Consumo dos amplificadores automotivos - Como calcular as correntes (amperes) - COL094

Yoji Konda, da Keletron-Fontat (www.yojikonda.com) nos brinda com um interessante artigo onde explica como calcular a corrente drenada por um amplificador automotivo e deste modo calcular fontes, dimensionar fios e também ter uma idéia da autonomia da bateria de um carro que a alimente.

Veja o artigo na integra e outros mais no site da Keletron.

A corrente consumida é obtida dividindo-se o produto da tensão total em watts RMS por 1,74 e divindo-se este valor pela tensão de entrada, ou seja:

Ic = (W x 1,74)/Vc

Onde:

Ic - corrente consumida em ampères

W – Potência em watts

Vc – Tensão de entrada em Volts

O padrão de tensão de entrada varia segundo o fabricante, podendo ir de 12V, 13,8 V até 14,4 V.

Por exemplo, um amplificador de 200 + 200 W rms tem uma potência total de 400 x 1,74 = 696W. A corrente deste amplificador será: 696/12  = 58 ampères.

Pode parecer muito 58 ampères para gerar 400 W RMS de áudio, mas existe um motivo para isso. O rendimento de um amplificador automotivo não é dos maiores e uma boa parte da energia consumida se converte em calor. Assim, a diferença entre 696 W e 400 W, ou seja, 296 W, é a energia perdida ou convertida em calor.

Uma regra simples consiste em se levar em conta que para cada 100 W de potência de áudio RMS são necessários 14,5 ampères de corrente.

Características de potência - Amplificadores automotivos

1 - A potência RMS é medida injetando uma onda senoidal no amplificador sob carga nominal (Z). A potência é medida no limite da saturação. A tensão de pico V obtida pela medição em um osciloscópio é equacionada por V2*0,707/Z .
Exemplo
Impedância de carga:  Z (8 ohms):
Tensão de pico obtida: 28V
Coeficiente de senóide: 0,707
Potência RMS 69 Watts

Esta potência é puramente de referência, para testes comparativos de laboratórios. Como a onda senoidal é estável pode ser usada como padrão.

Mas ninguém compra um amplificador para ficar ouvindo um tom senoidal.

Com sinais de música o amplificador poderá ter desempenho diferente. Não existe medida de potência RMS utilizando musica como sinal

2 - A potência Watts Peak (pico), adotada por fabricantes americanos de amplificadores como a Pyramid é a medida do amplificador à máxima potência com música equivalente aproximado a 2x Watts RMS.

3 - A potência PMPO quase só é especificada nos amplificadores nacionais. Na maioria de outros países, as vendas destes aparelhos em Watts PMPO são proibidas. Não existe uma co-relação exata entre potências RMS e PMPO, visto que a primeira é medida com onda senoidal e a segunda com sinais musicais que não tem um padrão e formas de ondas definidas. Procure ignorar essa medida para cálculos.

Fontes de alimentação em amplificadores automotivos

O uso de fontes de alimentações em amplificadores automotivos requer conceitos diferentes das usadas em baterias automotivas.
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A corrente especificada  em uma bateria refere-se à sua capacidade de armazenamento ou acúmulo da carga e não da corrente de saída.

Por esta razão antigamente se denominavam as baterias de acumuladores.
Por exemplo:

Bateria de 50 Ah. <== Note o sufixo h que indica hora.

Isso significa que a carga da bateria poderia fornecer 50 ampères durante 1 hora, 100 horas sob uma carga de 0,5A ou 200 ampères durante 15 minutos.

Uma fonte não tem o h na unidade, portanto a especificação se refere a sua saída e não à sua capacidade de armazenamento.
Talvez isso responda a uma clássica pergunta: Por que uma bateria de 50 Ah (note o h) consegue acionar a partida do motor do meu carro ou ligar o meu conjunto de amplificadores que totalizam 1000 Watts e uma fonte de 50 A não? Como vimos acima, na parte grifada, a corrente indicada é a de armazenamento e não a da saída.

Motor de arranque - consumo: 180 a 250 ampères.
Amplificador de 1000 Watts RMS - consumo: 145 ampères.

Uma bateria de 50 A/h tem capacidade de saída superior a 250 ampères enquanto que uma fonte de 50 ampères tem a sua capacidade de saída limitada a este valor.

Mais uma comparação didática: Uma caixa de água de 1000 litros. Esta é a sua capacidade de armazenamento e não a da vazão do fluxo da água.

Fonte de alimentação para amplificadores CS80CV: 12V x 80 A e CS30 12V x 30A

A fonte não estabilizada oferece em determinadas ocasiões, como na alimentação de amplificadores, vantagens sobre as estabilizadas. Não possuindo transistores em série para limitar a corrente, é possível drenar picos transitórios de correntes que poderão chegar acima de 50% da sua corrente nominal.

O seu custo em relação a ampères também mais reduzido. Uma fonte de 80 ampères não estabilizada é mais barata que uma estabilizada de 60 ampères em amplificadores, a pequena variação quase não será sentida, visto que a própria musica é uma componente extremamente variável.

Nesses modelos, com a devida precaução é possível instalar baterias automotivas, em paralelo com a saída do conversor, aumentando consideravelmente a sua capacidade, além de torná-lo estabilizada.
Conheça mais sobre os conversores CS30 e CS80CV clicando abaixo:

TABELA DE CONSUMO DE ALGUNS AMPLIFICADORES AUTOMOTIVOS