Esta es una pregunta sobre el área de operación segura de semiconductores, así que aquí hay una introducción rápida sobre esto.
Considere este amplificador .
LapotenciainstantáneadisipadaporlostransistoresdesalidaTR7,TR9eselvoltaje(VceparabipolaresoVdsparaFET)multiplicadoporlacorriente(IcparabipolaresoIdparaFET).
Elvoltajeesladiferenciaentreelvoltajedesuministro(aquí,37V)yelvoltajeenlacarga(unaltavoz).ConsidereTR7,entodomomentolatensióndealimentaciónesigualalasumadeTR7Vcemáslatensióndesalida.
Sidesealamismapotenciaenunaltavozde4ohmiosode8ohmios,elaltavozde4ohmiostomarámáscorrienteytendrámenosvoltajeatravésdeél.
Porejemplo,con1Wdepotenciainstantáneaenlacarga,unaresistenciade8ohmioscomocargatendrá2.83Venellaydibujará0.35A.Paraelmismo1W,unaresistenciade4ohmiostendrá2Vatravésdeél,ydibujará0.5A.
Entonces,paraunaltavozdemenorimpedancia,lacorrienteesmayoryelvoltajeenlostransistoresdesalidatambiénesmayor(porqueelvoltajeenlacargaesmenor).Estosignificaquelapotenciadisipadaenlostransistoresdesalidaesmayor.
Silacargaesunaltavozynounaresistencia,empeora,yaquelosaltavocestienenimpedanciareactiva,porloquelacorrienteyelvoltajenoestánenfase.Conunacargaresistiva,lacorrientemáximacorrespondealatensióndesalidamáxima,queeslatensiónmínimaatravésdelostransistores.Conunacargareactiva,estenoeselcaso,yelpuntodecorrientemáximapuedeocurrirantesodespuésdelciclo,conunvoltajemásaltoenlostransistores,loqueaumentaladisipaciónenlostransistoresdesalida.
EsteesunproblemaparaSOA(áreadeoperaciónsegura).Lostransistoressoncosaspequeñas,inclusountransistordepotenciarobustoseráunamasamuypequeñadesilicio,comounafraccióndeungramo,ydisiparmuchaenergíaelevarásutemperaturamuyrápidamente.Asíqueelfabricanteespecificaun Área de operación segura (SOA), algo así:
SOAesunareglaquedicecuántapotenciapuededisipareltransistordurantecuántotiempo,antesdequecorraelriesgodesoplar.Puederomperlaregla,porsupuesto(asupropioriesgo).
Porsupuesto,puedeagregarmástransistoresenparaleloparaquecompartaneltrabajo...peroestocuestadinero...opuedeagregarcircuitosdeprotecciónparaasegurarsedequelaSOAnoseexceda,peroestotambiéncuestadinero.¡Yeldineroescaro!
Dehecho,muyamenudoenelnegociodelaudio,unbuenfolletoconespecificacionesdemierdaesunaopciónmuchomásrentable.
Estosignificaque,lomásprobableesqueunamplificadordiscretodeClaseABquenoestédiseñadoparaserusado24/7PAnotengaunaprotecciónSOAadecuada(paraahorrarcostosycomplejidad).Siesunamplificadorparaaudiófilos,entoncesdefinitivamentenotendráningunaprotecciónporque"sonaría mal" (traducción: la protección que no suena mal costaría 50c extra y eso es demasiado caro).
Bueno, ese fue un post largo, pero lo que quiero decir es que si el amplificador es de clase AB (no de clase D) y se diseñó solo para 8 ohmios, usarlo en riesgos de 4 ohmios que excedan los límites de SOA en las salidas los dispositivos, y luego un dispositivo de salida se funde, luego cortocircuita y alimenta DC al altavoz, y luego, debido a que un fusible en la salida habría costado demasiado dinero (o no sería lo suficientemente audiófilo), entonces la bobina de voz del altavoz también se quema , y luego estás molesto.
Esto no sucederá durante la escucha normal porque los niveles de audición normales son muy bajos (a menos que sea sordo, espere aproximadamente un pico de 1W). Sin embargo, si organizas una fiesta y dejas que algunas personas ebrias se acerquen al botón de volumen, la probabilidad de que ocurra es del 100%.