuty]:

Przjaciel napisał:

Jakie znacie wzmacniacze, możliwie najmocniejsze, pracjużce z baterii na napięcia 3V i 6V? oryginalne wzmacniacze ledwo wyciągają na tym 2-3W, a mnie by interesowało coś z okolicy 5-6W na kanał.i wolał bym nie stosować przetwornicy. Mogą to być układy mostkowe.

Co do mocy to są pewne ograniczenia fizyczne tzn. maksymalna moc jaką można osiągnąć przy danej impedancji głośnika i napięciu zasilania wyraża się wzorem:
P=U2/2R i P=U2/R dla układu BTL.
Czy nawet stosując układ BTL dla 3 V nie wyciągniesz więcej niż 2,25 W a dla 6 V nie więcej niż 9 W. Jednak w praktyce jest to znacznie mniej, gdyż wzmacniacz ma tzw. napięcie nasycenia - czyli maksymalne napięcie na głośniku jest nieco mniejsze (o ok. 1 - 2 V) od napięcia zasilania - co powoduje spadek maksymalnej mocy jaką wzmacniacz może oddać do obciążenia.

Jak wyciągane 3W to i tak będzie dobrze, w porównaniu z oryginalnymi układami, które przy 6V ledwo przekraczają 1W. To takiego tuningu starczy już 1W przy 3V i 3W przy 6V. Oczywiście wyższe moce mile widziane. Układy mogą być na impedancje 2-8ohm, bo i tak głośniki kupuje nowe, więc mam wybór.

Wracając do mojej przenośki, bo jednej rzeczy nie bardzo czaje. Miałem kiedyś bom boxa który napędzał dwie końcówki po 8W każda przy 2,7ohm i był właśnie zasilany z baterii typu D. Nie zaobserwowałem tam przygasania kontrolek jak grał na full na bateriach, więc dlaczego to 10W w moim projekcie mogło by być problemem? Prosił bym o rozjaśnienie tematu.