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Etapas de potencia

  • Publicado en Didáctica directo

Índice del artículo

 

Factor damping
La etapa de potencia envía una tensión a los altavoces, pero estos, por inducción, producen también una contra-corriente que es reenviada a la etapa. El factor DAMPING indica la tasa de barrera frente a esta contra-corriente, lo que nos dará, cuanto mayor sea este factor, una mayor dinámica. En etapas de gama baja suele estar alrededor de 100 ó 200. ¡En otros de gama alta suele sobrepasar 1.000!

Slew rate
Llamado también tiempo de subida, es la capacidad de la etapa de potencia en reaccionar para señales complejas, este tiempo no debería de sobrepasar los diez µsec.
Este valor suele venir indicado en V/µsec, lo que nos da una idea de cómo reacciona la etapa, generalmente entre 20 y 60 µsec.

Modos de funcionamiento
Las etapas de potencia pueden funcionar de diferentes maneras:

  • Estéreo: Este es el modo de funcionamiento normal, donde tenemos dos entradas y dos salidas, controles y, a veces, dos alimentaciones, todos ellos independientes.
  • Paralelo: Donde la señal llegará por una sola de las entradas, pero saldrá por las dos salidas con controles de niveles separados. Generalmente, se suele conectar la entrada de la izquierda; con lo que una señal mono saldrá por las dos salidas.
  • Puente-Mono: Este modo de funcionamiento es algo más complicado, es decir, que utiliza los dos módulos de amplificación para conseguir una sola etapa mono.

Digamos que los dos módulos de entrada funcionan a la vez amplificando la totalidad de la señal, aunque la señal en la entrada 2 tendrá la polaridad invertida; así, en cuanto a la conexión de las cajas acústicas, tendremos que realizarla en las bornas rojas (+) ignorando las negras (-); es muy importante saber que la borna roja del canal 1 es el positivo, mientras que la borna roja del canal 2 es el negativo, así que ni las bornas negras ni el control de volumen del canal 2 nos servirán.

De esta forma, la carga mínima de impedancia es el doble con respecto al modo estéreo. Así, una etapa de potencia de 2 x 400W en 4 ohmios nos entregará ¡800w en 8 ohmios!

Etapas QSC

NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LAS ETAPAS DE POTENCIA

Procesado de señal
Siempre es conveniente separar señales antes de atacar las etapas de potencia, pero no sólo eso, sino también tratar estas señales. Para ello, hasta hace poco, se empleaban crossovers analógicos; pero estos son insuficientes para procesar la señal de los equipos de sonido actuales y controlar la gestión y distribución del sonido en instalaciones cada vez más complejas.

Por ello, en el último año hemos visto aparecer numerosos procesadores digitales de altavoces, hasta tal punto que antes sólo hacían estos procesadores los fabricantes de cajas acústicas y alguno de procesadores de dinámica; pero en la actualidad prácticamente la totalidad de las marcas nacionales e internacionales de cualquier gama tienen sus propios procesadores. Los fabricantes de etapas de potencia se han unido al procesado de la señal, integrando este dentro de las etapas y permitiendo su acceso vía cables RJ, USB…

Además de poder conectarnos con un ordenador y escoger el tipo de filtro, realizar una corrección de ecualización de la señal con los ecualizadores paramétricos, proteger las cajas acústicas configurando limitadores, invertir polaridad, aumentar o atenuar señales… también, en algunos modelos, como en el caso de YAMAHA, podemos conectar las etapas de potencia en red COBRANET con un simple conector RJ45; en el caso de otros modelos lo haremos en Ethersound…

Etapas digitales
Otro gran avance en las etapas de potencia es la sustitución, por muchos fabricantes, de los enormes y pesados transformadores por fuentes de alimentación de fuente conmutada. Algunos de los pioneros han sido marcas como CHEVIN o LAB GRUPPEN. Por ejemplo este último, en sus etapas de potencia, ha conseguido llegar a 13.000W en modo puente a 4 ohmios con el modelo FP13000. ¡Y todo esto con un peso total de sólo 12Kg!

En este tipo de alimentación la corriente es recortada en secciones pequeñas, muestreo y, posteriormente, digitalizado. Así todo el procesado se hace en el ámbito digital para, finalmente, restituir la corriente secundaria en analógico. Este procedimiento entrega una corriente muy exacta y estable, independiente de las variaciones de la corriente de la fuente y disminuyendo el peso y tamaño de la etapa, como hemos comentado anteriormente.

Conclusión
Aunque cada vez estén más de moda las cajas acústicas autoamplificadas, la experiencia y profesionalidad de fabricantes de etapas de potencia como CROWN, LAB GRUPPEN o QSC es muy a tener en cuenta a la hora de configurar o adquirir etapas para nuestro sistema de sonido.

En cuanto a la potencia, una etapa sólo multiplica la ganancia de entrada por un factor de multiplicación determinado, para obtener una ganancia de salida amplificada, siempre dentro de los límites de los componentes electrónicos.

O sea que si una etapa está diseñada para entregar 200W, será capaz de entregar el doble sin problemas, e incluso varias veces la potencia nominal.

Esto es posible ya que la potencia de la etapa está definida por tres valores: Sensibilidad de entrada, ganancia de amplificación e impedancia.

En nuestro caso, si la etapa entrega 200w a 8 ohmios, entonces con 3dBV en su entrada y una carga de 8 ohmios en su salida, la etapa entregará su potencia nominal de 200W; si ahora aumentamos la ganancia de entrada de 3dB, la etapa de potencia entregará casi el doble, o sea 400W, ésta será la potencia de pico. Imaginen qué ocurriría si la carga en la salida baja a 4 ohmios; por lo tanto debemos estar atentos a los leds de limitación o clipping de nuestra señal.

Mantener una buena estructura de ganancia, como explicamos en un artículo anterior, es el secreto de tener una buena relación señal ruido, reserva dinámica y protección, o sea un funcionamiento correcto de nuestro sistema.

Siempre es aconsejable que la potencia de una etapa sea ligeramente superior a la de nuestras cajas acústicas, un 20% está bien, pero no sobrepasar 1,5 veces el valor de etapa con respecto al altavoz.

Por ultimo, debemos tener en cuenta la temperatura de las etapas de potencia, ya que sus componentes electrónicos no funcionan de la misma forma; así un transistor que se calienta entregará menos temperatura que cuando esté a temperatura ambiente.

Por ello, y debido a ese sobrecalentamiento, algunas etapas funcionan muy bien al principio de un concierto pero, al llegar a temperaturas altas, el sonido nos parece menos potente, las bajas frecuencias con menos pegada y algunos agudos muy saturados.

Así que tenemos que tomar siempre las precauciones para que estén en lugar bien ventilado y no cubrir nunca sus conductos de aire.

 

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