Amplificador de Áudio para Carro

Os sons comuns de carro, isto é, sem módulos, trabalham com os 12V da bateria. Na melhor das hipóteses isso da 6V de pico a pico (6Vpp). Cada transistor de saida tem mais ou menos 2v de queda pelo VCE, e sobra somente 4Vpp. Para achar o valor eficaz temos que dividir por raiz de 2. 4/1.41 = 2.83Vrms. Calculando a potência RMS temos:
Prms = V^2/R = 2.83^2/8 = 1Wrms para alto falante de 8Ohms
Prms = V^2/R = 2.83^2/4 = 4Wrms para alto falante de 4Ohms

Se for uma configuração em bridge, com muita boa vontade, teriamos:
4Wrms em 8Ohms
16Wrms em 4Ohms
E com 4 canais (2 na frente e 2 atrás) Temos 4x16 = 64Wrms ao todo

Se voce nao entedeu nada aprenda pelo menos isso:
Nehum som de carro comum, de 4 canais, tem mais de 64W ao todo! Essa de 100W pmpo é pura enganacao!

Como conseguir mais pontencia?
Temos 4 possibilidades:
1) Usar alto-falantes com impedancias baixas ou associacoes em paralelo.
2) Usar um casador de impendancias (transformador nesse caso)
3) Aumentar a tensao de alimentacao do amplificador com um conversor DC-DC.
4) Usar um amplifcador com tecnologia alternativa, como classe D

Se a intensão for qualidade pode-se descartar as possibilidades 1,2 e 4 porque:
1) Alto falantes com as menores impedancias sao de 2Ohms, o que nao da um ganho muito grande potencia e ainda sao difícieis de achar (ainda mais para carro). Associacoes seria uma boa, mas muitos alto falantes dentro do carro pode nao ser o desjado, e, baixas impedancias sao mais dificeis de serem lidadas pelo amplificadores AB, e em geral vai ser mais dificil de contruir e vai distorcer mais.

2) Usando um casador na saida do amplificador poder funcinar bem, e funciona como em alguns módulos Low-End. O problema é o seguinte: Por mais perfeito que o transformador seja ele nao sera 100% eficiente, ou seja cerca de 15% vira calor. O problema de nao linearidade em funcao da frenquencia tambem acarretaria um som de péssimo equilíbrio tonal, principalmente em altas frequencias, que ficariam muito atenuadas. Poderia se utilizar um transformador especial ultra-linear, como nos amplificadores a vávula, mas o custo seria proibitivo para tal aplicacao.

4) Poderiamos utilizar um Amplificador classe D de tal forma que a impedância de saida permitisse altas potencias. Isso só seria possivel porque devido ao filtro LC na saida fazer com que houvesse mais de 12V. O problema é que Amplificadores Classe D são muito mais complicados, indutores especiais e o som ainda não muito bom em altas frequencias (acima de 10kHz). A distorção tambem é bem alta, como pude comprovar experimentalmente.

A opção 3, parece ser a melhor porque além ser a mais prática de ser implementada permite que sejam utilizados os já projetados e testados amplificares AB de alta qualidade que exigem acima de 25V simétricos.

O projeto do DC-DC fica pro próximo post ;-)