Динамика 6ГДВ-6-25 с различными лампами накаливания
| 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