Динамика 6ГДВ-6-25 с различными лампами накаливания

Расчетные характеристики устройства защиты высокочастотного

12в х 6вт	k		0,1	0,25	0,5	0,75
nд		0,07	0,15	0,24	0,32	0,39	0,65	0,88	1,05	1,15	1,21
S(db)	-0,9	-1,6	-2,3	-3,2	-3,7	-4,1	-4,9	-5,3	-5,9	-6,4	-6,7
Rо(Ω)	27,8	30,1	32,7	36,1
Uл(в)		0,7	1,5	2,7	3,7	4,6	7,4	9,7	12,0	14,3	16,1
9в х 6вт	k		0,1	0,25	0,5	0,75
nд		0,08	0,19	0,34	0,47	0,58	1,02	1,42	1,75	2,0	2,2
S(db)	-0,5	-0,8	-1,1	-1,7	-2,1	-2,3	-2,9	-3,2	-3,6	-4,0	-4,3
Rо(Ω)	26,6	27,5	28,5	30,3
Uл(в)		0,4	0,8	1,5	2,2	2,9	5,0	6,6	8,3	10,1	11,7
18в х 6вт	k		0,1	0,25	0,5	0,75
nд		0,04	0,08	0,12	0,15	0,18	0,28	0,37	0,44	0,48	0,51	0,61
S(db)	-2,0	-3,7	-5,1	-6,3	-7,1	-7,5	-8,5	-9,1	-9,6	-10,2	-10,7	-11,2
Rо(Ω)	31,7	38,3	44,8	51,8
Uл(в)		1,4	2,7	4,5	5,9	7,1	10,8	13,8	16,4	19,0	21,2	25,0
12в х 4вт	k		0,1	0,25	0,5	0,75
nд		0,05	0,10	0,15	0,20	0,24	0,39	0,48	0,55
S(db)	-1,4	-2,9	-4,2	-5,3	-5,8	-6,2	-7,1	-8,0	-8,6
Rо(Ω)	29,5	35,0	40,4	46,0
Uл(в)		1,1	2,3	4,0	5,2	6,2	9,7	12,7	15,5
12в х 10вт	k		0,1	0,25	0,5	0,75
nд		0,08	0,20	0,37	0,51	0,63	1,08	1,5	2,0	2,3	2,6	3,1
S(db)	-0,6	-0,8	-1,0	-1,4	-1,7	-2,0	-2,7	-3,0	-3,2	-3,4	-3,6	-4,1
Rо(Ω)	26,7	27,3	28,1	29,3
Uл(в)		0,4	0,7	1,3	1,9	2,5	4,6	6,2	7,6	9,0	10,3	13,2
9в х 4вт	k		0,1	0,25	0,5	0,75
nд		0,07	0,15	0,24	0,32	0,40	0,69	0,87	1,03
S(db)	-0,8	-1,5	-2,3	-3,2	-3,6	-3,9	-4,6	-5,4	-5,9
Rо(Ω)	27,5	29,9	32,7	36,1
Uл(в)		0,6	1,4	2,7	3,6	4,5	7,2	9,8	12,1

Вернемся к таблице № 2 и проанализируем, как влияет мощность лампы на перегрузочную характеристику. Если посмотреть на характеристики с лампами «12в х 4вт» и «12в х 10вт», то станет ясно, что такие лампы плохо подходят для защиты динамика 6ГДВ-6-25. Снижение мощности лампы (при том же рабочем напряжении лампы) приводит к увеличению степени защиты, но при этом напряжение на лампе быстро превышает допустимый уровень. Увеличение же мощности лампы приводит к снижению степени защиты.

Интересный результат получается, если снизить рабочее напряжение лампы в 1,5 раза по сравнению с расчетом по формуле (1) и одновременно в 1,5 раза уменьшить мощность лампы. Посмотрите на характеристику в таблице для лампы «9в х 4вт». Эта характеристика аналогична характеристике для лампы «12в х 6вт», за исключением напряжения на лампе – данный вариант также имеет 4х-кратный запас по перегрузке, но на этом максимальном режиме напряжение на лампе превышает рабочее примерно на 30%. Этот вариант заслуживает применения!

Рис. 3. Перегрузочные характеристики системы защиты динамика 6ГДВ-6-25 различными лампами накаливания: 1 (толстая линия) – лампа «12в х 6вт», 2 – лампа «9в х 6вт» и 3 – лампа «18в х 6вт». В верхней части в увеличенном виде представлены характеристики при малых уровнях мощности. Пояснения в тексте.

Комментарий. Необходимо сделать несколько рекомендаций по применению алгоритма «поверочного расчета».

Во-первых. В таблице фигурирует расчетная точка, когда k=0, так вот, при такой постановке исходного значения невозможно произвести расчет по формуле (15), т.к. в этом случае возникает невыполнимая для калькулятора и компьютера операция «деление нуля на нуль». При расчете данной точки следует вместо нуля задать «бесконечно малую» величину. Если говорить конкретно, то вместо нуля следует задать, например, k=0,0001 – этого вполне достаточно для устранения неопределенности в расчете, а полученный результат будет соответствовать режиму k=0.

Во-вторых. При расчете следует постоянно следить за напряжением на лампе, а точнее, чтобы это напряжение не превышало 30-35% от рабочего напряжения лампы. В алгоритме поверочного расчета использована «характеристика лампы» по формуле (7), которая имеет область применения u=(0-1,3). Если напряжение на лампе превышает рабочее напряжение более чем на 50%, то весь расчет не имеет смысла, т.к. в этом случае расчетная точка находится вне зоны действия формулы (7), более того на этом режиме лампа накаливания элементарно перегорит!

Наконец, в-третьих. Погрешность формулы «характеристики лампы» составляет ±15%, это, разумеется, влияет на общую погрешность расчета. Кроме того, в расчете не учитываются индуктивность звуковой катушки динамика и так называемая «противо-ЭДС». Тем не менее, изложенный здесь поверочный расчет, несмотря на указанные погрешности и некоторые упрощения, безусловно, можно и следует применять.

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ

Применение миниатюрной низковольтной лампы накаливания для защиты высокочастотного динамика дает большой эффект. «Упрощенный расчет», см. формулу (1), позволяет определить параметры лампы, которая обеспечивает 4х-кратную защиту динамика от перегрузки! При этом снижение чувствительности динамика при умеренных мощностях составляет –(2-3) db, а увеличение общего сопротивления нагрузки составляет примерно 30-35% от полного сопротивления динамика. Данные параметры лампы можно считать близкими к оптимальным.

Для радиолюбителей, не владеющих в полной мере математикой, приведем в таблице № 3 параметры ламп накаливания для нескольких высокочастотных динамиков отечественного производства. Параметры этих ламп рассчитаны по формуле (1). Скажем также, что параметры ламп даны (без округления результатов) в виде «напряжения и мощности», причем в скобках справа указан для справки также и рабочий ток лампы.

Таблица № 3

Дата добавления: 2015-05-07