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Sobrecalentamiento en transductores-Parte 1

Hace un tiempo vimos cómo es afectado el funcionamiento de un sistema de sonido de bobina móvil (tanto un parlante como un driver de alta frecuencia) al ir en aumento su temperatura. Al calentarse, empiezan a producirse cambios en el sistema que comienzan como una leve disminución en su rendimiento o una alteración de sus parámetros Thiele-Small. Al aumentar la temperatura estos cambios aumentan en magnitud llegando al punto límite, la destrucción del transductor en cuestión.

¿Podemos evitar que se caliente nuestro transductor?

Transductor de baja frecuencia

Bueno, no. El aumento de temperatura es intrínseco al funcionamiento de este tipo de sistemas. En términos generales, cuanto mayor nivel tiene la señal que le llega al transductor, mayor nivel de tensión tendrá, por ende, mayor corriente circulará por el mismo. Si se requiere un nivel de presión sonora elevado, el sistema será sometido, en mayor o menor medida, a una gran temperatura.

¿Podemos evitar que se caliente demasiado?

Esa es otra historia. Para esto son necesarias 3 cosas:

  • Tener una forma de limitar cuanto nivel tiene la señal que se le entrega.
  • Conocer la temperatura a la que se encuentre el transductor.
  • Conocer cuánto es demasiado.

    DSP con limitador

En principio, puede emplearse un limitador que asegure que la señal nunca supere un nivel peligroso. Básicamente, su funcionamiento se basa en evitar que el nivel de la señal que le es entregada al transductor nunca supere un nivel estipulado. Mientras que el sistema sea usado a un nivel bajo no habrá problema. Si por alguna razón, la señal alcanzara un nivel que puede calentar demasiado al transductor el limitador se encargará de mantenerlo dentro de un nivel razonable (más info aquí).

Para esto, es necesario, por un lado, poder medir la temperatura de un componente en simultaneo con la potencia eléctrica que soporta el mismo. No obstante, es fundamental que esta medición simultanea sea en tiempo real mientras el sistema está funcionando, dado que los cambios de temperatura en función de la potencia son muy rápidos. En Equaphon es utilizado un sistema de medición (VC Temp) que permite precisamente eso.

VC Temp

Pero. ¿Cuánto es demasiado? El sistema puede subir o bajar varias decenas de grados centígrados en cuestión de unos pocos segundos. Por esta razón es que debe siempre trabajarse con cautela y mantener un margen de seguridad. No hay que dejar pasar el hecho de que la temperatura base del parlante o driver tiene como punto de partida la temperatura ambiente dentro del gabinete. Esto está sujeto, no solamente, a factores externos (condiciones climáticas, temperatura ambiente, incidencia de la luz del sol, etc) sino también al funcionamiento del gabinete en sí mismo. Cuanto más tiempo pasa en funcionamiento la bobina, más transmite calor a los otros elementos del transductor, principalmente a la suspensión y al imán, por lo que la temperatura total va a aumentar luego de un uso prolongado.

¿Cómo podría diseñarse un sistema que contemple todos estos factores problemáticos de manera tal que garantice una buena protección del equipo con el mayor rendimiento?

Lic. Lucas Landini

Departamento de Ingeniería – Equaphon


Si te interesa seguir con el tema podés leer el siguiente post Sobrecalientamiento en transductores-Parte 2

Lucas Landini

4 Comments

  1. Excelente, cuando se refieren a un limitador, estamos hablando de un limitador de tensión, para poder controlar la potencia de forma más precisa. (Similar al que tienen algunas potencias digitales), o hablan de limitador común el cual controla el rango dinámico de una señal, gracias, espero q el próximo paper. Saludos

    • Hola Simón, gracias por comentar!
      Precisamente! Estamos hablando de un limitador de tensión para controlar la potencia, no necesariamente es la intensión modificar el rango dinámico.
      En los próximos posts vamos a entrar más en detalle sobre eso. Te adelanto que hay un montón de factores a tener en cuenta.
      Saludos!

  2. gracias, si estoy al tanto, por ahi mi pregunta era para aclarar el tema, ya que por ahí hay técnicos q desconocen este dato, desde ya muchas gracias y perdon por la pregunta, los sigo en cada posteo!!!

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