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喇叭线性热学参数

发布时间:2020-08-21作者:来源:浏览次数:906
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  • 使用上面的等效电路用来对换能器(喇叭)的热学表现建立模型. 这个简易的模型使用音圈的平均温度TV, 以及磁铁,极片和盆架的平均温度TM, 来表示换能器里面的复杂温度场. 这个模型考虑了喇叭单元内部热流量的两个路径: 热量的主要部分通过音圈, 极片, 磁铁和盆架等分别流向环境; 第二个路径是对流冷却, 将热量从音圈直接传递到流动空气中.
     
    在进行喇叭线性热学参数的测试是, 我们忽略以下过程::

    • 由感应涡流引起的极片和短路环的直接发热

    • 对流冷却

    • 热量在音圈和磁铁及盆架结构上的分布


    狀態變量

    PRE(t) = (irms)2*RE

    消耗在音圈電阻RE上的實際輸入功率

    irms

    輸入電流的有效值

    Tv(t)

    音圈的溫度

    Tm(t)

    磁鐵結構的溫度

    ΔTv(t) = Tv(t) - Ta

    音圈溫度的上升量

    ΔTm(t) = Tm(t) - Ta

    磁鐵結構和框架的溫度上升量

    Ta

    喇叭單元冷狀態下的溫度(環境溫度)

    熱學參數

    Rtv

    從音圈到磁鐵結構路徑的熱學阻抗

    Rtm

    從磁鐵結構到環境空氣路徑的熱學阻抗

    Ctv

    音圈及附近環境的熱學容量

    Ctm

    磁鐵結構的熱學容量

    穩態表現

    施加一個具有恆定頻譜特性的激勵信號, 熱學系統將最終達到熱平衡狀態. 由於沒有熱流量出入電容CTV和CTM, 因此熱學阻抗RTV, RTM將決定穩態時的音圈溫度:



    以及穩態時磁鐵的溫度:



    這裏PRE表示消耗在直流阻RE上的功率.

    動態

    在輸入功率PRE打開或關閉後, 溫度TM(t), TV(t)隨測試時間t的變化關係, 可以反映出熱學容量CTV及CTM.

    在時刻t = tS_ON開啓輸入功率P = PON後, 磁鐵的溫度ΔTM增量按照以下指數函數:


    上升到稳态温度ΔTMSS. 磁铁的时间常数由


    来确定.

    在时刻t = tS_OFF关闭输入功率后, 音圈和磁铁及盆架之间的温度差异




    将按照指数函数减小, 其中时间常量为:



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