Calculadora de potência RMS teórica de um amplificador de áudio

Antes de acreditar num "200 W" de caixa de som, faça a conta: a potência que um amplificador entrega é limitada pela tensão de alimentação e pela carga. Informe a alimentação, a impedância do alto-falante e a classe para ter o teto teórico — o valor medido fica sempre um pouco abaixo (perdas nos transistores de saída).

Simples = uma tensão positiva (o alto-falante vai a meia alimentação por um capacitor ou ponte). Simétrica = ±V (o alto-falante vai direto ao terra).

Como usar

Escolha se a fonte é simples (uma tensão positiva, com o alto-falante acoplado por capacitor ou em ponte/BTL) ou simétrica (±V, típica dos CIs TDA e dos amplificadores discretos). Informe a tensão de alimentação (medida sem sinal), a impedância do alto-falante e uma estimativa da queda nos transistores de saída (~1,5 a 3 V para bipolar; menos para MOSFET). O resultado é a potência RMS no limiar da distorção.

Fórmulas

Tensão de pico máxima na carga: V_pico = V_trilho − V_sat, onde V_trilho é V para fonte simétrica e V/2 para fonte simples.
V_rms = V_pico / √2.
P_RMS = V_rms² / R = V_pico² / (2R).

Exemplo

Um TDA2050 com ±22 V (fonte simétrica), alto-falante de 8 Ω, V_sat ≈ 3 V: V_pico = 19 V, V_rms ≈ 13,4 V, P_RMS ≈ 22,6 W. O datasheet promete 25 W a 10 % de THD — bate, considerando que a 10 % de distorção já se passou do clipping.

Na prática

Essa é a potência senoidal contínua no limiar do clipping — o número que faz sentido comparar com datasheet e com medição. "Potência de pico", "potência musical" e "PMPO" são números de catálogo, sem norma, várias vezes maiores. A potência real também cai se a fonte não segurar a tensão sob carga (fonte fraca), se o dissipador for pequeno (proteção térmica) ou com música de verdade (que tem picos, não senóide constante). Para medir a potência real de um amplificador, veja o post Como medir potência e distorção de um amplificador de áudio.

Perguntas frequentes

Como calcular a potência RMS de um amplificador?

Pela tensão de pico que ele consegue entregar na carga (alimentação menos a queda nos transistores), dividida por √2 para virar eficaz, ao quadrado sobre a impedância do alto-falante: P = V_rms²/R.

Por que a potência medida é menor que a calculada?

Porque a fonte cai um pouco sob carga, os transistores de saída não chegam ao trilho (têm queda), e há perdas. Uma diferença de 10 a 20 % é normal; muito mais que isso sugere fonte fraca ou clipping antes do esperado.

O que é PMPO?

"Peak Music Power Output" — um número de marketing sem definição técnica, tipicamente 5 a 20 vezes a potência RMS real. Ignore.

Veja também

Calculadora e texto sob licença CC BY-NC-SA 4.0.

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