Falamos bastante sobre os recursos e especificações do amplificador de áudio do carro, mas até agora não discutimos como funciona um amplificador de áudio do carro. Neste artigo, forneceremos uma visão geral simples de como a fonte de alimentação do seu amplificador móvel pode receber os 12 volts fornecidos pelo seu sistema elétrico e convertê-los em uma tensão muito mais alta para acionar seus alto-falantes.
Fornecendo energia para seus alto-falantes
Para fornecer energia suficiente aos alto-falantes para produzir música em níveis de audição realistas, precisamos de muita tensão. Para alto-falantes padrão de 4 ohms, é necessária uma tensão pico a pico de quase 60 volts para fornecer cerca de 100 watts ao seu alto-falante. Na maioria dos amplificadores, essa tensão é configurada como +30V e -30V, em relação à tensão de referência de terra do chassi do seu veículo. Então, como no mundo conseguimos mais e menos 30 volts de 12? Esse é o trabalho da fonte de alimentação.
Como funciona um transformador
As fontes de alimentação não poderiam ser criadas com uma quantidade razoável de eficiência sem um transformador. Um transformador é um dispositivo simples que aumenta ou diminui as tensões de corrente alternada (AC) usando duas bobinas de fio enroladas em torno de um núcleo de ferro magneticamente condutor. Se você tiver um transformador 1:2 e alimentar 12V de sinal CA no primário, obterá 24 volts na saída. As grandes caixas verdes no meio-fio ou os cilindros nos postes de energia perto de sua casa são transformadores redutores que convertem a alimentação de 16 kV que entra em sua vizinhança em alimentações de 120 e 240 volts para sua casa.
Como obtemos tensão CA em um carro?
Como você pode (ou deveria) saber, a energia fornecida pela bateria e alternadores em nossos carros e caminhões é em corrente contínua (DC). Deixado nesse estado e alimentado em um transformador, veríamos um pequeno pico de tensão quando o sinal fosse conectado pela primeira vez, depois nada. A corrente constante que flui através do enrolamento primário simplesmente o aqueceria e não produziria nada no lado de saída do transformador.
Como precisamos de um sinal CA, os amplificadores modernos usam um modulador de largura de pulso para criar uma série de ondas quadradas que ligam um banco de MOSFETs (interruptores de alta corrente controlados eletricamente) que pulsam a tensão de alimentação muito rapidamente. Muitos amplificadores de alta qualidade têm fontes de alimentação que alternam em mais de 300kHz.
Nos termos mais simples, ligando e desligando a conexão da bateria para a entrada do transformador muito rapidamente, criamos um sinal de corrente alternada. A tensão do sinal pulsado é aumentada através do transformador e então alimentada em um conjunto de diodos e capacitores para alisá-lo de volta ao que chamamos de tensão do trilho. Os trilhos são as seções de fonte de alimentação positiva e negativa do amplificador que estão conectadas aos dispositivos de saída.
Na aplicação, o circuito é muito mais complexo, mas esta é a operação básica do sistema.
Armazenamento de energia e fornecimento de energia
À medida que a tensão de saída de um amplificador de áudio automotivo aumenta, também aumenta a quantidade de corrente que flui para o alto-falante. O controlador de modulação por largura de pulso que gerencia a fonte de alimentação pode alterar o tempo relativo de “ligado” para “desligado” para aumentar a corrente fornecida pelo amplificador. Mais tempo “ligado” significa que mais corrente é alimentada ao transformador, o que resulta em mais tensão sendo produzida na saída. Regulada de volta para a tensão de trilho necessária, essa tensão extra garante que mantemos tensões de trilho estáveis.
Se você olhar dentro de um amplificador, quase sempre verá um transformador toroidal e um banco de capacitores de armazenamento de energia. Esses grandes capacitores ajudam a suavizar a saída do estágio do transformador e do retificador de diodo e armazenam grandes quantidades de energia para que o amplificador possa acompanhar as demandas atuais do sinal de áudio.
Saiba como funciona um amplificador de áudio para carro
Agora você deve ter uma compreensão básica de como o amplificador de áudio do carro converte a alimentação de 12V do alternador em tensões muito mais altas para os trilhos. No próximo artigo, falaremos sobre o front-end ou estágio de entrada de um amplificador de áudio de carro e discutiremos crossovers, controles de ganho e os recursos e funções que facilitam para o instalador configurar o amplificador de áudio do carro para um desempenho ideal em seu carro ou caminhão.
