Берёшь в руки старый усилитель AB-класса и удивляешься: радиатор размером с противень, а мощность на канал скромная. Потом включаешь громко на полчаса и понимаешь, зачем этот радиатор. AB-класс это классика, на которой выросло полмира автозвука: низкий шум и мягкий клиппинг в обмен на тепло и ток.
Сравнение классов
| Класс | Как работают транзисторы | КПД на синусе, максимум | Особенности |
|---|---|---|---|
| A | Открыты всегда, ток течёт постоянно | До 25–50 % (зависит от схемы) | Очень горячий, в авто редкость |
| B | Каждое плечо только свою полуволну | 78,5 % (теоретически) | Ступенька на переходе через ноль |
| AB | Как B, плюс ток покоя | Немного ниже B | Нет ступеньки, умеренный нагрев |
| D | Ключи с ШИМ | Обычно 80–90 % | Компактный, нужен выходной фильтр |
Название AB честно говорит само за себя: на малых уровнях усилитель ведёт себя почти как A, на больших как B.
Зачем AB-классу ток покоя?
Транзистор начинает проводить только с небольшого напряжения на входе, около нуля он закрыт. В чистом B-классе, пока сигнал около нуля, оба плеча закрыты, и форма волны получает «ступеньку». Это переходные искажения, и неприятны они тем, что сильнее всего на тихом звуке. Ток покоя приоткрывает оба транзистора заранее, и полуволны сшиваются гладко.
Почему усилитель AB-класса греется?
Транзисторы работают в линейном режиме: на них одновременно есть напряжение и ток, а их произведение уходит в тепло. Посчитаем для идеального двухтактного каскада на синусе.
КПД растёт с уровнем и в максимуме достигает π/4 ≈ 78,5 %. А вот тепло на транзисторах максимально не на полной мощности, а примерно при 64 % выходного напряжения. Там оно достигает около 40 % от максимальной выходной мощности. Проще говоря, усилитель 4 × 100 Вт на громкой, но не предельной музыке выделяет в тепло порядка 160 Вт. Реальный AB с током покоя греется ещё больше, особенно на малых уровнях.
Про ток, тепло и место установки
Прикидка для усилителя AB-класса 4 × 100 Вт на полной мощности синусом: при идеальном КПД 78,5 % он возьмёт из бортсети около 35 А, а при реалистичных 60 % около 46 А. На музыке средний ток заметно ниже из-за пик-фактора, но предохранитель и сечение питания считают по пиковому току. D-класс тех же ватт тянет примерно на треть меньше.
AB-усилитель греется без музыки из-за тока покоя: оба транзистора выходного каскада чуть приоткрыты постоянно, и через них всё время течёт ток. Умножь его на напряжение питания, и получишь тепло, которое выделяется даже в паузе. Поэтому радиатор у AB тёплый уже на холостом ходу, а у D-класса в тишине почти холодный.
Можно, если под сиденьем есть свободный воздух вокруг радиатора. AB-класс отдаёт много тепла, и в закрытой нише без вентиляции он летом уходит в защиту от перегрева. Оставь зазор над радиатором, не клади усилитель на ковролин и не закрывай его обшивкой вплотную. Если места мало, ставь вентилятор на обдув или выбирай компактный D-класс.
Сам по себе нет: хорошие D-классы сегодня догнали AB по измеряемым параметрам, шуму и искажениям. У AB остаются мягкое поведение на клиппинге и АЧХ без зависимости от нагрузки, у D компактность и малый нагрев. Поэтому сравнивать стоит конкретные модели по THD, шуму и мощности на твоей нагрузке. Варианты обоих классов есть в разделе усилителей.
AB в SQ-системе сегодня
Долго AB считался эталоном для фронта: низкий шум, предсказуемая АЧХ без зависимости от нагрузки, мягкое поведение на клиппинге. Сейчас хорошие D-классы догнали его по измеряемым параметрам, и выбирать приходится по конкретной модели, а не по классу.
У AB остаётся практический минус в машине: тепло и ток. Под сиденьем или в закрытой нише без вентиляции он будет уходить в защиту от перегрева летом. И бортсети он обходится дороже: при тех же ваттах на выходе тянет больше ампер.
Что спросить у установщика
- Где будет стоять усилитель и чем будет охлаждаться?
- Какой ток он берёт на пике и хватит ли сечения питания?
- Какой THD и шум на той мощности, на которой он реально будет играть?
Выбирать класс усилителя стоит вместе с местом установки и возможностями бортсети. Как всё это увязать, рассказываем в шаге «Подбор компонентов».
Остался старый AB и не знаешь, куда его пристроить в новой системе? Спроси в Telegram-чате EBAEVSQ, подскажем, где он раскроется.
Источники
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
- IEC 60268-3, Sound system equipment, Part 3: Amplifiers
- CTA-2006-C, Testing and Measurement Methods for Mobile Audio Amplifiers
См. также: D-класс, A-класс, B-класс, КПД усилителя, Нелинейные искажения.