Varför samma effekt vid 8 och 4 ohm?

[2-ch]

Att dubblera effekten vid halverad resistans är vad jag har förstått ett slöseri.
Men många vintageförstärkare uppger samma effekt vid 8/4 ohm.
En del tom. lägre effekt vid 4 ohm. Vad beror detta på?

[Nattlorden]

Det är inget slöseri. Det är ett nödvändigt krav för att inte introducera olinjäriteter vid drivande av högtalare med icke-linjär impedans (vilket är i princip samtliga).

En förstärkare som inte kommer i närheten av att dubbla i halverad last är ingen bra förstärkare.

[IngOehman]

Att dubblera effekten vid halverad resistans är vad jag har förstått ett slöseri.
Men många vintageförstärkare uppger samma effekt vid 8/4 ohm.
En del tom. lägre effekt vid 4 ohm. Vad beror detta på?

Som regel beror det på antingen:

1. Att det är en rörförstärkare med olika tappar för olika lastimpedanser
(inne vid förstärkaren ser det då likadant ut oavsett lastimpedans, och
samma effekt levereras).

2. Att förstärkaren ifråga har försett med en effektoptimerad nätdel, som
har en inre impedans som ligger emellan 4 och 8 ohm (detta är lite förenklat,
men att förklara noggrannare kräver nästan att man kan rita lite schemata
och förklara) vilket gör att man får ut ungefär samma effekt i 4 och i 8
ohm, eftersom båda belastningarna är "lika missanpassade". Eller lika lite
missanpassade är egentligen en, i ett modernt perspektiv, lite bättre
beskrivning, eftersom man normalt idag missanpassar nätdelarna mycket
mera.

- - -

De flesta förstärkare av idag har nätdelsimpedanser som ligger på en bråk-
del av de förmodade lastimpedanserna, vilket gör att de bara levererar en
liten del av nätdelens kapacitet i normal last. Lastar man ned förstärkaren
mycket hårt så kommer man dock närmare/minskar missanpassningen,
och levererad effekt stiger. Men hade det inte varit förnuftigare att dimen-
sionera förstärkaren så att den levererar effekt i de impedanser som de
kommer att lastas med? Visst är det bra med variation och valfrihet, men
de flesta högtalare är trots allt på 4 eller 8 ohm, och nästan alla förstärkare
har sitt effektmaximum vid under 2 ohm idag.

Det är idag inte så ovanligt att man i en ohms last för ut flera gånger mera
effekt än i 8 ohm, men det betyder inte att förstärkaren håller. Dagens för-
stärkare är sällan dimensionerade för att klara konstant belastning utan att
gå sönder eller att skyddskretsarna går till.


Vh, iö

- - -

PS. Man kan verkligen diskutera om dagens förstärkare som ofta närapå
dubblar uteffekten vid halverad last, är vettigt dimensionerade?

Vad man kan säga säkert är, att om de hade dimensionerats annorlunda
så skulle de ha kunna leverera MYCKET mera effekt än de gör.

[Nattlorden]

Min gamla Sunfire var specat till äkta dubbleringar hela vägen ned till 1 ohm (2,4kW) men där var en reservation angående 'om hussäkringen tillåter'.

[IngOehman]

Bob har alltid gillat det spektakulära.


Vh, iö

[Nattlorden]

Bob har alltid gillat det spektakulära.

Han glömde bara mjukstarten på den, annars var den en fin maskin. Snyggaste chassiet hittils (inga ventilationshål synliga) och spexig Joulemätare på fronten.

[2-ch]

PS. Man kan verkligen diskutera om dagens förstärkare som ofta närapå
dubblar uteffekten vid halverad last, är vettigt dimensionerade?

Vad man kan säga säkert är, att om de hade dimensionerats annorlunda
så skulle de ha kunna leverera MYCKET mera effekt än de gör.

Det var just det som jag har tagit till mig i den debatten.
Nu blev jag lite klokare av förklaringen om varför 4/8 omh kan betyda samma effekt, tack för det
Men jag får fortfarande inte riktigt till det med U*U/R=P om nu inte spänningen från nätdelen minskar. Är det vad du betecknar effektoptimering?
I så fall trillade poletten ner

[Hulbar]

Förr såldes det en del s k high end högtalare som hade helt tokiga impedancekurvor. Som kunde gå ner mot 1 Ohm t o m. Och i marknadsföringen/hifi-tidningar presenterades det nästan som ett tecken på att högtalaren var bra. Och om köparen tvingades skaffa en Krell eller liknande för att kunna använda högtalarna imponerade det ännu mer på de high end intresserade vännerna.

Mvh

[IngOehman]

Det ligger säkert något i det där, men vissa högtalarkonstruktioner har
kanske fått sina extrema impedanser på grund av fysiken i kombination
med praktiska tillverkningsförutsättningar och begränsningar, t ex vissa
bandhögtalare.

Och då är det ju i varje fall bra att det finns Krellar, för dem som har de
där bandhögtalarna.

PS. Man kan verkligen diskutera om dagens förstärkare som ofta närapå
dubblar uteffekten vid halverad last, är vettigt dimensionerade?

Vad man kan säga säkert är, att om de hade dimensionerats annorlunda
så skulle de ha kunna leverera MYCKET mera effekt än de gör.

Det var just det som jag har tagit till mig i den debatten.
Nu blev jag lite klokare av förklaringen om varför 4/8 omh kan betyda samma effekt, tack för det
Men jag får fortfarande inte riktigt till det med U*U/R=P om nu inte spänningen från nätdelen minskar. Är det vad du betecknar effektoptimering?
I så fall trillade poletten ner

Nätdelen har en impedans (kortvarigt är den låg eftersom nätdelskonden-
satorerna tar hand om kortidsurladdningarna) som bestämmer hur mycket
spänningen faller vid en given last.

Om den inte faller alls så dubblas strömmen (I = U/R) vid halverad impedans,
och då P = U*I så dubblas då effekten.

Om spänningen när man ökar lasten till halva impedansen, faller så mycket
att strömmen inte ökar till det dubbla, utan bara lika mycket som spänningen
sjunker, så blir produkten mellan U och I oförändrad, det vill säga effekten blir
oförändrad.

Det lastfallet har man när nätdelsimpedansen (Zn) är 5,656854... ohm.

Säg att vi har en generatorspänning (Un) för nätdelen om 4,828427... volt.

Lastar vi då med 8 ohm så blir spänningen (fyrkantvåg eller DC) Un*8/(8+Zn) = 2,828427 V, vilket är 1 watt i 8 ohm.

Lastar vi med 4 ohm så blir spänningen enligt samma ekvation Un*4/(4+Zn) = 2 V, vilket också är 1 watt - i 4 ohm.

"Mittemellan" (alltså vid det kvadratiska medelvärdet av 4 och 8 ohm, läs
en lastimpedans om 5,656854... ohm) hittar vi den last som ger maximal
uteffekt. Det kallas impedansanpassning. Vid den lasten sjunker spänningen
till hälften på grund av lasten, och effekten blir Un/2^2/Zn = 1,03 W, alltså
MER än en watt.


Vh, iö

[RogerGustavsson]

Men jag får fortfarande inte riktigt till det med U*U/R=P om nu inte spänningen från nätdelen minskar. Är det vad du betecknar effektoptimering?
I så fall trillade poletten ner

Den maximala utspänningen (vilket knappast är samma som nätdelens utspänning) mot lägre impedanser sjunker väl om man inte överdimensionerar hela vägen? Vilket kan vara slöseri, i varje fall om man inte måste ha tillgång effekt vid t.ex. 1 Ohm. Antalet effekttransistorer ökas i regel för att kunna tillåta högre strömmar och det blir en dyrare konstruktion.

[2-ch]

Uff...
Får fila lite på poletten (=läsa det här flera gånger) för den fastnade halvvägs ner.

[IngOehman]

Mitt råd är att läsa RogerGustavssons inlägg för sig, och inte som ett svar
på din fråga.

Det han skriver är väl i huvudsak riktigt, men notera att det finns frågor i
det, så det skall nog inte ses som hårda påståenden.

Och när det gäller antalet effekttransistorer så har det rätt så lite med för-
stärkarens "inre utimpedands" (alltså den som är oberoende av dämpfak-
torn) att göra. Och det påverkar inte heller spänningsfallet från nätdel till
klippspänning särskilt mycket.

Men å andra sidan kanske det var mitt inlägg som rörde till det. Jag vet
inte om det var hans eller mitt som ditt inlägg var en kommentar till.


Men en sak till skall jag kommentera. Du verkar komma med ett antagande
när du skriver "om nu inte spänningen från nätdelen minskar", och det är ett
i allra högsta grad ogiltigt antagande. Du kan vara alldeles säker på att det
som gör att effekten i förekommande fall inte ökar när lastimpedansen går
nedåt, beror på just att spänningen (det statiska) från nätdelen minskar.

Enda undantaget är om man skulle ha en stabbad nätdel och det finns en
strömbegränsningskrets som ställer till det. Men just den kombinationen
av konstruktionslösningar mejkar inget vidare sens.


Vh, iö

[2-ch]

Men en sak till skall jag kommentera. Du verkar komma med ett antagande
när du skriver "om nu inte spänningen från nätdelen minskar", och det är ett
i allra högsta grad ogiltigt antagande. Du kan vara alldeles säker på att det
som gör att effekten i förekommande fall inte ökar när lastimpedansen går
nedåt, beror på just att spänningen (det statiska) från nätdelen minskar.

Enda undantaget är om man skulle ha en stabbad nätdel och det finns en
strömbegränsningskrets som ställer till det. Men just den kombinationen
av konstruktionslösningar mejkar inget vidare sens.


Vh, iö

Det du beskriver som "i allra högsta grad ogiltigt antagande" förstår jag inte, därför att du samtidigt säger att det bara är det det faktiskt kan bero på!
Jag är nyfiken, men vad är det jag missar här?

[i]

Men en sak till skall jag kommentera. Du verkar komma med ett antagande
när du skriver "om nu inte spänningen från nätdelen minskar", och det är ett
i allra högsta grad ogiltigt antagande. Du kan vara alldeles säker på att det
som gör att effekten i förekommande fall inte ökar när lastimpedansen går
nedåt, beror på just att spänningen (det statiska) från nätdelen minskar.

Enda undantaget är om man skulle ha en stabbad nätdel och det finns en
strömbegränsningskrets som ställer till det. Men just den kombinationen
av konstruktionslösningar mejkar inget vidare sens.


Vh, iö

Det du beskriver som "i allra högsta grad ogiltigt antagande" förstår jag inte, därför att du samtidigt säger att det bara är det det faktiskt kan bero på!
Jag är nyfiken, men vad är det jag missar här?

Antagandet som IÖ syftar på är "att spänningen från nätdelen inte minskar" vilket är en "översättning" från det ovan skrivna "om nu inte spänningen från nätdelen minskar".
Alltså: det är alltså säkert att spänningen från nätdelen minskar i nämnda fall - man kan alltså inte anta att den inte minskar.

[2-ch]

Antagandet som IÖ syftar på är "att spänningen från nätdelen inte minskar" vilket är en "översättning" från det ovan skrivna "om nu inte spänningen från nätdelen minskar".
Alltså: det är alltså säkert att spänningen från nätdelen minskar i nämnda fall - man kan alltså inte anta att den inte minskar.

Aha. Tack I