ترفند 70 ولت: چگونه یک سیم نازک به بلندگوهای کل ساختمان نیرو می دهد

مقدمه

شبکه برق شهر خود را تصور کنید. برای انتقال برق به سراسر شهر بدون ذوب شدن کابل ها، برق برق ولتاژ را تا حدی بالا می برد که جریان کم بماند، سپس آن را در خیابان شما پایین می آورد. یک سیستم بلندگوی توزیع شده 70 ولت / 100 ولت دقیقاً از همین ایده برای صدا استفاده می کند. به جای اینکه کابل‌های بلندگوی 8 اهمی را به هر بلندگوی سقفی راه‌اندازی کند، یک تقویت‌کننده منفرد یک خط «ولتاژ ثابت» با ولتاژ بالا و جریان کم را تغذیه می‌کند و یک ترانسفورماتور کوچک در هر بلندگو آن را به چند ولتی که یک مخروط بلندگو واقعاً نیاز دارد، کاهش می‌دهد. این همان چیزی است که به یک مرکز خرید، فرودگاه، مدرسه یا دفتر اجازه می‌دهد تا پیجینگ و موسیقی پس‌زمینه را از طریق ده‌ها - حتی صدها - بلندگو در یک تقویت‌کننده پخش کند.

اصل و انواع

یک سیستم "70 ولت" واقعا 70.7 ولت RMS (پیک 100 ولت) است. سیستم بین المللی "100 ولت" حدود 100 ولت RMS را اجرا می کند. ترانسفورماتور افزایش دهنده داخلی تقویت کننده ولتاژ خط را تنظیم می کند. در هر بلندگو یک ترانسفورماتور کاهنده با شیرهای برق - نقاط قابل تعویض (معمولاً 1، 2.5، 5، 10، 30، 60 وات روی یک خط 70 ولت) قرار دارد که میزان انرژی مصرفی بلندگو را تنظیم می کند.

برای یک مهندس، شیر فقط یک امپدانس است: Z = V² / P. در 70.7 ولت، 1 وات → 5000 Ω، 10 وات → 500 Ω، 30 وات → 167 Ω. قدرتی که یک بلندگو می کشد به سادگی V_line² / Z_tap است و کل بار سیستم مجموع ضربه ها است - که باید در حدود 80٪ امتیاز تقویت کننده یا کمتر از آن باشد (طبق SVC Online و Harman Professional). این ترانسفورماتورهای خطی ترانسفورماتورهای جداکننده با سیم پیچ های مجزا و ایزوله گالوانیکی هستند.

استانداردها از آنجایی که آنها ترانسفورماتورهای جداکننده کاربرد عمومی هستند، تحت استاندارد IEC 61558-1:2017 (الزامات و آزمایشات ایمنی عمومی، ولتاژهای تغذیه تا 1000 ولت) همراه با IEC 61558-2-1:2021 (الزامات خاص برای جداسازی ترانسفورماتورها برای کاربردهای عمومی) قرار می گیرند. توجه داشته باشید که IEC 61558-2-13 فقط ترانسفورماتورهای خودکار را پوشش می دهد ، بنابراین برای این ترانسفورماتورهای خط ایزوله اعمال نمی شود - برچسبی که گاهی اوقات به اشتباه روی آنها اعمال می شود.

هشدارهای مهندسی هر ترانسفورماتور افت ورودی را اضافه می کند (آن را ≤ 1 دسی بل، در هر SVC آنلاین نگه دارید)، فرکانس های بالاتر از تقریباً 10 تا 15 کیلوهرتز را کاهش می دهد و برای موسیقی با برد کامل به هسته بزرگتری نیاز دارد. سیم های طولانی ولتاژ را نیز از دست می دهند. بودجه تقریباً 10 تا 15 درصد کل تلفات در هر دو ترانسفورماتور (طبق گزارش av-info.eu) و اندازه سیم را دارد تا دورترین بلندگو همچنان توان ضربه ای خود را دریافت کند.

مثال کاربردی

یک فروشگاه خرده‌فروشی از یک تقویت‌کننده 500 وات 70 ولتی برای هدایت 50 بلندگوی سقفی در یک حلقه 18 AWG استفاده می‌کند. بلندگوهای ورودی هر کدام 10 وات ضربه می زنند تا سر و صدای جمعیت را کاهش دهند. بلندگوهای راهروی آرام هر کدام 2.5 وات. مجموع شیر تقریباً 300 وات است - بسیار کمتر از حد ایمن 400 وات (80٪) - بنابراین جریان کم می ماند و افت ولتاژ حتی بیش از 100 متر ناچیز است. افزودن یا جابجایی بلندگو در هر زمان؛ فقط کل شیر را زیر حد مجاز نگه دارید.

تصور اشتباه رایج / واقعیت جالب

تصور غلط: "ولتاژ ثابت یعنی ولتاژ خط هرگز تغییر نمی کند." این کار را نمی کند. این نام فقط به این معنی است که تقویت کننده برای ارائه یک ولتاژ ثابت با توان کامل ساخته شده است، که به شما امکان می دهد به جای انجام محاسبات دردناک امپدانس موازی، با اضافه کردن ضربه های وات طراحی کنید. ولتاژ واقعی با برنامه نوسان می کند و در پیک ها می تواند از 70 ولت تجاوز کند.

واقعیت جالب: یک خط 100 ولتی تقریباً دو برابر یک خط 70 ولتی در همان گیج سیم (P = V²/R) قدرت حمل می کند - دلیلی که اکثر کشورهای خارج از آمریکای شمالی بر روی 100 ولت استاندارد شده اند.