[Solved] Изкуствено повишаване импеданса на говорителите и бобините

Здравейте, идеята за тази тема дойде от ремонта на един електромагнит за 220V, който беше с доста голям брой навивки 14500 и с много тънка жица Ф0,18, съответно и с голямо активно съпротивление около 1Kohm. Понеже у нас не се произвежда жица с такова малко сечение, мислех да го пренавия с по-дебела Ф0,20, понеже имаше малко свободно място в макарата, но един колега ми сподели от опит че ако го навия с по-дебела жица, бобината ще изгори, защото ще се намали активното съпротивление, което в случая е доста голямо. Все пак бях решил да го пренавия с по-дебелата жица, а активното съпротивление да го нагодя чрез добавяне на външен резистор, но по мнението на колегата този резистор ще намали силата на електромагнита, поради което имахме лек спор, защото съпротивлението дали ще е в жицата или във външно такова е едно и също, при условие че броят на навивките остава непроменен и следователно мощността би трябвало да остане същата, за сметка на топлинната мощност която ще се отдели в резистора. Така получената съставна бобина на практика ще бъде по-добра и ще издържи на по-голяма мощност, поради по-голямото сечение на проводника, като една част от топлината ще се отделя в резистора, вместо в бобината и тя ще загрява по-малко. Поради това общото съпротивление не е нужно да е равно с това на по-тънката жица и то може да се намали чрез намаляне стойността на резистора, с което ще се увеличи и мощността на електромагнита при еднакви топлинни загуби. За щастие намотката бе прекъсната в началото и я пренавих с оригиналната жица.
Недостатък при използване на по-дебела жица е в по-големият разход на мед и увеличаване размерите на намотката, а оттам и разсейването й, но в ремонтната сфера не бива да се правят икономии.

Същото правило може да се приложи и при високогворителите, например нискоимпедансните 2-4 ома са с по-голяма допустима мощност от високоимпедансните 8-16ома при еднакви размери, поради по-голямото сечение на жицата, пред вид че броят на навивките в шпулите им е приблизително равен. По тази причина нискоимпедансният говорител във всички случаи ще свири по-силно и ще загрява по-малко от високоимпедансният, независимо че всеки е свързан към съответният за неговият импеданс усилвател. Така при еднаква допустима звукова мощност, високоимпедансният може да прегрее. Но от друга страна предимството на високоимпедансните е че възпроизвеждат по-широк честотен обхват в областта на високите честоти, поради по-голямата им активна съставка от импеданса, като токът се установява във фаза с напрежението. Обратно е за нискоимпедансните високоговорители, голямата им реактивна съставка, внася затихване във високите честоти, поради което те се използват най-често за субуфери, особено 2-омовите или пък се свързват 2 или повече броя последователно, като в последния случай отпада нуждата от НЧ-филтър. По тази причина широколентовите и високочестотните високоговорители не могат да се направят за голяма мощност.

От друга страна при високоимпедансните говорители намотката им е по-тясна и по-лека и амплитудата на трептене на мембраната е по-малка, което намалява нелинейните изкривявания и променя резонансната честота и ще има по-високо КПД, в сравнение със същият високоговорител, но нискоимпедансен, произвеждани у нас. Но световните Hi Fi производители не допускат компромиси и техните еднотипни говорители ще се различават освен по импеданса, но и в конструкцията им, като шпулата на високоимпедасния трябва да е с по-малък диаметър за да се запази еднаква широчината на намотката, като при този говорител ще се разшири обхвата във високите честоти, които са насочени в центъра и той пак няма да е идентичен с нискоимпедансният, като изключим че и размерът на магнита му ще е по-малък. Доста производители дават и диаметъра на шпулата в характеристиките на говорителя и изводите и изборът трябва да си направим сами, кой ще е по-подходящ за целта ни, защото ако ни е нужен нискочестотен ще е по-добър този с широката шпула, който ще е нискоимпедасният, който обаче искаме да свържем към висоимпедансен усилвател.

Така например както при бобината можем да направим съставен високоговорител като свържем последователно едно съпротивление 4 ома към нискоимпедансен също 4 ома високоговорител, то едно че съпротивлението ще разшири честотният обхват във високите честоти на този високоговорител, друго че половината от топлината ще се отделя във външното съпротивление, вместо в намотката, за разлика от цял 8 -омов, в който половината от мощността му е топлинна и той лесно може да прегрее. По този начин максимално допустимата мощност на съставният високоговорител ще бъде по-голяма от тази на фабричният 8-омов. Въпреки че на табелката на двата еднотипни високоговорителя пише че са с еднаква паспортна мощност, това не е съвсем така, поради изискването за еднаква индуктивност, то при различен импеданс с различна активна съставка, допустимата мощност не може да бъде еднаква, а реално тя е по-скоро ориентировъчна, тъй като никъде не пише максимално допустим ток, фактор на мощността, КПД и т.н.

Не се допуска свързването на резистора към тонколона с вградени пасивни филтри, тъй като съпротивлението ще угаси реактивната им съставка и ще намали тяхното затихване, като ВЧ и СЧ говорителите могат да изгорят.

Но е доста трудно да подберем точната мощност на съпротивлението, тъй като имаме доста неизвестни, като ток и напрежение, които непрекъснато се променят в зависимост от музикалното предаване. Опитно установено е, че за увеличаване импеданса на субуфер от 4 на 8 ома свързан към усилвател с мощност около 50W с намалени до минимум високи и средни честоти и сила на звука около 80-90% от максимума и звучаща обичайната поп музика от радиопрограмите е достатъчна мощност на резистора 5W. Това хич не излиза скъпо, но и противоречи на това което ще прочетете в чуждестранни интернет сайтове, където чисто теоритично препоръчват мощност на резистора 25-50W, равна на тази на използвания говорител, което е безумие и не е практически потвърдено, а може би и с цел печалба, купувайки скъпи мощни резистори. Освен това такава мелодия която да нагрее такъв огромен резистор просто не съществува. Защо да хвърляме пари за мощен реотан, който никога няма да се нагрее, а нали целта на резистора е да прегрее и прекъсне за да предпази говорителя в случай че усилвателя се повреди и подаде постоянен ток на изхода. Дори и теоритично не е вярно, твърдейки че говорителят е изцяло топлинен консуматор, превръщайки цялата тонколона в печка, забравяйки че повечето топлина се отделя не толкова в говорителя, а в самият усилвател.

По същата причина на едновремешните нашенски перални ЕП-60 често им изгаряше съпротивителната пускова намотка от месингова жица на ел. мотора, която се изключваше с центробежен ключ. Вместо да бяха сложили един външен NTC терморезистор и чиста медна намотка, но в името на икономията се прави всичко. Също така преди всяко пускане след дълъг период на неизползване, трябвало с ръка да развъртиш перката и ако след включването тя не успее да се развърти до 4-5сек., пусковата намотка изгаря.

Накрая да обобщя: Винаги увеличаването на съпротивлението на една бобина изкуствено, чрез външен резистор е за предпочитане, когато нямаме големи изисквания за КПД, икономия и цена, а целта ни е главно голяма допустима и полезна мощност и предпазител-буфер, който поглъща вредната топлинна енергия, какъвто представлява съпротивлението.