Apostila Técnica de Som Automotivo

5/24/2018 Apostila Tcnica de Som Automotivo

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SOM AUTOMOTIVO

REVISADO 20/02/2011 Por Jl io Cesar T.P.juc [email protected]

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INTRODUO

O som (udio) a propagao de uma oscilao mecnica, esta onda no se propaga no

vcuo propagando-se em meios materiais com massa e elasticidade (slidos, gasosos,

lquidos). A sua frequncia distingue-se pela possibilidade do ser humano conseguir ouvir essa

oscilao. As frequncias de udio encontram-se no espectro de frequncias entre 20 Hz e 20

Khz, a sua amplitude e energia mede-se em Decibis.Os circuitos de udio foram os primeiros

circuitos eletrnico com uma concepo prtica, a necessidade comunicar e transmitir sons

com nveis mais elevados ou a distncias superiores gera uma imensido de circuitos, desde o

simples amplificador de adio ao mais sofisticado circuito eletrnico de transmisso e captao

de sons distncia.

A potncia RMSou valor quadrtico mdio ou rms (do ingls root mean square) ou valor eficaz

a potncia gerada por uma corrente e tenso alternada que tem o mesmo efeito de umacorrente e tenso contnua. Existe muita confuso quando se encontram referncias a

equipamentos de udio em W (Watt) com valores discrepantes. Estes valores so valores de

pico, podem induzir em erro.

A potncia PP (pico-a-pico)- refere o nvel de pico a pico - Peak-to-Peak. a potencia entre

os picos superiores e inferiores de sada. Pode ser calculado o valor RMS a partir deste valor

usando a seguinte expresso Ppico-a-pico= 2 * Picoou RMS = Pico / 1,414

A potncia PMPO- refere o nvel de pico de sada instantnea - Peak Momentary Performance

Output. O valor instantneo e existem muitas formas de clculo, sendo que cada fabricante

pode dar um valor que mais lhe convm. A PMPO uma medida realizada no mximo do

mximo que um sistema sobre condies restritas pode fornecer. importante por isso nos

fatores de comparao usar algo constante a potncia RMS

Um amplificador udio um amplificador eletrnico que amplifica sinais compreendidos entre

as frequncias de 20 Hertz 20.000 hertz, com um nvel apropriado o sinais podem colocar em

funcionamento altofalantes. A primeira fase de um amplificador de udio composta por

etapas executam tarefas como a pr-amplificao, controle de tom, equalizao, mistura e


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efeitos ou fontes udio como leitores gravadores, de cd ou cassetes. A maioria dos

amplificadores necessitam de entradas de baixo nvel. O sinal de entrada a um amplificador

pode ser de apenas alguns micro-watts a sua sada pode ser dez, cem ou milhares dos watts.

Quando referimos amplificadores de udio e as suas etapas de sada, as configuraes mais

comuns so: A, B, AB, D, G, e H.

Classes de amplificadores

Amp li fi cador classe A:Usada apenas em amplificadores Hi-Fi, tanto transistorizados como

com vlvulas. Elevada fidelidade na reproduo, com um consumo de energia e libertao de

calor muito alto, os transistores (ou vlvulas) de sada conduzem de forma permanente,

mesmo na ausncia de sinal.

Amp li fi cador classe B: Apresenta distoro (de crossover) elevada em nveis baixos de sinal.

Apenas metade dos transistores de sada conduzem de cada vez (cada semiciclo), da a maioreficincia. Encontra-se este tipo de amplificadores em PA de alta potncia e em equipamentos

portteis por causa do baixo consumo.

Amp li fi cador classe AB: Modo intermdio entre as classes anteriores (da o nome), reunindo

algumas vantagens de ambas. a classe de amplificadores mais usada atualmente. Os

transistores conduzem ligeiramente, quando na ausncia de sinal.

Amp li fi cador classe D (ou PWM):Vulgarmente chamado "amplificador digital", funciona

segundo a tcnica de modulao por largura de pulso (PWM). Usa-se de forma cada vez mais

frequente em aplicaes onde se exige alto rendimento como em multimdia ou telefonia.

Recentes avanos no fabrico de transstores de alta velocidade, tm trazido melhorias na

qualidade de udio destes amplificadores.

Amp li fi cador classe G e H:Funcionam segundo princpios semelhantes, sendo a H uma

evoluo da G (em alguns pases, as definies so invertidas). Cada um tem sua prpria fonte

de alimentao com valores diferentes, que atuam de acordo com o nvel de sada exigido. Na

classe H, a tenso mais alta da fonte modulada pelo sinal de entrada. A classe H comea a

ser comum em PA, nos amps para graves. A qualidade nas frequncias altas ainda no

satisfaz, mas novos aperfeioamentos prometem melhoras.

Existem ainda algumas classes exticas, como I (rene classe A e D num nico aparelho);A/AB ou super A (polarizao varivel, oscila entre A e AB); as defuntas classes E e F; classe J

que combina as B e D; a classe S, semelhante classe D; e algumas topologias proprietrias

de certos fabricantes, como Crown, Sunfire (Carver), Tripath (classe T)

Caractersticas das classes de amplificao mais comuns em udio

Classe A A/B B D H

Eficincia Baixa Mdia Alta Alta Alta

Qualidadebaixas freq.

Alta Alta Baixa Baixa Baixa


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Qualidade

altas freq.Alta Alta Alta Alta Alta

Relao

Custo-PotnciaFraca Mdia Mdia Boa Boa

Relao

Peso-PotnciaFraca Mdia Mdia Boa Boa

Informaes iniciais para o recondicionamento de Alto-falantes,Cornetas, Drivers, Mdios e Tweeters.

Alto -Falantes, quanto a seu tamanho

Para maior facilidade, as dimenses dos alto-falantes so dadas em polegada,

que uma medida internacional.Caso voc no saiba a medida do alto-falante, em polegadas ( 2,54 cm ) ,

utilize uma rgua, mea emcentmetros e divida por 2,54.

Ex: Um falante que voc mediu 25,4 cm basta agora voc dividir 25,4 por 2,54 e oresultado ser um auto-falante de 10 ( dez polegadas ).

Alto-falantes profissionais

No que se refere a desempenho e qualidade, so vrios os tipos de alto-falantesdisponveis no mercado.

No caso dos alto-falantes profissionais, esses so fabricados com maior qualidadede modo a proporcionar um melhor desempenho em sua aplicao na sonorizaode ambientes, um mercado em constante evoluo.

Portanto, dada a qualidade do material, sua recuperao torna-se altamentevantajosa.

Impedncia

Cada alto-falante tem uma impedncia especfica, ou seja, um valor em Ohms, eque pode ser de 3,2 OHMS, 4 OHMS , 6 OHMS , 8 OHMS, 16 OHMS, 25 OHMS,etc...

Na falta de especificao da impedncia no alto-falante, utilize um multmetro naescala de resistncia e de preferncia um multmetro digital.

Potncia

No prprio alto-falante encontramos estampada a potncia, que poder vir comreferncia em P.M.P.O ( potncia mxima de pico de sada ), ou em R.M.S (relao mtrica quadrada ) sendo est ltima a potncia real.

Exemplo: um alto-falante de 1000 Watts P.M.P.O. tem potncia de 277 Watts emR.M.S.Caso seu alto-falante esteja especificando a potncia em P.M.P.O. e voc queirasaber qual a potncia em R.M.S., basta dividir por 3,6 para obter a potncia real.

Na prtica usamos dividir o valor indicado no auto-falante por 4, sendo, assim umfalante que vem indicado uma potncia de 1000 Watts dividida por 4 resulta em umapotncia real de 250 Watts.

Como comear a limpar e tirar as medidas de um alto-falante?

So vrios os cuidados para iniciar a limpeza de umALTO-FALANTE:a) Verifique quantas polegadas o auto-falante.


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Retire o cone velho com muito cuidado, de modo a no danificar a bobina, poisnem sempre encontramos outra com a mesma impedncia e dimetro, mea a alturado cone.

Logo em seguida mea tambm a bobina, comum a bobina vir a suaespecificao em milmetros.

Retire agora a centragem, mea o seu dimetro e tambm a sua altura.

Na maioria dos alto-falantes importados, as bobinas e os cones so diferentes.Por isso s vezes torna-se necessrio reutilizar esses componentes, desde queno estejam danificados.

b) Observe com ateno se o cone liso ou frisado.c) Verifique se o protetor de papel, alumnio ou de fibra, se for necessria troca,

substitua pelo mesmo tipo para manter a originalidade.

Obs: Muitos fabricantes como Pioneer, Aiwa, Sony, JVC e outros, usam alto-falantescom cones de polietileno, obrigando-nos a mant-los, uma vez que so encontradosno mercado de reposio.

Caso seja realmente necessria a troca do cone desse tipo de alto-falante,mantenha o original mo como referncia quando da aquisio de um novo.

importante que as caractersticas destes se assemelham ao mximo s dooriginal, com isso pode se cobrar mais pelo servio.d) O im um componente muito importante, portanto verifique com ateno se o

mesmo no est deslocado, quebrado ou mesmo trincado.e) Verifique atentamente se a bobina no est solta, quebrada ou desfiada dentro

do sulco.f) Observe se a sujeira ou ferrugem no tomou conta do sulco.

Caso isso ocorra, utilize uma fita crepe ou adesiva para efetuar a limpeza.Se necessrio, desloque o im e retire os resduos, conforme explicaremos

posteriormente.Antes da limpeza dos resduos que ficaram na carcaa do auto-falante necessriose colocar um pedao de fita crepe fechando a parte central do im do auto-falante.g) Na limpeza da carcaa, utilize Thinner para amolecer a cola e um formo para

retirar os resduos.h) No caso de carcaa enferrujada, lixe e pinte, pois em certos tipos de alto-

falantes, interessante, do ponto de vista econmico, o aproveitamento paraconservar a originalidade.

i) Observe bem os terminais de ligao. Caso estejam quebrados, estes deveroser consertados cuidadosamente, arrebitando-os antes de colar o cone ouqualquer outro material.

Muita ateno na hora da montagem desses terminais para que no fiquemem curto com a carcaa. Coloque-os antes de arrebitar a bucha deisolao.

Tipos de Alto-Falantes

A profundidade dos alto-falantes so bastantes variadas portanto, na hora dacompra dos materiais, aconselhvel que se leve carcaa a ser recuperada pois o conetem trs medidas de profundidade: alta, mdia e baixa ( reta ).

A centragem ou aranha; tambm pode ser alta, mdia e baixa ( reta ).s vezes necessrio se colocar dois cones colados juntos, porque o auto-

falante muito pesado, quer dizer, muito potente.O mesmo pode ocorrer com a centragem que, em certos casos convm colar

duas centragens juntas, evitando assim que o auto-falante pule demais.A figura abaixo mostra em detalhes as partes de um auto-falantes em vista

explodida.


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Alto -Falante com borda ou suspenso de esponja ou f ib ra

Geralmente utilizados na instalao de som automotivo porque com esse tipo deALTO-FALANTE, podemos obter sons mais graves.

Nesse caso no aconselhvel a troca do cone de borda por um cone comumde papel, porque poder haver alterao tanto na potncia como na qualidade do som.

Passos para o recondicionamento de um auto-falante

1) Colocar a bobina no sulco do auto-falante e marcar a profundidade,lembrando que a melhor altura da bobina deve ser aquela em que a altura do enrolamento dabobina fique rente em cima com o tarugo central do im do falante.

2) Em seguida cortar o furo da centragem exatamente na medida da bobina,cortando em seguida o furo do cone que do mesmo tamanho do dimetro da bobina.3) Logo coloque a bobina, centragem e o cone, verificando se todos esses

componentes esto na medida da carcaa.Se todos os componentes colocados na carcaa do auto-falante estiverem bem

ajustados poderemos prosseguir com a reparao, agora verifique bem pois, se o materialcolocado no ficar ajustado adequadamente ocasionara algum problema mais para frente.

Certifique-se pela altura do cone, se estiver acima da borda do auto-falante, vocter que substituir ou o cone ou a centragem e se estiver abaixo vale tambm a mesma dica.

AtenoAinda no use cola alguma, s estamos testando o material que est a sendo preparado .


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Colocao da bobina e gabarito de centralizao

Coloque a bobina no im circular central do auto-falante, afunde at que a altura doenrolamento da bobina fique pareado no tarugo central do im.

Em seguida coloque um ou mais gabarito de centralizao em quantidade suficiente

at que esta fique bem fixada e centralizada .Se for necessria maior firmeza na fixao, utilize mais um gabarito, at que secertifique que a bobina est bem fixada, para que essa no desloque quando for colocado ocone e a centragem.

Observe que a bobina possui um gap ou abertura em toda a sua extenso que proposital para que o tcnico reparador possa ver a altura do enrolamento da bobina que deveestar rente parte de cima do tarugo do im.

Logo, quando voc confeccionar seus prprios gabaritos devera tambm manteresta abertura para que possa ver a altura do enrolamento da bobina. Veja na figura logo mais.

ImportanteObserve cuidadosamente a profundidade da bobina quando estiver fixando a

mesma, prefervel deixar algumas espiras para cima do tarugo central para que esta

no bata no fundo do auto-falante, quando o usurio aumentar demais o volume de seuequipamento.

O prximo passo agora partir para a preparao da centragem e sua colocao.Como efetuado o corte da centragem e sua fixao mostrado a seguir.Fique atento quanto ao tempo de cada passo respeitando o tempo mnimo de 10

minutos para cada colagem.Agora nosso prximo passo colocar a bobina sobre a centragem e marc-la com a

caneta retro-projetor, veja logo a seguir.Em seguida com uma tesoura de ponta fina, corte a centragem exatamente em cima de

onde voc riscou, faa um corte o mais redondo possvel para ajustar melhor ba bobina.Se a bobina ainda no entrar na centragem voc deve, pegar a tesoura e raspar em

forma circular por dentro da centragem fazendo assim uma bainha e alargando a centragem.E se caso a bobina estiver entrando um pouco folgada na centragem, no haver

maiores problemas, desde que a folga no seja assim to grande. Caso contrario voc ter quecolar com cola araudite um papel em volta da bobina aumentando o seu dimetro.

Corte e colocao da centragem

Coloque a bobina exatamente no centro da centragem e em seguida marque com acaneta retro-projetor circundando a bobina, marcando assim o local de corte na centragem.Retire a bobina e, com uma tesoura de ponta fina, corte a centragem exatamente em cima deonde voc riscou.

Aps a colocao da bobina, aplique a cola BRASCOPLAST na centragem e nacarcaa do auto-falante.

Ainda no cole, aguarde pelo menos cinco minutos para, ento, colar a centragem,porque esta cola chamada de cola de contato e deve ser passada em ambas as partes eaguardar alguns minutos para uma boa adeso.

Colar agora a centragem apertando bem com os dedos ou com uma madeirinha paraaderir melhor.

No necessrio reforar de cola a centragem porque a cola de contato ira aderirainda mais com o tempo e emborrachar quase endurecendo j sendo o suficiente.

Com o aumento da temperatura durante o funcionamento do auto-falante, o calorpouco interfere com a cola, sem contar que, com o movimento de vai e vem do auto-falante,desloca-se ar que retira a temperatura de cima do auto-falante como um todo.

Alguns fabricantes dotam os seus auto-falantes com um duto, que vo de fora a fora epor dentro do im formando assim um duto de ventilao resfriando o im e todo o auto-falante.

Existe auto-falantes com o dobro da altura de seus ims, motivo pelo qual, o fabricantej esta prevendo que o usurio ira colocar muita potncia e com isso o auto-falante ira pular belmais do que o normal.


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J outros fabricantes colocam dois ims em seus auto-falantes, fazendo com isso umreforo nas linhas de foras que provem do im, conseguindo um rendimento maior.

Aps essa operao, verifique se a bobina continua na posio correta. Caso abobina esteja fora da posio correta, voc ter que ajust-la novamente.

Em seguida, prepare a cola ARALDITE RPIDA em um pequeno pires para que sejacolocada entre a bobina e a centragem.

Coloque uma camada de cola em boa quantidade para que ela possa entrar pelosfuros da centragem, dando uma camada maior e reforando a colagem tanto do lado de cimada centragem como do lado de baixo.

Outra dica, quando o auto-falante estiver secando em cada fase dos passos demontagem, colocar o auto-falante de cabea para baixo, evitando assim que a cola escorrapara dentro do auto-falante e cole a bobina no im.

Caso isso ocorra, voc ter que aquecer o falante em gua quente, descolar tudo erecomear todo o trabalho, sem contar com a perda do material.

Auto-falante em processo de secagem de cabea para baixo.

Preparao do cone

Marcao do local onde ser feito o corte do cone,.Veja a figura abaixo.


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Depois do corte do cone veja se a bobina entra com certa facilidade no cone caso a

bobina no entra pegue novamente a tesoura passe por dentro do cone e faa uma bainhaalargando o cone, veja novamente se a bobina se ajusta bem ao cone.Depois de colocar a cola entre a centragem e a bobina, utilize a cola BRASCOPLAST

na carcaa e no cone, tomando o cuidado de deixar os fios no centro do cone e do lado dosterminais. (ver figura abaixo).

Deixar sempre a mo um pedao de pano e um pouco de thinner para a limpeza devidoa se trabalhar com cola e tinta.Processo de se passar cola BRASCOPLAST no cone, veja as figuras abaixo.

Figura 1

Figura 2


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Aps a fixao do cone, reforce a cola ARALDITE entre o cone e a bobina, do lado dedentro do cone, concluindo assim essa fase do trabalho, conforme a figura abaixo:

Ligao do fio da malha entre o cone e os terminais

Primeiramente faa dois pequenos furos no cone do alto-falante com uma puno oumesmo com a tesoura para a passagem do fio de malha, esses orifcios devero ficar prximos bobina e do lado dos terminais para que no haja problemas na hora da colocao doprotetor.

Veja a figura abaixo.

Se necessrio for coloque provisoriamente o protetor em cima do cone e faa umapequena marca com o lpis preto em cima do cone, retire o protetor e faa os furos com umapuno no meio da distancia entre a sua marcao e a bobina.

Veja a figura abaixo.


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Passe o fio de malha pelos furos e solde com o fio da bobina, em seguida, cole comARALDITE RAPIDA para a fixao dos pontos de solda, passe cola nos dois lados do cone,para que o cone e a malha no fiquem vibrando, logo em seguida solde tambm os fios demalha nos terminais do auto-falante no deixando os mesmos esticados.

Para maior segurana, utilize a mesma bitola do fio original, nunca deixando o fio demalha esticado, pois este precisa de folga para se movimentar com o cone.

No utilize fio de malha muito fina, pois dependendo da potncia do equipamentoutilizado, este poder romper-se. Aguarde dez minutos ou mais e verifique em seguida se acola ARALDITE est seca.

Se j estiver seca, retirar os gabaritos, observando se a bobina no est raspando noim.

Para esse teste pressione o cone com a mo e verifique se este no est encostando-seao im. Finalmente, faa um teste de udio, e de preferncia com baixo volume.

Se tudo estiver ajustado, passe para a fase de montagem do protetor, cole no centro docone, fixando-o com a cola BRASCOPLAST, conforme mostra a figura abaixo.

IMPORANTEExistem diversos tipos de protetores, tais como: protetor de tecido, de plstico, de

acetato, de papel e de alumnio . O tipo de material a ser util izado uma opo pessoalRecomendamos porem muita ateno na hora da instalao do protetor, como esses

auto-falantes em geral so pares a modificao do protetor de apenas um deles podeprovocar distores de som, descontentamento do cliente, sem contar no visual queficaria diferente tirando a originalidade do auto-falante.

Tipos de falantes

Os alto-falantes so escolhidos de acordo com a frequncia sonora que ir reproduzir. Sendo assim,existem diversos tipos, cada um com uma funo especfica. Veja as diferenas:

Woofers: Para sons graves, mdio-graves e parte dos mdios - grave deataque. Os woofers equipam a maioria dos "Trios-Eltricos", pela sua respostade freqncia estendida. A faixa de freqncia em que eles operam varia de50 Hz a 5000 Hz. Seu tamanho varia de 6" a 18". So indicados parareproduzir sons como: Bumbo, tambor, parte do piano, parte do baixo e daguitarra.


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Subwoofers:Para os sons subgraves - grave retumbante). Dividem-sebasicamente em 2 categorias, a BOX (caixa) e a Free Air (ar-livre, tampo).Quanto maior for o seu m, melhor. A faixa de freqncia em que elesoperam varia de 20 a 1500 Hz. Seu tamanho varia de 8"a 18". So indicadospara reproduzir sons como: Contrabaixo, baixo eletrnico, bumbo da bateria,msicas c/ subgraves (CD-BASS).

Mid-bass:Para os sons mdio-graves. Os mid-bass so utilizados na partefrontal do carro, para aumentar a resposta de graves na parte da frente docarro. Em alguns casos eles so instalados nas portas onde aproveitado oespao interno da porta como caixa acstica. Em outros casos eles sousados em pezinhos. A faixa de freqncia em que eles operam varia de 60 a5500 Hz. Seu tamanho varia de 6" a 8". So indicados para reproduzir sonscomo: Bumbo, tambor e outros.

Mid-range:Para os sons mdios. Eles tem uma maior fidelidade na faixa defreqncia que cobre a voz. Tambm usado em pezinhos. A faixa defreqncia em que eles operam varia de 200 a 3500 Hz. Seu tamanho varia

de 3-1/2" a 6". So indicados para reproduzir sons como: voz(preferivelmente) e a alguns instrumentos musicais que atuam entre 200 e3500 Hz.

Full-range: Parte dos sons: graves, mdios e agudos. So indicados paracobrir a maior parte da faixa audvel. Ele muito usado em pezinhos. A faixade freqncia em que eles operam varia de 100 Hz a 12000 Hz. Seu tamanhovaria de 4" a 6". So indicados para reproduzir principalmente a voz e amaioria dos instrumentos musicais.

Tweeter - (para sons agudos): Existem tweeters de vrios materiais. Eles vodo comum papelo ao moderno neodimium (o mais usado). Ele usado empezinhos e em cima do painel, sempre direcionados de forma correta.

Triaxial:Contm um woofer, um mid-range e um tweeter na mesma carcaa.Esses falantes so geralmente instalados nas portas e no tampo. Suavantagem reproduzir uma grande faixa de freqncia, porm, s h divisoresque efetuam o corte subsnico, ou seja, eles atuam cortando os graves. Issofaz com que o woofer reproduza sons agudos, perdendo um pouco da

qualidade sonora. A faixa de freqncia em que eles operam varia de 50 Hz a20 KHz. Seu tamanho varia de 6", 6"x 9" e 8". So indicados para reproduzirsons como: todos, exceto contrabaixo, baixo eletrnico e bumbo da bateria.

Coaxial:Contm um wooofer e um tweeter na mesma carcaa. Esse falante pratico, porm, com menor fidelidade. muito usado em kits originais.Apresenta o mesmo problema dos divisores dos Triaxiais. A faixa defreqncia em que eles operam varia de 50 Hz a 20 KHz. Seu tamanho variade 4",a 8", incluindo o oval 6"x 9". So indicados para reproduzir sons como:todos, exceto contrabaixo, baixo eletrnico e bumbo da bateria


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Associao de subwoofers

Impedncia X Resistncia

A resistncia a dificuldade que uma corrente eltricacontnua tem ao passar por um componente e a

Impedncia a resistncia corrente varivel emfrequncia portanto a impedncia varia com a frequnciatambm.

Associao de Subwoofers Bobina simples.

Podemos associar dois subwoofers em paralelo ou emsrie.

Associao em srie.

Consiste em ligar um terminal de um sub no polo oposto

do outro, isto , o polo positivo(vermelho) de um, no polonegativo(preto) do outro (ou vice-versa), afim de termosum polo positivo e outro negativo sobrando como mostra afigura abaixo:

(ligao srie de 2 subwoofers)

Se voc ligar polo positivo com polo positivo e utilizar ospolos negativos (ou vice-versa), os cones de cadasubwoofer se deslocaro em sentidos opostos causando ocancelamento de ondas sonoras, pois um fora o ar parafrente enquanto que o outro fora o ar para trs resultandoem deslocamento zero (supondo os subwoofer viradospara um mesmo lado).

(cancelamento sonoro por deslocamento oposto)

A impedncia equivalente medida nos 2 terminais, ser asoma das impedncias. A regra de soma vale para maisde 2 subwoofers ligados em srie.

Associao de Subwoofers bobina dupla

Observando um subwoofer de bobina dupla,notamos que ele possui 4 terminais (2

positivos(vermelho) e 2 negativos(preto)),internamente ele composto por 2 bobinasindependentes montadas em um suporte emcomum. Podemos aproximar o subwoofer B.D.(bobina dupla) a 2 resistores.Portanto podemos ligar um subwoofer B.D. emparalelo ou em srie com ele mesmo ou emconjunto com outro subwoofer B.D. semprelevando em conta a polaridade.Ligando asbobinas de um subwoofer B.D. em srie.Liga-sepolo positivo no polo negativo da outra bobina,sobrando o polo negativo da primeira bobina e opolo positivo da segunda bobina:

(ligao srie de um subwoofer bobina dupla)

O resultado um subwoofer com impedncia iguala soma das impedncias das bobinas e potnciatotal igual soma das potncias suportadas porcada bobina.Se voc ligar polo positivo de umabobina com polo negativo da outra bobina etambm o polo negativo de um com o polo positivodo outro (como na figura abaixo), as bobinas sedeslocaro em sentidos opostos causando odescolamento das mesmas sobre o suportecilindrico, travando o cone do subwoofer por dano,possivelmente por descolamento do fio da bobina.

(deslocamento contra por ligao errada)

Ligando as bobinas de um subwoofer B.D. emparalelo.


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(ligao de subwoofers em srie)

Associao em paralelo.

Consiste em ligar polo positivo(vermelho) no polopositivo(vermelho) de outro subwoofer e o polonegativo(preto) do primeiro no polo negativo do segundo

como mostra a figura abaixo:

(ligao em paralelo de 2 subwoofers)

Supondo que os dois subwoofers possuam a mesmaimpedncia, o equivalente do conjunto ser a metade daimpedncia dos subs. No nosso exemplo, os 2subwoofers so de 4 Ohms e a impedncia equivalente de 2 Ohms.Mas a regra geral para mais de um subwoofer :

R = (R1*R2)/(R1+R2)

ou para mais subwoofers:

R = (R1*R2*R3*R4*...)/(R1+R2+R3+R4+...)

Basta ligar polo positivo de uma bobina com opolo positivo da outra bobina e polo negativo deuma bobina com o polo negativo da outra bobina,o resultado um sub com impedncia equivalente metade da impedncia de uma das bobinas(quando iguais) e potncia equivalente ao dobro

da potncia suportada por cada bobina.

(ligao em paralelo de um subwoofer bobina

dupla)

A ligao de um polo positivo no polo negativo epolo negativo no polo positivo da outra bobinatambm causar o deslocamento inverso dasbobinas no interior do sub, danificando-o.Parautilizao com outros subwoofers podemossimplificar os clculos agrupando em conjuntospequenos e calculando aos poucos.Ex: Temos 2 subwoofers B.D. cada uma com 2bobinas de 4 Ohms e quero lig-los em umamplificador de 2 canais bridge com impednciamnima de 4 Ohms

1a opo:(4 + 4)//(4 + 4) = (8)//(8) = 4 Ohmsligando em srie as bobinas de um sub, fazendo omesmo com outro sub e colocando em paralelo osdois subwoofers

2a opo:(4//4) + (4//4) = (2) + (2) = 4 Ohmsligando em paralelo as bobinas de um subwoofer,fazendo o mesmo com o outro sub e ligando emserie os dois subwoofers.

"//" indica a ligao em paralelo.O resultado igual para ambos os casos:Impedncia final de 4 Ohms e potncia igual asoma das potncias.

Crossover

Al to-Falantes

Para permitir uma melhor qualidade fabricam-se alto-falantes especficos para funcionar com

uma melhor performance a determinada frequncia.


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Tweeter um alto-falante usado para reproduzir a faixa de alta frequncia (a partir de

5kHz) do espectro audvel, ou seja, os sons mais agudos.

Woofer um alto-falante usado para reproduzir frequncias graves e mdio-graves

(300Hz para baixo). Woofers para frequncias graves (abaixo de 120Hz) denominam-

se subwoofers.

Mid-range um altifalante usado para reproduzir as frequncias mdias de udio

(300Hz a 5kHz). Tambm engloba os mid-bass, falantes mid-range voltados mais para

os mdio-graves.

A resposta de um alto-falante a um impulso eltrico faz com que a sua impedncia varie, e o

som produzido influenciado no s pelo movimento das bobinas internas como tambm da

impedncia que varia com o funcionamento.

Para compensar esta limitao de resposta em toda a gama de frequncias de udio utilizam-se circuitos de filtragem para frequncias (CROSSOVER)

Crossover

Um crossover um circuito que filtra sinais baseado na frequncia.


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High Pass

Um crossover do tipo passa-alta("high pass") um filtro que permite que frequncias acima

de um certo valor passem sem serem filtradas, e as abaixo do mesmo ponto continuam apassar pelo filtro, mas so atenuadas de acordo com a curva do crossover.

Low Pass

Um crossover do tipo passa-baixa("low pass") justamente o oposto, as baixas frequncias

passam, mas as altas so atenuadas.


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Band Pass

Um crossover do ti po passa-banda("band pass") o que permite a passagem de uma certa

gama de frequncias, atenuando aquelas acima ou abaixo daquela faixa.

Crossover passivo

Os crossovers passivos so constitudos por componentes passivos, ou seja, no possuem

alimentao externa.

Crossover ativo

Os crossovers ativos so constitudos por componentes ativos, ou seja, requerem alimentao

externa. Como o da foto abaixo.


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Crossover 12dB por Oitava

Crossover 24dB por Oitava

Programas para som automotivo

Muitos procuram por programas especializados em projetos de som automotivo, clculo de volume,

dimensionamento de fusveis e cabos, etc. O site AutoSom.net, fornece links para diversas empresasque produzem os mais variados softwares do gnero.

XactAutoSoundO primeiro programa no mundo que monta graficamenteseu projeto sonoro. Especificaes:- lista de especificao dos produtos comercializados nomercado;- projetos personalizados para qualquer carro, qualquermarca e qualquer estilo;- clculo de dimensionamento de cabos e fusveis;- projeto de caixas acsticas completo;- divisores de frequncia passivos de at 24dB/oitava;


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Alm do XactAutoSound existem diversos outros programas para download.No perca seu tempo,faa o download dos programas. V ao site http://autosom.net e aponte o mouse no boto "projetos".Ir aparecer na parte inferior da barra de botes vrios links. Clique em Softwares.


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Sistema de SPL para som automotivo

Um sistema de som voltado para o SPL (Sound Pressure Level ou nvel de Presso sonora)consiste em fazer um sistema de som com o maior nvel de presso sonora possvel, ou seja, omaior barulho possvel, normalmente utilizando as baixas freqncias (os graves). Muito comumem campeonatos aonde os competidores chegam ao extremo com dezenas de subwoofers,mdulos e baterias em apenas um automvel.Neste tipo de sistema quando mais equipamentos colocarem maior ser o SPL, portanto o fatordeterminante para o limite o bolso do cliente ou o espao do carro. Pessoas normaisqueadotam este tipo de sistema para o dia-a-dia so os adeptos ao estilo musical Bass, este tipo demsica tocam freqncias to baixas que em um carro com um sistema bem eficiente chegaparecer um verdadeiro terremoto, disparando alarmes de carros e vibrando vidraas, para isso umou dois subwoofers j so suficientes sem ter que sacrificar completamente o porta-malas docarro. Os falantes responsveis pelas freqncias mdias e altas podem ser os falantes originaistocados pelo CD-Player ou por um mdulo, vai depender do gosto e bolso do cliente.Abaixo temos um exemplo de um sistema de som de SPL para campeonato:

* Alguns mdulos tm entrada RCA e sada RCA para no serem necessrios d ivisores


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como most rado no exemplo.

Em que consiste a ligao Bridge?

- Consiste em ligar o positivo do SubWoofer na sada positiva do canal esquerdo e onegativo do SubWoofer na sada negativa do canal direito, ou vice-versa.

- Essa ligao no aceita em mdulos do tipo Booster - Em alguns amplificadores necessrio mover chaves e configurar crossovers.

Verifique sempre seu manual. - Assim voc tem uma sada mono com cerca de 3 vezes mais potncia do que numa

ligao comum em estrio. - A maioria dos amplificadores aceita uma mnima impedncia de 4 Ohms nesta

ligao, mas em alguns amplificadores, chamados de alta corrente, podemos ligar umaassociao de SubWoofer com 0,5 Ohms podendo chegar a at 10 vezes mais depotncia fornecida pelo amplificador comparando com uma ligao comum em 4 Ohms(caso do Audio Art 100HC).

- Em alguns amplificadores como o 4.6x da Rockford Fosgate necessrio inverter apolaridade do SubWoofer em relao polaridade de sada do amplificador caso estejautilizando crossover passa-alta para os falantes da frente e passa-baixa para o

SubWoofer. - Verifique sempre o manual do amplificador para se certificar se ele aceita este tipo deligao e como fazer a correta ligao em modo Bridge.

- Geralmente os amplificadors MOS-FET trabalham com tenses de -28 Volts a 0 voltse 0 a +28 Volts na ligao estrio (2 canais) e na ligao bridge (1 canal) a tensovaria de -28 a +28 Volts.

COMO REGULAR O GANHO DO AMPLIFICADOR

A regulagem do ganho fundamental para o bom desempenho do sistema, e ganhos de entradacorretamente regulados so garantia de durabilidade da aparelhagem.

Um amplificador, quando projetado, deve prever a possibilidade de utilizao de vrios aparelhos

de marcas diferentes (isto , um amplificador de uma marca com um CD de outro etc.).Diferentemente do som residencial, no existe um padro no que se refere voltagem do sinal deudio (RCA) e sua impedncia. Um determinado amplificador, ento, tanto pode ser ligado em umaparelho que envie 2 volts de sinal, ou a um que envie 0,5 volts, e o mesmo deve vir preparadopara que se possam compensar essas variaes. Este chamado "ganho de entrada" doamplificador.

Tal regulagem existe para que voc possa fazer com que o amplificador chegue ao seu limite devolume juntamente com o aparelho (auto-rdio, toca-fitas ou CD player) a que estiver conectado.Alguns instaladores imaginam que o ganho de entrada de um amplificador responsvel pelapotncia que o mesmo ir produzir, o que no verdade. Se a fbrica projetou um amplificador quepode produzir 200 watts, no mximo, no h nada que este profissional possa fazer que aumenteessa potncia. Porqu? Simples! A potncia de um amplificador determinada basicamente pela

voltagem e amperagem que sua fonte possa produzir. Se j sabemos que o ganho no torna o


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amplificador mais potente, vamos adiante.

Ganhos de entrada

A maioria dos instaladores faz (ou sugere) que a regulagem dos ganhos de entrada seja feita deouvido. Cuidado! Vrios testes provam que o ouvido humano no capaz de identificar valores dedistoro menores do que 20% da durao da programao musical. Em um ambiente ruidoso,como uma loja de instalao de som, aumenta ainda mais (chegando at 30% ou 35%). Distorespor clipagem neste nvel podem facilmente queimar tweeters mais sensveis, mesmo que apotncia aplicada seja baixa.

Como Regular

A maneira mais segura de regular ganhos de entrada aplicar um sinal de 1 KHz (o som que ateleviso tem pela manh juntamente com as barras coloridas), gravado em -10 dB ou -15 dB, paracompensar os diferentes nveis de gravao dos CDs, e iniciar a regulagem at que o osciloscpioacuse a "clipagem". Uma pequena quantidade no ser prejudicial, mas procure manter a ondaperfeita.

FONTE DE ALIMENTAO DOS AMPLIFICADORES AUTOMOTIVOS

1.1. Teoria converso res CC-CC

Conversores CC-CC so sistemas formados por semicondutores de potncia operandocomo interruptores, e por elementos passivos, normalmente indutores e capacitores que tempor funo controlar o fluxo de potncia de uma fonte de entrada para uma fonte de sada,adaptando tenso de entrada e sada conforme especificado em projeto.

Figura 1-Conversor cc-cc e forma de onda de tenso de sada

Onde Fs a freqncia de comutao. Esta freqncia tende a ser a mais altapossvel, diminuindo assim o volume dos elementos magnticos e capacitivos do conversor emelhorando ou eliminando os rudos audveis produzidos pela oscilao. A razo entre ointervalo de comutao (Ts) e o intervalo de conduo do interruptor S (Ton) definida porrazo cclica e dada por:

A tenso mdia na sada deste conversor calculada por:


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Usando Ton = D.Ts tem-se:

A relao entre a tenso de sada e a tenso de entrada definida por ganho estticodo conversor e dada ento por:

Pelo grfico mostrado na Figura 2 pode-se notar que a variao da tenso de sadacontra a razo cclica linear.

Grfico 1-Ganho esttico em funo de D.

Os sinais de comando do interruptor podem ser gerados com freqncia de comutaofixa ou varivel. Uma forma de gerar os sinais de comando com frequncia fixa atravs demodulao por largura de pulso (PWM). Na Figura 2 mostra uma forma simples de realizarPWM.

Figura 2-Exemplo de circuito PWM.

Algumas aplicaes de conversores:

Controle de velocidade de motores CC; Fontes chaveadas; Energias alternativas; Correo de fator de potncia;

Carregadores de bateria; Aplicaes veiculares; Adaptao de tenso contnua;


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1.2 Conversor Boost

Para a demanda idealizada para este relatrio, iremos projetar um conversor Boostelevador, de forma a atende-la. Segue o princpio bsico de funcionamento do mesmo.

O Boost um conversor elevador de tenso, caracterizado por ter entrada em correntee sada em tenso. Pode operar no modo de conduo contnua ou descontnua, sendo que noprimeiro apresenta pouca distoro e preferencialmente seu modo de operao usual. Podemanter a tenso de sada regulada, sendo utilizado como pr-regulador. Alm disso, tambm utilizado para correo do fator de potncia. A Figura 3 mostra o diagrama eltrico doconversor Boost.

Figura 3-Configurao conversor Boost.

As etapas de funcionamento do conversor Boost para operao no modo de conduocontnua so descritas a seguir.

1a Etapa: S est conduzindo. O indutor L carregado com a energia da fonte VI.2aEtapa: S est bloqueado. O diodo D entra em conduo. A fonte Vi e o indutor L

fornecem energia sada. A tenso na carga aumenta.Ao retornar para a primeira etapa, o capacitor Co ir manter a tenso constante,

idealmente, sobre a carga enquanto L carregado novamente.A forma de onda da tenso sobre o indutor mostrada na Figura 4.

Figura 4-Configurao conversor Boost.

Como a tenso mdia sobre o indutor deve ser nula, ento:

Na Figura 5 mostra a variao da tenso de sada em funo da razo cclica para oconversor Boost.


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Figura5-Ganho esttico em funo de D.

As principais formas de onda do conversor Boost so mostradas na Figura 6.

Figura 6 Principais formas de onda.


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As principais caractersticas do conversor Boost so:

Tenso de sada maior que de entrada. Utilizado na correo do fator de potncia, com boa qualidade na corrente de

entrada, operando em malha fechada ou malha aberta para, respectivamente,modo de operao contnua ou modo de operao descontnua.

Pode apresentar descontinuidade, conforme temporizao e chaveamento.

1.2.1 Circu ito e aplicao


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1.2.2 Dimensionamento do Conversor Boost

Potncia de sada: Pom

= 48V.15 A = 720 VA especificada para suportar a capacidade

requerida por um mdulo de potncia com carga mxima de 15.

Tenso de entrada nominal:Vi = 13,8 Vrms 10%. Essa tenso obtida atravs de umabateria(do automvel).Tenso de Sada: V

o= 60 Vcc corresponde tenso do secundrio com o qual ser

estabelecido o fornecimento de energia aos equipamentos. Funo de alimentao eestabilizao da tenso de sada.

Considerando Pin = Po, para um circuito ideal sem perdas, tem-se:Corrente mxima de entrada I

i(Max):

Vin.Iin= Vo.Io =>Iin= Po / Vin

Corrente mxima de sada Io(Max)

:

Vin.Iin= Vo.Io =>Io = Pin /

Freqncia de chaveamento: A escolha da frequncia de chaveamento realizada a partir dealguns fatores, tais como: frequncia audvel, evitando rudos; perdas nas chaves; melhoria dorendimento dos elementos reativos. Portanto escolheu-se uma freqncia f

s=20 KHz para

atender essas especificaes.

Indutncia L1: a indutncia foi calculada para uma variao mxima de 10% da mxima

corrente de pico. A mxima corrente de pico do indutor ocorre no pico da tenso de entradamnima com solicitao mxima de potncia. O ciclo de trabalho D e a corrente de pico doindutor I

Lp(max)para esta condio so dados por:

1

1

O

i

V

V D

(0,9)O i

O

V VD

V

(max)2

0,9Lp

i

PoI

V

10%L

I IL = 0,1*25,63

O valor da indutncia obtido por:

12 ( 0,9)i

S L

V DLf I

Para garantir o modo de conduo contnua, diminuindo distores, ainda pode-sefazer a seguinte anlise, como garantia.L>Lmin= Vin

2.D / 2.Po.fL>Lmin= (39,6)

2.0,175 / 2.720.20k

Capacitor de sada C1: A expresso para o clculo da capacitncia est abaixo, considerando

uma variao de +-5% na tenso de sada (ripple admitido no projeto)Vo = 48*0,05 = 2,4V

o

o s

I DC

V f


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Chave semicondutora controlada S1e o diodo de sada D

1: as correntes de pico da chave e

no diodo so iguais s do indutor. Uma vez que estabelecido um equilbrio de energia noindutor, a corrente mdia da chave e do diodo igual metade da corrente mdia de entrada.

Quando a chave semicondutora controlada est no estado de conduo a tenso desada recai sobre o diodo. Quando a chave bloqueada o diodo passa a conduzir e com isso atenso de sada aplicada diretamente chave semicondutora. Como a operao se d em

alta frequncia o diodo a ser usado deve ser do tipo rpido. Como chave semicondutoracontrolada pode-se usar IGBT (Isulated Gate Bipolar Transistor) ou MOSFET. (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)

Assim as exigncias para o diodo e a chave semicondutora controlada so: Corrente de pico mxima: 25,63A Corrente eficaz nominal: 15A Corrente mdia nominal: 14,73A Tenso reversa mnima (diodo): Vo + Vo = 48 + 2,4 = 50,4V Tenso direta de bloqueio (chave): Vo + Vo = 48 + 2,4 = 50,4V

1.2.3 Circu ito Projetado e Simulado

Abaixo o diagrama do circuito desenvolvido e as simulaes.

Circuito implementado

Tenso mdia de entrada e de sada


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VS1 - Tenso sobre a chave

VL Tenso sobre o indutor (geral e ampliada)


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DICAS DE MANUTENO

MDULO POWER ACOUSTIK G640- 4 1000Wmax

FONTE QUEIMADA:Utiliza 02 MOSFET FQP50N06, 02 resistores de polaridade dos Fets de 68R,e o PWMutilizado o TL494,conforme a foto abaixo:


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Pode-se substituir os MOSFETs FQP50N06 pelos IRFZ44,que possuem uma corrente de drenode 50A e tenso VDSS de 60V, esta maior que do original.Veja as caractersticas do IRFZ44:


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J os resistores possuem tolerncia de 5% e podem variar entre 47 R a 100R.

Aps substituio dos componentes danificados, ocorrer um apito nos transformadores defequncia (transformador Toroidal) ,substitua o TL494(pode ser KA,ST,TL...494).


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Foto acima destacando os transformadores de freqncia(toroidais)

CONFIGURAO TPICA DO TL494


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PYRAMID GOLD 800

ACENDENDO PROTEO APS ALGUNS SEGUNDOS LIGADA:O defeito com certeza est na etapa de udio, ou seja na sada dos amplificadores Push Pull,que so 04.Verifique se h algum transistor das sadas em curto ou aberto,seno siga asetapas abaixo:Observe que a fonte de alimentao dupla, sendo cada uma delas alimentar 02amplificadores.


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Primeiro isole uma das fontes, retirando os 02 diodos schottky de um dos lados e ligue omdulo.Se acender a proteo, recoloque-os no lugar e retire os do outro lado.Caso noacenda a proteo, j sabemos qual lado dos amplificadores est o problema.Verifique os resistores de fio das sadas que foram isoladas da proteo.No meu caso um desses resistores de fio estava aberto.So resistores de 0R15 de 5W,mas sehouver algum mal contato,transistores e resistores alterados,em curto ou aberto nas etapas do

amplificador, o TL494 identificar como dano acionando assim a proteo, tendo visto que esteCI um PWM e chaveado (alm da freqncia) tambm de acordo com o consumo de corrente, usando um comparador feito por um AO LM2904 ou LM358.

Veja acima os resistores de fio

Caractersticas e pinagem do:


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BANDA VXICE 1800WRMS MONO DIGITAL

Mdulo de potncia Digital,com microcontrolador para controle total do equipamento e sadadigital do tipo amplificador classe D.

NO FUNCIONA E PROTEO ACIONADADefeito constatado foi um dos MOSFETs de sada em curto.Mas vamos a um breve resumo decomo funciona este equipamento:Possui uma entrada de udio analgica, passando por um modulador e integrador e enviado aum conversor analgico/Digital e entregue a um comparador que aciona um drive que chaveaos MOSFETs e sua sada pulsante aciona transformadores toroidais que converte o sinalchaveado pulsante em sinal analgico que por sua vez aciona os altofalantes.Sabendo disso, alm de testar os MOSFETs necessrio tambm testar os drives dorespectivo Fet danificado.Abaixo a foto da etapa de sada deste mdulo:


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Caractersticas do MOSFET IRFP90N20D

Caractersticas do Diver IR2010S


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PLACA COMPLETA

Esquema de um canal de udio


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Entrada de udio, modulador e conversor AD

Entrada de udio,modulador e conversor AD de 01 canal


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Ligao de altofalante:

TH2500

SADA DE UDIO QUEIMADA, ACENDENDO PROTEO:Este equipamento utiliza em sua sada transistores Darlington em cascata..

Em cada canal possui 03 TIP105 e 03 TIP102.A maior dificuldade de se medir estes na placa que os mesmos so interligados em cacata, e qualquer um deles que apresentar uma fuga fica


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difcil perceber, medindo-os na placa, sendo que o primeiro passo retira-los e medi-losindividualmente.

Sua fonte compatvel com as demais fontes chaveadas DC DC,porm o PWM o SG3525


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CONFIGURAES TPICAS DO SG3525


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CROSSFIRE CFA1000D / 250W RMS

Mdulo digital com amplificador tipo D, utilizando MOSFET IRF9640 para SUBWOOFEER.FONTE QUEIMADA:Visivelmente se constatou a queima dos MOSFETs da fonte, devido a carbonizao visvel.Os

MOSFETs utilizados nesta fonte so os IRF3205,com caractersticas semelhantes ao IRFZ44 e48, porm com corrente praticamente o dobro dos IRFZ, que so de 50 a 60 A e o IRF3205 de 110A ,sendo no indicado utilizar os IRFZ, porm pode-se utilizar o IRF1405 trabalha comcorrentes de at 169A ,sendo at mais eficiente.


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Esquema da fonte do Crossfire

Amplificador tipo D do CROSSFIRE


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BOSS CX1000


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DEFEITO: RUDO QUANDO CARRO EST LIGADO.Este mdulo possui as caractersticas bsicas anloga aos Pyramid.Porem com uma fontemaior(04 Fets por fonte)e ao invs de utilizar o LM2904 este utiliza um KIA4558, a sadautilizando 04 transstores por canal ao invs de 02. um defeito muito simples de se resolver, pois o mesmo est nos conectores RCA,provavelmente est com o terminal terra quebrado, sendo asssim basta medir o terra dos

conectores com a carcaa do mdulo. Evite emendar o conector para evitar mau contato ejustamente uma pea muito barata, substitua.

As fontes de alimentao


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Observe a foto acima, os conectores RCA ficam nesta placa menor.


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DICAS TCNICAS

TURBINANDO UM MDULO PYRAMID SIGNATURE PB780

Primeira coisa, melhorar os capacitores de entrada de alimentao, pra no ter queda,colocade 6800 F/25V. Depois troca os IRFZ da fonte, original usa o IRFZ44, coloca os IRF3205 ou

IRF1405,. Enrolar o secundrio do toroidal , original d 23 voltas, enrola um com 33voltas.Trocar os capacitores de filtro, coloca ,se possvel, de 15.000 F/70V,no secundrio,. Trocar ostransistor de saida que 2SB688 e o par 2SB718, e coloca os 2SA1941, e o par 2SC5198,. Aios excitadores trocar pelos BD139 e o BD140, que o par. Agora pega os circuitos do pr queusa o MC4558, coloca os LM072, pronto te garanto que voc dobra a potencia do mdulo....


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DATASHEET DE ALGUNS TRANSSTORES DE SADA DE UDIO


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TIPOS DE PINAGENS MAIS COMUNS


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Caractersticas do alto falante Bomber

Documents

Apostila Técnica de Som Automotivo