Atenuador de Potencia

[Adriano_Passos]

Alguem usa algum projeto de Atenuador de Potencia?

[r0d]

Eu uso no meu Giannini Duovox 120B, já que o volume dele é muito alto pra poder tocar em casa acima do volume 4.
Eu fiz um atenuador simples, com dois resistores de 100W, fiz um esquema de LPad. Funciona bem, o único inconveniente é que não é variável.
No meu caso, eu fiz a atenuação pra 10w.

Esse site aqui tem uma calculadora pros resistores:

http://www.sengpielaudio.com/calculator-Lpad.htm

[Finck]

Sua solução pode estar aqui:

http://audiolist.quasar.eng.br/forum/kbcc02.php?mode=article&k=223

Veja o tópico do Edu Silva, de 14/Fev/2007 (lá no finalzinho da página). Trata-se de um atenuador em Bridged T, e tem as formuletas de cálculo para você customizar o circuito da maneira ideal para a sua situação. É uma solução intermediária entre o L-Pad (que mata bastante o timbre) e os circuitos mais trabalhosos.

Precisa pensar um pouco, mas fica muito bom. Eu montei dois atenuadores, um de -9dB e um de -15dB, e usei uma chave para alternar entre os dois níveis de atenuação. Com o de -15dB foi possível até usar fone de ouvido num valvulado de 15W (lógico que sem aumentar muito o volume do amp). E nada impede que você use mais circuitos, com diferentes níveis de atenuação, e faça a seleção com uma chave rotativa.

[Adriano_Passos]

Eu vi um com chave de dB e um potenciometro?
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Sua solução pode estar aqui:

http://audiolist.quasar.eng.br/forum/kbcc02.php?mode=article&k=223

Veja o tópico do Edu Silva, de 14/Fev/2007 (lá no finalzinho da página). Trata-se de um atenuador em Bridged T, e tem as formuletas de cálculo para você customizar o circuito da maneira ideal para a sua situação. É uma solução intermediária entre o L-Pad (que mata bastante o timbre) e os circuitos mais trabalhosos.

Precisa pensar um pouco, mas fica muito bom. Eu montei dois atenuadores, um de -9dB e um de -15dB, e usei uma chave para alternar entre os dois níveis de atenuação. Com o de -15dB foi possível até usar fone de ouvido num valvulado de 15W (lógico que sem aumentar muito o volume do amp). E nada impede que você use mais circuitos, com diferentes níveis de atenuação, e faça a seleção com uma chave rotativa.

Tipo eu tenho um amp de 50w com falantes de 8ohms, neste esquema eu utilizo conforme abaixo:

                        ____
        ,----------|____|----    --  ---,
        |            R2                          |
        |         ____             ____      |
IN  o--- o---|____|---o---|____|---o---o OUT
              R3     |     R4
                      |
                     | |
                     | | R1
                     | |
                      |
                      |
   o------------o----------------o

R3 E R4 8 OHMS??
R1 - 4,5 OHMS???
R2 - 15 OHMS

Para no final ter -9db

Esta correto?

[Finck]

Sim, mas você tem que calcular a dissipação do resistores também, pois se ficarem subdimensionados eles vão torrar, seu atenuador vai abrir, e vai mandar seu amp para o espaço...

No artigo a explicação sobre isso é meio porca, porque a calculeira realmente é meio chata. Como o cara menciona 2 situações extremas, você pode tirar uma intermediária por interpolação, e jogar um pouco de folga em cima. Ou procurar uma calculadora online (eu não achei).

[xformer]

Sim, mas você tem que calcular a dissipação do resistores também, pois se ficarem subdimensionados eles vão torrar, seu atenuador vai abrir, e vai mandar seu amp para o espaço...

No artigo a explicação sobre isso é meio porca, porque a calculeira realmente é meio chata. Como o cara menciona 2 situações extremas, você pode tirar uma intermediária por interpolação, e jogar um pouco de folga em cima. Ou procurar uma calculadora online (eu não achei).

Pra calcular as potências tem um jeito mais simples:

Primeiro temos que rearranjar o circuito pra ficar mais amigável:


Inserindo a carga (alto-falante de 8 ohms = Rload) chegamos no circuito acima que agora pode ser analisado como uma ponte de Wheatstone, onde temos dois circuitos divisores de tensão formados por R3-R1  e R2-Rload.  Veja que R3 = R4 = Rload = 8 e que calculamos R1 e R2 de forma a ter o divisor de tensão desejado para atenuar a potência (atenuando a tensão na carga por tabela atenuamos a potência na carga).  O curioso é que os dois divisores de tensão são calculados para ter a mesma razão de atenuação, logo chegamos a valores de R1 = 4,4ohms e R2 = 14,56 ohms pelas fórmulas dadas e 9dB de atenuação (ou seja, 6,29W no alto-falante).

Logo nos pontos A e B teremos a mesma tensão (de fato a razão  R1/(R1+R3) = 0,3547  e  Rload/(Rload+R2) = 0,3547) de 7,09V.  Como nos pontos A e B tem a mesma tensão (potencial) não haverá corrente circulando no resistor R4, logo em tese ele nem precisaria estar ali.

Se sabemos que em Rload (alto-falante) tem 7,09V, em R2 teremos o que falta para os 20V de saída do amplificador (fonte alternada). Assim em VR2 = 12,91V e PR2 = 12,91^2/14,56 = 11,44W.

Em R1 teremos a mesma tensão de 7,09V, logo PR1 = 7,09^2/4,4= 11,44W
Em R3 teremos 12,91V, e PR3 = 12,91^2/8 = 20,82W

Assim fechamos a conta:
PR1 = 11,44W  use resistor de 20W
PR2 = 11,44W  use resistor de 20W
PR3 = 20,82W  use resistor de 25W pra cima  
PR4 =   0    W
Pload= 6,29W   alto-falante
=========
Ptot = 50 W   ou seja a potência que não é gasta no falante, precisa ser dissipada nos outros resistores.

Para o amplificador (fonte de AC), a impedância vista por ele continua sendo:
(R3+R1)//(R2+Rload) = (8+4,4)//(14,56+8) = 12,4 // 22,56 = (12,4x22,56)/(12,4+22,56)= 279,7 / 34,96 = 8 ohms.

Como a impedância do alto-falante varia conforme a frequência (os 8 ohms são válidos numa faixa das médias frequências), em algumas frequências o valor dele desbalanceará a ponte, fazendo com que haja uma corrente passando por R4, logo usa-se uma valor de dissipação de potência para aguentar alguma coisa, mas uns 5W a 10W devem ser suficientes.

[Finck]

Gostei da forma como você expôs a coisa, Xformer. Eu só tinha pensado em Kirchoff, e foi aí que desisti de fazer as contas e parti para a ignorância, digo, aproximação...

[xformer]

Gostei da forma como você expôs a coisa, Xformer. Eu só tinha pensado em Kirchoff, e foi aí que desisti de fazer as contas e parti para a ignorância, digo, aproximação...

A simplificação só funciona se a ponte estiver balanceada e se a impedância do alto-falante fosse só resistiva (o que na prática não é verdade). Mas se é só pra ter uma ideia das potências pra dimensionar os resistores, é suficiente.

No caso de haver desbalanceamento da ponte, teria que sim usar algumas equações (montar aquele sisteminha de equações) baseadas nas leis de Kirchoff  (nós e malhas) e recalcular as correntes e tensões em cada elemento. Ou transformar uma ligação delta (ou triângulo formado por R2, R3 e R4) em ligação Y e facilitar o cálculo das tensões de alguns pontos (e por tabela as correntes). Ainda assim considerando o alto-falante apenas resistivo.

Mas como a impedância do alto-falante é altamente variável e dependente da frequência e conter elementos resistivos, indutivos e capacitivos, fica inviável descobrir as correntes e tensões (além delas serem complexas - o que implica em potências reativas e reais), pois a conta só valeria para uma frequência.

[Adriano_Passos]

Valeu rapazes, comprei os resistores, mas somente achei de 10W, estarei colocando um cooler para ajudar no resfriamento dos resistores.

[Finck]

Pera lá!

Primeiro que os valores do atenuador não são "comerciais", então algumas associações são inevitáveis. Da forma que você colocou, deu a impressão de que você comprou o valor comercial mais próximo. Se foi isso mesmo, não espere que o atenuador vá apresentar perfeitamente o resultado esperado (pode funcionar razoavelmente bem, dependendo das aproximações).

Segundo (e aqui mora o perigo), se você realmente pretende atenuar 9dB em um amp com 50W de saída, segundo os cálculos demonstrados pelo XFormer, há um resistor (R3) que irá dissipar mais que o dobro, e dois (R1 e R2) que irão dissipar 15% acima do que suportam os componentes que você comprou. Penso que não há ventoinha que resolva esse impasse. É o mesmo que ligar uma lâmpada de 127V  na tomada de 220V, colocar um ventilador soprando em cima dela, e esperar que não queime. Lembre-se do risco de abrir um resistor e destruir seu equipamento.

Somados estes dois aspectos, a chance de dar algo errado é grande, recomendo que você repense o seu projeto. E caso resolva insistir em montar com os componentes subdimensionados, pelo menos tenha o cuidado de não aumentar o volume até o talo (até porque 6W de saída num amp valvulado ainda gera pressão sonora suficiente para trazer a polícia à sua porta...). Talvez você ache que estou sendo chato, mas é para o seu bem...

[Cristiano]

Adicionalmente ao comentário do Finck sobre a associação de resistores para se alcançar os valores desejados de resistência, a associação pode também permitir maior dissipaçäo de calor, reduzindo os riscos apontados.

Pera lá!

Primeiro que os valores do atenuador não são "comerciais", então algumas associações são inevitáveis. Da forma que você colocou, deu a impressão de que você comprou o valor comercial mais próximo. Se foi isso mesmo, não espere que o atenuador vá apresentar perfeitamente o resultado esperado (pode funcionar razoavelmente bem, dependendo das aproximações).

Segundo (e aqui mora o perigo), se você realmente pretende atenuar 9dB em um amp com 50W de saída, segundo os cálculos demonstrados pelo XFormer, há um resistor (R3) que irá dissipar mais que o dobro, e dois (R1 e R2) que irão dissipar 15% acima do que suportam os componentes que você comprou. Penso que não há ventoinha que resolva esse impasse. É o mesmo que ligar uma lâmpada de 127V  na tomada de 220V, colocar um ventilador soprando em cima dela, e esperar que não queime. Lembre-se do risco de abrir um resistor e destruir seu equipamento.

Somados estes dois aspectos, a chance de dar algo errado é grande, recomendo que você repense o seu projeto. E caso resolva insistir em montar com os componentes subdimensionados, pelo menos tenha o cuidado de não aumentar o volume até o talo (até porque 6W de saída num amp valvulado ainda gera pressão sonora suficiente para trazer a polícia à sua porta...). Talvez você ache que estou sendo chato, mas é para o seu bem...

[Adriano_Passos]

Adicionalmente ao comentário do Finck sobre a associação de resistores para se alcançar os valores desejados de resistência, a associação pode também permitir maior dissipaçäo de calor, reduzindo os riscos apontados.

Pera lá!

Primeiro que os valores do atenuador não são "comerciais", então algumas associações são inevitáveis. Da forma que você colocou, deu a impressão de que você comprou o valor comercial mais próximo. Se foi isso mesmo, não espere que o atenuador vá apresentar perfeitamente o resultado esperado (pode funcionar razoavelmente bem, dependendo das aproximações).

Segundo (e aqui mora o perigo), se você realmente pretende atenuar 9dB em um amp com 50W de saída, segundo os cálculos demonstrados pelo XFormer, há um resistor (R3) que irá dissipar mais que o dobro, e dois (R1 e R2) que irão dissipar 15% acima do que suportam os componentes que você comprou. Penso que não há ventoinha que resolva esse impasse. É o mesmo que ligar uma lâmpada de 127V  na tomada de 220V, colocar um ventilador soprando em cima dela, e esperar que não queime. Lembre-se do risco de abrir um resistor e destruir seu equipamento.

Somados estes dois aspectos, a chance de dar algo errado é grande, recomendo que você repense o seu projeto. E caso resolva insistir em montar com os componentes subdimensionados, pelo menos tenha o cuidado de não aumentar o volume até o talo (até porque 6W de saída num amp valvulado ainda gera pressão sonora suficiente para trazer a polícia à sua porta...). Talvez você ache que estou sendo chato, mas é para o seu bem...

Eu fiz o atenuador, coloquei todos os resistores de 10w, os fios que usei são fios que se usa em chuveiro, ajuda a dissipar o calor, testei um pouco o atenuador, creio que depois de um tempo ele esquenta, mas de inicio nos testes nao esquentou nada, achei ate estranho, tenho que deixar mais tempo ligado para ver o que acontece ficar monitorando e tal.

[Finck]

Adriano, se você está falando dos fios da resistência do chuveiro (aquela mola), eles são de níquel cromo, e por si só constituem resistores, porém, com os comprimentos pequenos, os valores são baixos demais para introduzir qualquer efeito benéfico ou maléfico (incluindo a ajuda na dissipação de calor). E uma vez que esse material não "pega" solda, fico me perguntando como você fez as conexões.

Pergunta: qual é exatamente o modelo do seu amplificador?

[Adriano_Passos]

Adriano, se você está falando dos fios da resistência do chuveiro (aquela mola), eles são de níquel cromo, e por si só constituem resistores, porém, com os comprimentos pequenos, os valores são baixos demais para introduzir qualquer efeito benéfico ou maléfico (incluindo a ajuda na dissipação de calor). E uma vez que esse material não "pega" solda, fico me perguntando como você fez as conexões.

Pergunta: qual é exatamente o modelo do seu amplificador?

Na verdade não é fios de resistência, é o fio de cobre normal, bem grosso o que sai da rede eletrica e conecta o chuveiro, meu amp é um jcm 2550(clone).

[xformer]

Só uma observação quanto a melhorar a capacidade de dissipação dos resistores com ventilação forçada (cooler): se for usar só o ventilador (fan) soprando ar na superfície dos resistores que é muito pequena, não vai fazer alguma diferença na potência dissipada. Se incluir o dissipador grudado com o resistor e mais o ventilador (como o cooler completo das CPUs de PCs) aí pode fazer diferença. O dissipador cheio de aletas (o que aumenta a superfície) com ar passando entre elas é que faz a transferência de calor melhorar.