Fala galera, neste post vamos mostrar algumas informações de como calcular e projetar as baterias e também a potência final do sistema de som automotivo com módulos amplificadores alta tensão.
Está é uma dúvida muito comum, pois um módulo alta tensão geralmente possui um valor em rms bem alto “estampado” na frente dele, o que chama bastante a atenção, mas não quer dizer que você consiga “extrair” essa potência utilizando um banco de baterias com pouca energia (“amperagem” e/ou “voltagem”).
E por incrível que pareça, independentemente do modelo ou marca do módulo, conseguimos realizar o mesmo cálculo de potência, devido à lei de ohm.
Veja também:
Como calcular a potência de saída de um amplificador alta tensão?
Vamos lá! Em amplificadores alta tensão, a alimentação é feita por corrente contínua (DC).
Na saída de qualquer amplificador, para ele mandar o “sinal musical” a corrente tem que ser alternada (para movimentar o cone do alto falante).
Para transformar “internamente” a corrente contínua em corrente alternada, temos a seguinte lógica: que é a tensão DC / raiz de 2.
De maneira mais simplificada é:
- o valor dividido por 1,4142;
- ou o valor multiplicado por 0,707 (70,7%).
Por exemplo:
- Banco de bateria em série de 12,6v com 25 unidades = corrente contínua de 315vdc
- 315 x 0,707 = 222vac
*Lembrando que dependendo da eficiência do amplificador esses valores podem mudar, estamos utilizando uma fórmula para um amplificador 100% eficiente. Onde nos modelos alta tensão, esse número pode chegar até perto, mas devem ficar em torno de 90%.
Enfim, a partir do resultado a fórmula, já conseguimos calcular a potência do amplificador na saída, com a lei de Ohm.
A fórmula é potencia = “voltagem” (tensão) ao quadrado, dividido pela impedância (resistência).
P = V²/R
Onde temos um exemplo com um amplificador de 0,50 ohm:
P = 222²/0,50
O resultado é 98.568w.
Muito simples!
Porém, um problema, é conseguir manter a tensão nos picos de grave, assim como acontece nos módulos de 12v, onde se precisa de 100a para um módulo de 2000wrms e 200a para um módulo de 4000wrms, por exemplo.
Como calcular os amperes da bateria que módulo amplificador alta tensão precisa?
No manual, terá as informações de consumo musical do amplificador também e é partir desse dado, que terá necessidade de colocar um número igual ou maior em amperes de baterias, para quem tenha potência especificada.
Se não tiver, poderá utilizar a lei de ohm, para chegar a “amperagem” necessária para ter os 126.736wrms do exemplo (basta trocar o valor em rms pelo seu módulo em questão).
A conta é “amperagem” é igual à potência, dividida pela “voltagem”.
Fórmula = A = P/V
No exemplo temos:
A = 98.568w/315v
A =312,91
Ou seja, cada banco de bateria, tem que ter 312,91 amperes, para o módulo chegar nos 98.568wrms
Passando isso para a prática, o sistema precisará de 312,91 amperes x 25 bancos de baterias.
O mais comum é seria o pessoal utilizar, por exemplo, 2 baterias de 150 amperes ligadas em série, 25 vezes. O que daria 50 baterias de 150 amperes, um espaço ocupado gigantesco!
De maneira mais prática ainda, poderá perceber que nenhum sistema alta tensão possui essa quantidade de baterias no sistema, isso acontece, pois a quantidade de baterias é calculada a partir do quanto o sistema precisa, mais especificamente, dos alto falantes.
Quantas baterias meu sistema alta tensão precisa?
Veja a potência e impedância final do sistema, depois calcule a tensão suportada e depois a quantidade de amperes em baterias para chegar a essa tensão.
Vamos lá!
Vamos supor que tem um sistema de 8 alto falantes de 4 ohms com valor em rms nominal de 2000wrms.
O amplificador vai ver o sistema como um único alto falante de 16000wrms (8×4 unidades) e impedância de 0,5 ohm (8 falantes 4 ohms ligados em paralelo).
Veja também:
Para transformar isso em voltagem, temos:
V = Raiz de: Potência x Impedância
No exemplo, temos:
- V = raiz de 16000×0,5
- V = Raiz de 8000
V = 89,4v
Ou seja, para mandar 16000wrms na saída do amplificador, temos que ter uma tensão de 89,4v à 0,5ohm.
*Você pode escolher mandar mais potência que o valor em rms nominal, basta mudar a informação na fórmula.
Como dito no post, você viu que para converter o sinal de entrada em sinal de saída, temos que dividir por 1,4142, e agora para utilizar o valor de saída para chegar no valor de entrada, temos que multiplicar.
Veja:
89,4v (de saída) x 1,4142 = 126,42v de entrada.
Ou seja, precisamos de 126,42v de entrada para ter os 16000wrms em um amplificador 0,5ohm.
O que resulta em 10 baterias, pois a tensão de cada bateria é de 12,6v.
126,42/12,6 = 10 baterias.
Porém, isso é na teoria, pois para facilitar, não fizemos a conta da eficiência do amplificador.
Ou seja, na prática, o ideal é utilizar uma margem para ter a potência final, como 11 ou 12 baterias para esse sistema.
*terá que ver se o seu amplificador suporta trabalhar com essa quantidade de baterias no sistema.
Quantos amperes esse sistema de som automotivo precisa?
Basta utilizar a lei de ohm, onde o amper é igual à potência dividida pela “voltagem”.
A = P / V
No exemplo de 10 (126v) baterias e 16000wrms:
A = 16000w / 126v
A = 126,98
Ou seja, vai precisar de uma bateria de 126,98 amperes.
Na prática, como recomenda-se trabalhar com folga, esse sistema teria algo em torno de 12 baterias de 150 amperes em série.
Entusiasta há 14 anos no setor de Som Automotivo e ex-competidor SPL. Participante dos cursos EstudodoÁudio (Renan Lopes) e Curso Avançado de Áudio (MayaSounds).