Gleichrichter bei Audioverstärkern

Das liegt an den Audiophilen, die hören ja bekanntlich auch die zwölfte 
Oberwelle. Da müssen selbst die Gleichrichter ganz besonders toll sein.

> ich lese immerzu

Das heisst ja noch lange nicht, daß es richtig ist.

Aber tatsächlich kann ein Gleichrichter einen Einfluss haben.

Und zwar sperrt der Gleichrichter, wenn die Trafospannung unter die 
Spannung der Elkos sinkt. Nur er sperrt nicht sofort, sondern mit kurzer 
Verzögerungszeit, insbesondere die langsamen 50Hz Dioden in 
Brückengleichrichtern oder 1N5404. So lange fliesst der Strom aus dem 
Elko wieder zurück in den Trafo. Sperrt nun die Diode, wird der 
Rückstromfluss ruckartig gesperrt, es entsteht eine eher schnelle 
Stromänderung, vergleichbar mit einer winzigen Halbwelle eines sehr 
hochfrequenten Signales. Dieses ist so hochfrequent, dass es vom dicken 
Siebelko nicht gedämpft wird, sondern an den Verstärker weitergereicht 
wird. Und der ist so träge, dass er es an den Ausgang weiterreicht, oder 
zumindest in die Vorstufe reindonnert, die PSSR ist bei hohen Frequenzen 
nicht so doll.
Also kann man im Ausgangssignal kleine scharfe 100Hz Nadeln sehen.

Um das zu verhindern, gibt es mehrere Möglichkeiten: Schnelle Dioden, 
wie z.B. Schottkys oder Fast Recovery Dioden, muss man also aus 
diskreten Einzeldioden aufbauen, die machen kürzere Impulse mit weniger 
Energieinhalt, leider sind die Impulse noch hochfrequenter, kommen also 
eventuell besser durch.

Oder kleine Kondensatoren parallel zu den Dioden des 
Brückengleichrichters, die leiten dann nach Abschaltung der Diode noch 
ein wenig und entschärfen die hochfrequente Spitze, machen also eine 
soft recovery Diode.

Meist wählt der Hersteller die letzte Variante, nachdem er die 
Auswirkungen gemessen hat. Manche Verstärker brauchen so was auch nicht, 
weil sie unempfindlich sind.

>Oder kleine Kondensatoren parallel zu den Dioden des
>Brückengleichrichters, die leiten dann nach Abschaltung der Diode noch
>ein wenig und entschärfen die hochfrequente Spitze, machen also eine
>soft recovery Diode.

Diese Kondensatoren sind noch aus einem anderen Grund sehr sinnvoll. Bei 
Surge- und vor allem Burst-Messungen (Line gegen Erde) verhält sich der 
Netztrafo mit seiner großen Wicklungskapazität zwischen Primärwicklung 
und Sekundärwicklung von 100pF...10nF, je nach Größe des Trafos, wie ein 
Kurzschluß und läßt die Überspannungen direkt an den Sperrschichten der 
Gleichrichter landen, da diese oft Sperrschichtkapazitäten im 
10pF-Bereich besitzen. Mit Kapazitäten von 10...100nF über jeder Diode 
des Gleichrichters, können diese Überspannungen erheblich verkleinert 
werden, so daß sie keine Gefahr mehr darstellen.

Kai Klaas

Für Netzgleichrichter, auch bei Audio-Netzteilen, liegt die Schaltzeit 
der 1N5404 aber jenseits von Gut und Böse.

Ich besitze noch einen uralten Audio-Receiver von 1976, Quelle Universum 
Senator 100, mit 2 mal 32 Watt Sinusleistung, der bis heute einwandfrei 
spielt, wenn auch der zu den Oldies gehört.

Bei voller Leistung, flackerte die Skalenbeleuchtung im Basstakt. Nun, 
ich habe den Ladeelko einfach verdreifacht, womit das Problem weitgehend 
eliminiert war. Der Endstufe machte das nichts, auch nicht dem Netzteil, 
und im Einschaltmoment flog auf Grund der Trafoinduktivitäten auch die 
Feinsicherung nicht.

Im Brückengleichrichter der 76V-Endstufenversorgung, befindet sich an 
der Sekundärwicklungsseite eine kleine Kapazität von 220nF. Das ist mir 
bis heute ein Rätsel gewesen.

Wohl bemerkt, das Gerät wurde meines Wissens schon 1971 entwickelt.

Mit EMV und Surge und Burst, hatten die es damals aber noch nicht so???

Ich kenn dise Beschaltung noch unter dem Namen TSE-Schutzschaltung 
(Trägerspeichereffekt), schützt wie der Name schon sagt die einzelnen 
Dioden z.B. vor induktiven Lasten oder ähnlichem.

Gruß

Cicero und danke für die Antworten!

Bezog sich jetzt nicht unbedingt auf dein Post Ferkes-Willem, schade 
dass ich meine Beiträge nicht editieren kann^^ haben sich doch ein zwei 
Flüchtigkeitsfehler eingeschlichen. :)

@Cicero:

Nee, ich wollte auch nur etwas Info spenden, wenn jemand damit was 
anfangen kann.

Andererseits, bin auch ich neugierig über (neue, alte, bekannte) 
Erkenntnisse.

Meines Wissens dienen C über den Gleichrichtern dazu, das keine 
HF-Gleichrichtung stattfindet. In Sendernähe kann die entstehende NF 
sonst Kapazitiv in  empfindliche NF-Eingänge einkoppelt. Die C gab es 
schon, als es noch keine schnellen Dioden und Diskussionen darüber gab.

Der Hauptgrund für die Kondensatoren waren die weiter oben beschriebenen
100 Hz Nadelimpulse (ja, die gab es auch schon vor über 30 Jahren). 
Positiver Nebeneffekt sind eure weiteren genannten Argumente (die 
Störgeräusche des Staubsaugers wurden z.B. geringer).

@MaWin:

>Dieses ist so hochfrequent, dass es vom dicken
>Siebelko nicht gedämpft wird, sondern an den Verstärker
>weitergereicht wird. Und der ist so träge, dass er es an
>den Ausgang weiterreicht, oder zumindest in die Vorstufe
>reindonnert, die PSSR ist bei hohen Frequenzen
>nicht so doll.
>Also kann man im Ausgangssignal kleine scharfe 100Hz Nadeln
>sehen

Was ist PSSR? Ich kenne nur CMRR, sorry.

Das findet in der toten Phase statt, wenn der Gleichrichter nicht 
leitet? Bzw., am Übergang zur Leitfähigkeit? Also in der Nähe des 
Nulldurchgangs?

Man kann es an jedem beliebigen herkömmlichen Netzteil mit altem 
Eisenkerntrafo und Brückengleichrichter sehen?

Hallo Ferkes,

>Was ist PSSR? Ich kenne nur CMRR, sorry.

Power Supply Rejection Ratio, zu deutsch: 
Betriebsspannungsunterdrückung.

>Das findet in der toten Phase statt, wenn der Gleichrichter nicht
>leitet? Bzw., am Übergang zur Leitfähigkeit? Also in der Nähe des
>Nulldurchgangs?

Nein, wenn die Trafosekundärspannung gerade beginnt kleiner zu werden 
als die Siebelkospannung. Eine langsame Diode sperrt eben nicht sofort, 
sondern läßt für eine kurze Zeit einen beachtlichen Rückstrom fließen.

>Man kann es an jedem beliebigen herkömmlichen Netzteil mit altem
>Eisenkerntrafo und Brückengleichrichter sehen?

Da siehst du vor allem, daß der Trafo mit seiner riesigen Induktivität 
es garnicht mag, wenn sein Ausgangstrom (in den Siebelko) unterbrochen 
wird. Er quittiert das mit einer schnellen Schwingung vor dem 
Gleichrichter, weswegen manche die Dioden über den Gleichrichterdioden 
auch "Snubber" nennen. Deine 220nF Kapazität, die du vorhin mal erwähnt 
hast, wirkt hier auch als Snubber, die den Sekundärstrom des Trafos 
aufnimmt, wenn der Gleichrichter öffnet.

Diese ganzen Details hängen alle miteinander zusammen. Man kann nicht 
sagen, daß der eine Kondensator dort nur das eine macht. Kondensatoren 
am Ausgang eines Trafos und im Bereich des Gleichrichters sind 
jedenfalls ein Indiz für einen erfahrenen Schaltungsentwickler...

Kai Klaas

>Er quittiert das mit einer schnellen Schwingung vor dem Gleichrichter,
>weswegen manche die Dioden über den Gleichrichterdioden auch "Snubber"
>nennen.

Ich meinte natürlich:

>Er quittiert das mit einer schnellen Schwingung vor dem Gleichrichter,
>weswegen manche die Kondensatoren über den Gleichrichterdioden
>auch "Snubber" nennen.

Mit "schnell" meinte ich hier "schneller als 50Hz"...

Kai Klaas

> Was ist PSSR? Ich kenne nur CMRR, sorry.

War ein Tippfehler, sollte PSRR heissen,
Power Supply Rejection Ratio,
Unterdrückung von Betriebsspannungsschwankungen.

Rest ist wohl beantwortet.

Ein anderer Punkt der bei einem Gleichrichter für einen Audioschaltung 
sinnvoll ist, ist eine Induktivität für einen passive PFC. Zum einen 
kann dann der Trafo ggf. etwas kleiner werden (oder wird weniger warm). 
Außerdem fließt der Strom nicht mehr ganz so pulsförmig und erzeugt 
weniger Störungen. Im Pinzip ist PFC ab einer gewissen Leistung sogar 
vorgeschreiben, aber bei Audio hält man sich da eher noch seltener dran 
als bei den PC Netzteilen.

Hallo Raimund,

>Ich denke mal, daß die namhaften Halbleiterhersteller (wie z.B. Texas
>Instruments) da die richtigen 'Übersetzungen' für die 'Abbreviations'
>(Abkürzungen) benutzen.

Also ich habe hier gerade zwei Datenbücher von PMI (1990) und ANALOG 
DEVICES (1994) herumliegen, die hoffentlich nahmhaft genug sind, und da 
steht PSRR für "Power Supply Rejection Ratio".

>Man will ja schließlich wissen um wieviel der Ripple, d.h. der
>AC-Anteil, auf der Versorgungsspannung, ergo dem DC-Pegel, von der
>angeschlossenen Schaltung auf den Ausgang (z.B. zum Lautsprecher bei
>NF-Endstufen) durchkommt, und nicht um wieviel (ganz allgemein) die
>Versorgungsspannung unterdrückt wird!?!

Es geht eben gerade nicht nur um den Ripple, also AC-Komponenten, auf 
der Versorgungsspannung, sondern auch um DC-Anteile. Deswegen wird es 
gerade nicht auf den Ripple beschränkt, sondern allgemein auf alle 
Schwankungen. Deswegen heißt es Power Supply Rejection Ratio.

>Siehe dazu auch hier:

Dann sei so fair zu erwähnen, daß dort genau steht "Power Supply Ripple 
Rejection Ratio (PSRR)". Aus deinem Link geht also garnicht hervor, daß 
das "R" für "Ripple" steht.

Kai Klaas

> Im Brückengleichrichter der 76V-Endstufenversorgung, befindet sich an
> der Sekundärwicklungsseite eine kleine Kapazität von 220nF. Das ist mir
> bis heute ein Rätsel gewesen.

Nochmal, Zweck dieser relativ kleinen Kondensatoren ist die Dämpfung 
bzw. Eliminierung der Störschwingungen, die die Gleichrichterdioden beim 
Übergang vom Durchgang zum Sperren verursachen:

"Reverse-Recovery"; die zu Beginn der "Umpolung" noch vorhandenen 
Ladungsträger sind dann "zu Ende", der abrupte Stromabbruch verursacht 
mit den Streuinduktivitäten des Transformators, der Gesamtschaltung, 
oder was sonst noch 100-mal pro Sekunde eine abklingende HF-Schwingung, 
die man dann ggf. im Mittelwellenradio gut hören kann ...

Der echte Audiophile braucht sein Netzteil sowieso nur dann, wenn er 
NICHT Musik hört. Um die Bleiakkus in seinen Geräten zu laden nämlich.

Wobei natürlich die Akkus auch besser klingen, wenn sie mit sauberem 
Gleichstrom geladen wurden. Insofern braucht er vielleicht doch 
"High-End"-Gleichrichter.

Ein weiter wichtiger Punkt ist ist die Verwendung von Energie 
Klanglack...

für Inzider^^

Das wichtigste in einer HiFi Kette sind aber immernoch die Kabel!

Haha du sagst es ich kann dir eine gute Seite empfehlen, da kann man 
sich Kabel einbrennen lassen was auch immer das ist aber klingt 
sicherlich voll geil...^^

http://www.connectaudio.de/nordost/netzkabelstromverteiler/index.html

Aber wichtiger als die Lautsprecherkabel sind die Netzleitungen, wenn du 
an denen spart wird dein Verstärker niemals einen "guten Klang" haben!

> Doch auch das beste Netzkabel braucht
> eine entsprechende Steckerleiste. Am besten mit
> Laufrichtungsorientierten Kabeln was bei 230VAC unheimlich sinnvoll ist

Funktioniert aber nur dann, wenn das 230V-Kabel auch mit einem 
Supra-Leitungskabel ( möglichst aus Bio-Freiland-Haltung ) überbrückt 
ist: Mittels HF-Reed-Relais muss dann die Laufrichtung netzsynchron
100 mal pro Sekunde umgeschaltet werden !

Nur SO geht HIFI³ !

NYM 3*1,5 ist da einfach megaout, taugt höchstens noch für 
Notstrom-Versorgungen in AKW ...

>nutzt aber alles nichts, wenn Du nicht geeignete Sicherungen
>verwendest...

Ich glaube nicht daß Energiversorgungsunternehmen High-End taugliche 
Überlandleitungen verwenden. Dann ist sowieso alles andere sinnlos...

Wer kauft eigentlich solchen Käse!
Angela Merkel, der Papst, Boris Becker.....??
Wie sähe es damit aus:
" .. mit vom Bischof geweihten Layoutprogramm hergestellt.."

Irgendwelche "High-Ender" die sich nie mit der Technik ihrer ach so 
tollen Anlagen auseinandergesetzt haben.

>Wer kauft eigentlich solchen Käse!

Die gleichen Leute die sich ihre Lippen aufspritzen lassen und dabei 
wollen, daß man es sieht. Hirnlose Angeber einfach, die nicht wissen 
wohin mit ihrem vielen Geld.

Kai