Verkningsgrad i klass A ?

[tordnilsson]

Hej.
Jag funderar på om man kan påstå att verkningsgraden hos ett slutsteg som arbetar i klass A ökar eller minskar eller blir oförändrad om man bryggkopplar detta ?
Förutsättningen är stabil nätdel som kan lämna tillräckligt med ström/spänning och kylning av sluttrissorna är också tillräcklig.
Hur ligger det till egentligen ?

[Anders J]

Ingen skillnad,

Tänk att du har ett slutsteg som ger 100 W i 8 ohm. Eller två som ger 50 W var i 4 ohm som drivs i motfas.

Däremot, om uteffekten begränsas av matningsspänningen så ger de ju mycket högre effekt. Men i klass A så måste ju då strömmen ökas i motsvarande grad och då är vi där igen.

Same, same. Inte lura fysiken.

Men, för att vara helt sanningsenlig så grunnar jag själv på bryggkopplade klass A-steg med 24 V LiFePO4-matning, Skulle kunna bli riktigt, riktigt bra.

[IngOehman]

Hej.
Jag funderar på om man kan påstå att verkningsgraden hos ett slutsteg som arbetar i klass A ökar eller minskar eller blir oförändrad om man bryggkopplar detta ?
Förutsättningen är stabil nätdel som kan lämna tillräckligt med ström/spänning och kylning av sluttrissorna är också tillräcklig.
Hur ligger det till egentligen ?

Verkningsgraden ökar till det dubbla om du bryggkopplar slutsteget, förutsatt att det även då arbetar i klass A (det vill säga hade 6 dB marginal i aktuell last före bryggningen) - och förutsatt att du även efter detta driver slutsteget till samma relativa utstyrningsnivå (alltså 6 dB starkare än innan).

Om du istället spelar med samma absoluta utstyrningsnivå så minskar istället verkningsgraden till hälften.

Om du byter högtalare till något med högre impedans, närmare bestämt den fyrdubbla, och i båda fallen anpassar tomgångsströmmen således att slutsteget arbetar i klassA utan marginal vid klippnivån, så får du exakt samma verkningsgrad i båda fallen, och samma uteffekt också för den delen.


Vh, iö

[tordnilsson]

Hmm, Ingvar jag hänger inte riktigt med i ditt resonemang/ din förklaring av detta... kan du utveckla mera ?
Jag är nog lite trög så här på fredagskvällen...

[flathead]

Verkningsgraden på själva steget ändras ju inte...det är konstruktionen som avgör.
Uteffekt vid bryggkoppling är nåt annat.
Och beror ju på om steget tål att belastas hårdare.

[Svante]

Ja, jag tror man tjänar på att se det som olika belastningsfall för ett icke bryggkopplat slutsteg i stället och formulerar om frågan till vad slutstegets verkningsgrad är vid tex 2 resp 4 ohms last. Sen beror det på vad man menar med klass A, det har vi diskuterat förut, och hur stor den relativa utstyrningen är. Ett slutsteg har inte en verkningsgrad, den beror av utstyrningen, och i fallet klass A kompliceras det av att man har en hög förlusteffekt vid tomgång som tar ner verkningsgraden till nära noll för små signaler.

[tordnilsson]

Hej igen.
Jag inser att jag var nog inte tydlig nog med hur jag tänkte/formulerade min frågeställning eller så tänker jag kanske fel...

Om man tänker sig följande : samma spänningsnivå på insignalen och samma belastning ( ohm ) fortfarande samma matningsspänning internt i slutsteget, ja stabil nätdel och gott om ström tillgängligt, tillräcklig kylning och tillräckligt kraftiga effekttransistorer (och alla andra komponenter förstås)
Hur blir då verkningsgraden i resp fall ?

Ja, jag är kanske lite tjatig men ibland må man ju fråga fler gånger om man inte riktigt förstår...

[ChristianAndersson]

Känsla: Verkningsgraden varierar med relativ utstyrning och med den momentana musiksignalen.
=S(i)nusförnuftigt

[flathead]

Verkningsgrad till mig är hur mycket det går åt för att få ett visst jobb gjort.
Så inte helt lätt att göra en jämförelse som har med verkligheten att göra blir många om...
Sedan får du ju lite andra nackdelar med att brygga om du har 2 steg som inte är identiskt matchade i komponenter, frågan är som vanligt när är det för lite för att vara intressant ??

[petersteindl]

Verkningsgraden är väl nyttoeffekten i lasten, d v s i högtalaren, i förhållande till den totala effekten som utvecklas i slutsteget istället för i lasten d v s den effekt som dras från elnätet. Om all effekt från elnätet utvecklas i lasten så finns inga förluster och förstärkaren går kall.

I klass A dras maximal ström redan vid tomgång och ingen ström går i högtalaren. Man måste definiera hur mycket man styr ut slutsteget för att beräkna en verkningsgrad vid denna utstyrning.

Om en förstärkare istället i tomgång drar noll ström från nätet och om sedan oavsett utstyrning 100 % av strömmen från elnätet går genom högtalaren så torde slutstegets verkningsgrad alltid vara 100 % d v s inga förluster. Om man sedan har en högtalare med 50 % verkningsgrad så är det verkningsgradmässigt totalt sett inte helt fel.

I fallet med Klass A och balanserat slutsteg kontra obalanserat så drar man dubbla tomgångsströmmen i balanserat slutsteg. Detta är dock inte helt korrekt eftersom det är under förutsättning att man inte ändrar andra parametrar och då faller Klass A till full uteffekt i samma last. Det finns ett aber, nämligen att förstärkaren inte längre går i klass A till full utstyrning. OBS, slutsteget kan i balanserat läge i princip hålla dubbla spänningen över lasten och för att bibehålla Klass A till full utspänning i given last så måste tomgångsströmmen dubbleras. Är lasten samma i båda fallen och spänningen konstant över lasten så sjunker verkningsgraden med balanserad koppling och bibehållen klass A.

Så, eftersom man kan dimensionera på många olika sätt så blir Ingvars resonemang helt korrekt beroende på last och dimensionering och på utstyrning men även vilken typ av signal det handlar om ändrar verkningsgraden. Sinus kontra fyrkant t.ex. ger olika resultat.

Mvh
Peter

[tordnilsson]

Lite att fundera på...
Trevlig helg !

[IngOehman]

Hej igen.
Jag inser att jag var nog inte tydlig nog med hur jag tänkte/formulerade min frågeställning eller så tänker jag kanske fel...

Om man tänker sig följande : samma spänningsnivå på insignalen och samma belastning ( ohm ) fortfarande samma matningsspänning internt i slutsteget, ja stabil nätdel och gott om ström tillgängligt, tillräcklig kylning och tillräckligt kraftiga effekttransistorer (och alla andra komponenter förstås)
Hur blir då verkningsgraden i resp fall ?

Ja, jag är kanske lite tjatig men ibland må man ju fråga fler gånger om man inte riktigt förstår...

Tycker du var tydlig, men det fattas lite information för att man skall kunna svara enkelt, det var därför mitt svar innehöll flera scenarior.

Men lite enkelt då - ett KlassA-slutsteg kännetecknas av att alla signalförande delar arbetar med HELA signalen, upp till den nivå då den inte arbetar i KlassA längre. Är det upp till klippning som arbetar den i KlassA hela vägen dig, och det är en riktig KlassA-förstärkare.

För att man skall kunna veta om den är det behöver man dock även veta lasten, för en förstärkare som med nöd och näppe arbetar i KlassA i 8 ohm gör det inte i 4 ohm.

KlassA betyder hur som helst i praktiken att tomgångsströmmen måste vara minst halva matningsstänningen delat med lasten. Är den det så arbetar förstärkare i KlassA hela vägen upp till klippning.

Och verkningsgraden då? Ja det enklaste sättet att titta på den är faktist att betrakta den som funktion av utstyrningsnivå med en fyrkantvåg. Vid noll utstyrning blir verkningsgraden noll, vid 50% utstyrning så blir verkningsgraden 25% och vid 100% utstyrning blir den 100% - om marginalen med vilken förstärkaren arbetar i KlassA med gällande last är precis noll. Om förstärkaren är trimmat att arbeta i KlassA i halva impedansen (t ex 4 ohm istället för så kommer verkningsgraden som funktion av utstyrning att blir 0 - 6,25 och 25% vid 0, 50 och 100% utstyrning.

Så när du byter till att köra bryggat (med samma högtalare) så kommer lasten att verka som hälften för förstärkaren (eftersom varje förstärkarhalva driver lasten från ena änden och mot mitten av lasten, samtidigt som den andra förstärkarhalvan driver lasten från andra hållet och till samma mitt) och om den fortfarande arbetar i KlassA så betyder det att "halvutstyrningsverkningsgraden" ökat till det dubbla, då tomgångstrimningen inte är lika överdimensionerad längre. En faktor två mindre närmare bestämt.

- - -

Men frågan är om det är en intressant siffra då man ju troligen vill spela lagom starkt, vare sig man kör obryggat eller bryggat...

Därför nämnde jag även hur verkningsgraden kommer att se ut om man spelar "lika starkt", t ex om utstyrningsgraden var 50% obryggat och därmed 25% bryggat (det blir faktiskt så när man talar äkta KlassA, för matningsspänningen blir inta lastberoende inom KlassA-området), vilket kan översättas till en uteffekt om 25% av maxuteffekten i det bryggade fallet och 6,25% av uteffekten i det bryggade fallet (1/4 alltså).

Och då förstärkarens verkningsgrad är en funktion av utstyrningsgrad (som jag beskrev tidigare) så drabbar det alltså de bryggade förstärkaren värre. Närmare bestämt får den en verkningsgrad som vid en given absolut utstyrningsnivå blir hälften av den obryggade.

Kort sagt - det man förlorar på att bara nyttja 6,25% av uteffekten jämfört med 25% av uteffekten dominerar över det man vinner på att lasten är bättre anpassade till tomgångsströmtrimningen.


Vh, iö

[tordnilsson]

Okej ! Tack för din förklaring !
Nu tror jag att jag har lite bättre koll.
Trevlig helg.