功放输出功率来计算配电系统容量.doc

功放输出功率来计算配电系统容量前几天在论坛里看见喇叭杀手发表的功放输出功率和最大用电量的关系一文。下面是原文链接文章写得还算可以，但还不够科学、深入全面。下面我就再深入分析一下这方面的问题。理解功放输出功率和最大用电量关系的目的是什么?无非就是要确定现场的最大用电量，知道该用多粗的电缆，使整个音响系统始终工作在安全的用电状态下。究竟应该怎样根据功放功率去确定总用电量的大小呢?要弄清这个问题首先要搞清楚功放总用电功率的组成。功放的总用电功率是由功放的输出功率和功放输出过程中产生的热损耗功率这2部分组成的。根据能量守恒定律可知功放总用电功率=功放输出功率+功放热损耗功率。从公式可以看出当功放的总用电功率确定时，功放的输出功率越大，热损耗功率就越小，此时功放的效率也就越高，反之功放的效率就越低。功放的效率可以用以下公式来表达：功放的效率=功放输出功率/功放总用电功率100%搞清楚功放总用电功率的组成后还要知道功放的3种功率状态。1/8 Power，1/3 Power，Maximum Power。下面是对他们的解释：1/8 Power：表示偶然限幅的典型程序，此额定值可用于大多数情况。1/3 Power：表示严重限幅的严苛程序。Maximum Power：(正弦)为1%限幅的连续正弦波驱动。以上三种状态的功率值在进口功放的说明书中都会标注，如果某些功放的说明书中没有标出1/8 Power和1/3 Power为多大值，这时只需将对应阻抗下的功率值去除以8和3就可得出该阻抗下1/8 Power和1/3 Power的功率值。下面我根据LAB FP6400功放的使用手册来详细说明一下多大的用电量才能确保该功放稳定运行。下面的表格是LAB FP6400功放使用手册中的内容FP6400Power1/3 Power1/8 PowerIdle8 ohms21300W1230W575W105W4 ohms22300W1975W900W105W2 ohms23200W2950W1290W105W我们使用功放，一般情况下最大会使用到2声道4 ohms这一档的功率，在此种情况下运行时，功放使用效率较高，并且运行相对比较稳定。因此我选择这台功放2声道4 ohms的功率作为具体例子加以分析。上表给出的2声道4 ohms，1/3 Power是1975W，这个数值就是用电功率，系统配电时可将此功率再乘以2用以应付峰值功率。因此单就这台功放来说4000瓦的配电是最佳的方案。当然4000W是比较奢侈的最佳方案，实际应用中乘以1.5(3000W)也是可行的。我前面讲过根据能量守恒定律可知功放总用电功率=功放输出功率+功放热损耗功率，下面我就算一下这台功放在2声道4 ohms，1/3 Power情况下的输出功率、热损耗功率和效率。1/3 Power(输出功率)=2300/32=1533W查上表可知2声道4 ohms，1/3 Power(用电功率)是1975W热损耗功率=用电功率-输出功率=1975-1533=442W功放的效率=功放输出功率/功放总用电功率100%=1533/1975100%=77.6%对于喇叭杀手提出的AB类的，电源利用率约50%，H类的约60%-70%，D类的80%以上的说法，我个人认为不一定是正确的。原因是各个厂家的功放在效率上还是有很大差别的。上面例举的LAB FP6400应该算是改进后的D类功放(厂家自称是TD类)，它的效率就可达77.6%。但大多数厂家的功放是做不到这么高效率的，市面上绝大多数的大功率功放还是以H类为最多。下面就拿同样是世界顶级品牌的CREST AUDIO(高峰)功放为例，做一下比较。下表是CREST AUDIO功放的顶级型号PRO9001的一些相关参数：4 ohms Stereo Power：22050WClass：H1/3 Power Curr Draw：30A(120V，4 ohms)下面我就算一下PRO9001在2声道4 ohms，1/3 Power情况下的输出功率、热损耗功率和效率。1/3 Power(输出功率)=2050/32=1367W 1/3 Power(用电功率)=30120=3600W热损耗功率=用电功率-输出功率=3600-1376=2233W功放的效率=功放输出功率/功放总用电功率100%=1376/3600100%=38%再看一下CREST AUDIO AB类功放的效率。下表是CREST AUDIO功放的顶级型号PRO3301的一些相关参数：4 ohms Stereo Power：2330WClass：AB1/3 Power Curr Draw：9A(120V，4 ohms)算一下PRO3301在2声道4 ohms，1/3 Power情况下的输出功率、热损耗功率和效率。1/3 Power(输出功率)=330/32=220W 1/3 Power(用电功率)=9120=1080W热损耗功率=用电功率-输出功率=1080-220=860W功放的效率=功放输出功率/功放总用电功率100%=220/1080100%=20%TD类的功放LAB FP6400的效率可达77%，H类CREST AUDIO PRO9001的效率只有38%，而AB类功放CREST AUDIO PRO3301的效率却只有20%。看到这里你是不是觉得与喇叭杀手提出的AB类的，电源利用率约50%，H类的约60%-70%，D类的80%以上的说法相差很大，的确事实就是如此。最后总结一下：现场最大用电量的确定方法是以功放的1/3 Power(用电功率)为基数，再乘以2(最少要乘以1.5)。然后要做的事就是根据得到的数值选择相应的电缆了。功放输出功率和最大用电量的关系有朋友在QQ上问我，如何通过一台功放的输出功率大致计算这台功放的最大用电量?我在这里介绍一下大致的推算方法。目前常见的专业功放电路形式一般有AB类、H类和D类几种，英文标识为CLASS AB/CLASS H和CLASS D，这三种电路形式对电源的利用率不同，AB类的，电源利用率约50%，H类的约60%-70%，D类的80%以上。那么根据功放电路形式(说明书上有)用8欧负载下的两路总输出功率电源利用率可以大致推算一下这台功放的最大耗电量。举例说明：一台8欧2X600W的功放，AB类电路。其8欧状态下的总输出功率为1200W，1200W50%=2400W，也就是说，这台功放在满负荷输出功率状态下的最大耗电量