home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / electron / 23460 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-27  |  6.4 KB
  1. Xref: sparky sci.electronics:23460 rec.audio:19497 rec.audio.car:5863 rec.audio.pro:2864
  2. Newsgroups: sci.electronics,rec.audio,rec.audio.car,rec.audio.pro
  3. Path: sparky!uunet!destroyer!gatech!rpi!scott.skidmore.edu!jreiser
  4. From: jreiser@scott.skidmore.edu (Jason Reiser... Asleep)
  5. Subject: Re: 12V Power Amplifier Design
  6. Message-ID: <1993Jan27.231045.3093@scott.skidmore.edu>
  7. Organization: Skidmore College, Saratoga Springs NY
  8. References: <C1J0vp.BC0@ns1.nodak.edu>
  9. Date: Wed, 27 Jan 1993 23:10:45 GMT
  10. Lines: 112
  11.  
  12. csmith@plains.NoDak.edu (Carl Smith) writes:
  13. > In article <C1It67.5E5@world.std.com> DPierce@world.std.com (Richard D Pierce) writes:
  14. > >
  15. > >It's now a trivial excercise to design and mass produce car audio
  16. > >electronics that have output amplifiers that run of supply rails that are
  17. > >much in excess of 12 volts. Try, for example, supply rails of +- 50 volts.
  18. > >Before we see how, let's see what this gets us. Assuming a couple of volts
  19. > >drop across the output fevices when they're fully conducting (a generous
  20. > >assumption but what the hey), that gives you a peak-to-peak output
  21. > >capability of +- 48volts, which translates, by your math (which I will
  22. > >accept as essentially correct) to an output power 143.9 watts into 8 ohms.
  23. > >I would hope that you agree that this is a bit more than the couple of
  24. > >what figures you came up with.
  25. > 
  26. > And it will deliver 288W into 4 ohm speakers, assuming it can handle
  27. > them.
  28.  
  29. MAYBE!  That's assuming that the amp is 100% efficient (actually more
  30. than that).  Several amp manufacterers including Orion, PPI,
  31. Hafler/Rockford Fosgate and other high end companies claim that their
  32. amps will double the output power into lower impedances of a factor of
  33. 2.  ie.. 100x2 into 4 ohms, 200x2 into 2 ohms, etc (if stable).
  34. That's one hell of an optimistic view, but they do increase power into
  35. lower loads.  (and it is significant increase).  Of course, that is at
  36. the sacrifice of damping factor, also by the same factor of 2. 
  37.  
  38. > 
  39. > >Poof! like magic, you have a perfectly realizable 150 watt amplifier
  40. > >running off a 12 volt car battery. (The downside, of course, is that when
  41. > >you realize the the switching converter runs probably 80% efficiency, and
  42. > >the am, if biased class AB runs at best about 43%, then we have to have
  43. > >about 420 watts running into the beast, which implies an input current at
  44. > >13.8 volts of about 30 amps. And there are people who drive vehicles with
  45. > >systems having capabilities in the multi-killowatt range, implying many
  46. > >hundreds of amps of current draw. Gulp!)
  47. > 
  48. > This is where I have trouble accepting the amps that deliver many hundreds
  49. > of watts of power.  I have no trouble accepting that it is possible to
  50. > pump hundreds of watts into normal 4 and 8 ohm speakers by stepping the
  51. > voltage up, I don't see how the car's electrical system can supply the
  52. > necessary current for any length of time more than a couple minutes.
  53.  
  54. Exactly!  They don't need to.  If you have an amp that's 100x2 into 4
  55. ohms in your car, it isn't putting out 100 watts per channel
  56. constantly.  That's what headroom is all about.  You have power in
  57. reserve for loud transients and such.  So, they don't need to put out
  58. that kind of power constantly.  Sure, if you have a massive system,
  59. and you blast it constantly, you will need to upgrade your charging
  60. system, and battery/batteries. 
  61.  
  62. > I have plans for a stereo 300W/channel amp, and it gets that rating by
  63. > stepping up the supply to about 50 volts, and by using 4 ohm speakers.
  64. > When tested, it actually clips at about 290 WPC.  Now, assuming that
  65. > the amp and supply are 100% efficient, that would take over 48 amps
  66. > at 12 volts.  If you consider the 80% and 43% given above, that comes
  67. > to 140 amps at 12 volts.
  68.  
  69. So, you doubt the idea... you think it will cause battery problems and
  70. such, and yet you are going to buy a 600 watt amp!?!  That's fine, but
  71. as I said, it's not going to be opertaing at full output at all times
  72. (I hope for your ears sake).  Why not instead consider smaller amps
  73. and set them up right.  A single 300x2 amp is not the way to go in
  74. most vehicular systems... better off with dedicated amps for the
  75. different types of drivers.  Yes, passive crossovers are fine in cars,
  76. but with 300 watts, you're gonna spend a lot on crossover components
  77. along... not to mention that the amp will be a fortune.
  78.  
  79. > Now you understand why people with these
  80. > kinds of amps run power cables directly to the battery, and the cables
  81. > are the same size as the battery cables.
  82.  
  83. Well, actually the reason to run an amp from the battery has little to
  84. do with current draw.  Sure, if you have a large amp, you'll need that
  85. large supply of current.  But, if you install a little 30 watt amp,
  86. you better run it to the battery as well.  You could run it off of any
  87. wire that will supply the needed current, but the battery will be the
  88. least likely to introduce noise into the system... fuse boxes are
  89. noise boxes!
  90.  
  91. > Well, batteries can deliver
  92. > many hundreds of amps for short periods, but they must be recharged
  93. > by the alternator.  And the alternator in my car can put out only 60
  94. > amps, and a major portion of that goes to running the cars electrical
  95. > system, especialy when the lights are on.   What I am wondering is if
  96. > people with these amps have dead batteries all the time...
  97.  
  98. Actually, when the car is running, the battery is an almost
  99. ineffective buffer in the DC supply to the amp(s).  Yes, if you have a
  100. 60 amp alternator, and with AC, lights, etc... you may have only
  101. around 10 amps to spare (it varys greatly from one car to another).
  102. If you exceed the available current being put out from the alternator,
  103. you will discharge the battery as the system continues to play.  If
  104. the battery is in this state often, it could do permanent damage to
  105. the battery.  Not to mention starting problems.  So, then you consider
  106. multiple batteries, upgraded alternators, or aftermarket units.
  107.     To save yourself the headaches of these kinds of problems,
  108. build a system that plays as loud as you plan to use it.  Or, don't
  109. play it so loud all the time.
  110.  
  111.                 - Jason
  112.  
  113.  
  114. > -- 
  115. > ------------------------------------------------------------------------
  116. > Carl D. Smith                                       Inhale to the chief!
  117. > csmith@plains.nodak.edu
  118.  
  119. -- 
  120. ---------------------------------------------------------------
  121. \ Jason A. Reiser  \ Send E-Mail to jreiser@scott.skidmore.edu \
  122.  \ Skidmore College \ Saratoga Springs, NY 12866 \ 518-581-6580 \  
  123.   \ It's a new Ice Age!  Hooray!!  Sled City!  - Calvin & Hobbes \
  124.