O termo “eficiência” em amplificadores de áudio é um critério extremamente importante a ser levado em consideração na elaboração de um projeto, pois pode vir a ser o principal item que definirá a escolha entre uma ou outra classe de operação a ser adotada. Em aplicações que utilizam baterias, por exemplo, a dissipação deve ser a menor possível para que as baterias não tenham vida útil prejudicada.
Tomando como base a classe de operação linear AB, que é largamente utilizada por muitos amplificadores atualmente, observa-se que possui baixa distorção, porém, igualmente possui baixo rendimento, fazendo com que sua utilização não seja indicada para aplicações onde a máxima eficiência é requisito fundamental, como, por exemplo, algumas aplicações portáteis. Em contrapartida, amplificadores de áudio operando em modo chaveado (classe D) apresentam excelente rendimento em comparação às classes de operação lineares, conforme verificado na Figura 1 - pode-se verificar que a operação em classe D é a mais eficiente e é representada por uma reta que ocupa o topo do gráfico (acima de 90% de rendimento), enquanto a classe A é a menos eficiente (abaixo de 25%).
Para ilustrar o alto rendimento dos amplificadores classe D, foram realizadas algumas medições a fim de evidenciar seu desempenho. O amplificador classe D utilizado é um amplificador comercial, do fabricante internacional Sure Electronics, modelo AA-AB32141. Suas especificações estão listadas abaixo:
Nas medições, a alimentação consiste em uma tensão CC de 12V fornecida por uma fonte de bancada. A Figura 2 apresenta os sinais na entrada e na saída do amplificador classe D. Já as Figuras 3 e 4 apresentam as tensões, correntes e potências envolvidas respectivamente na entrada e saída do amplificador.
Com base nos valores de potência medidos na entrada e na saída, pode-se concluir que o rendimento do amplificador classe D realmente é alto, evidenciando uma eficiência de aproximadamente 88%.
Johnny Werner é mestre em engenharia elétrica e leciona no curso de Engenharia Elétrica na Universidade Regional de Blumenau. É projetista e responsável técnico na JW Tubes – Valve Amplifiers. E-mail: johnny@jwtubes.com.br
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