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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gegentakt-Endstufe mit 2A


Autor: Andreas G. (fritzle_112)
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HI,

Ich habe mit einem LM6134 und vorerst einem BC327 und BC337 eine 
Gegentaktendstufe aufgebaut. Versorgungsspannung vom OP sind +24V und 
0V.

Es soll damit ein Signal von ca.0-24V verstärkt werden.

jetzt zu meinem Problem, momentan wird meine BC337 ab einer Belastung 
von etwa 100mA extrem heiß also >80°C.

Die ganze Shcaltung sollte aber einen Strom von bis zu 2A liefern habe 
schon diverse andere Transistoren verbaut aber auch diese werden schon 
bei einem geringen Strom sehr warm.

Die Schaltung davor ist ein einfacher Verstärker der mir aus 0-10V eben 
die 0-24V liefert.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ja. 24V 2A bedeutet maximal 48W verheizen. Ohne TO-220 und Kuehlblech 
ist da nichts.

Autor: Andreas G. (fritzle_112)
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ich hab es auch mit einem BD243 bzw BD244 versucht welchen wir hier 
hatten.
auch dieser geht ohne Kühlblech nach ein paar sekunden hops - denke da 
hilft auch kein Kühlblech was.

Der Schaltungsaufbau an sich ist ja richtig oder ?

Autor: Anja (Gast)
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Andreas G. schrieb:
> auch dieser geht ohne Kühlblech nach ein paar sekunden hops - denke da
> hilft auch kein Kühlblech was.

Deinem Prozessor im PC gönnst Du ja auch einen kleinen Kühlturm mit 
Lüfter. (ist etwa die gleiche Leistung).

Andreas G. schrieb:
> Der Schaltungsaufbau an sich ist ja richtig oder ?

Wenn Du Leistungstransistoren verwendest brauchst Du noch zusätzlich 
eine Treiberstufe. (Alternativ Darlington-Transistoren als 
Leistungsendstufe).

Die von Dir verwendeten Transistoren sind nur für etwa 1A bei 24V 
geeignet. -> Du brauchst mindestens jeweils 2 davon parallel mit 
entsprechenden Stromverteilungswiderständen.

Gruß Anja

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> jetzt zu meinem Problem, momentan wird meine BC337 ab einer Belastung
> von etwa 100mA extrem heiß also >80°C.
Nur mal überschlägig: 100mA * 12V = 1,2W
Mit Rthja=200K/W für TO92 ergibt sich eine Sperrschichttemperatur von 
260°C bei einer Umgebungstemperatur von 20°C. Da muß das Gehaäuse schon 
ordentlich warm werden...

> ich hab es auch mit einem BD243 bzw BD244 versucht welchen wir hier
> hatten. auch dieser geht ohne Kühlblech nach ein paar sekunden hops -
> denke da hilft auch kein Kühlblech was.
Da hilft kein Kühlblech was. Richtig!!!
Da muß ein Kühlkörper her...  :-o

Warum meinst du, dass ein Kühlblech nichts hilft, wenn es weltweit in 
vielen vielen Audioverstärkern eingebaut wird?

Autor: Weingut Pfalz (weinbauer)
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> Warum meinst du, dass ein Kühlblech nichts hilft, wenn es weltweit in
> vielen vielen Audioverstärkern eingebaut wird?

Nur weil etwas irgendwo gemacht wird ist das noch lange nicht gut ;o)

24W je Transi sind schon ne Hausnummer

Autor: Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)
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Bei TM103 hängt der Schleifer in der Luft.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Andreas G. schrieb:
> HI,
>
> Ich habe mit einem LM6134 und vorerst einem BC327 und BC337 eine
> Gegentaktendstufe aufgebaut. Versorgungsspannung vom OP sind +24V und
> 0V.
>
> Es soll damit ein Signal von ca.0-24V verstärkt werden.
>
> jetzt zu meinem Problem, momentan wird meine BC337 ab einer Belastung
> von etwa 100mA extrem heiß also >80°C.
>
> Die ganze Shcaltung sollte aber einen Strom von bis zu 2A liefern habe
> schon diverse andere Transistoren verbaut aber auch diese werden schon
> bei einem geringen Strom sehr warm.
>
> Die Schaltung davor ist ein einfacher Verstärker der mir aus 0-10V eben
> die 0-24V liefert.



Mal so als Anmerkungen:

- t107 ist für sowas ziemlich überflüssig, solange Du keine sink 
Funktionalität benötigst (was aus Deinem obigem Text gemutmaßt werden 
darf).
Den läßt du also schon mal  weg.

- Kühlkörper ist zwingend nötig.
- wobei Du die größte Erwärmung bei kleinster Ausgangsspannung und 
maximalem Strom hast.

- erst Datenblätter lesen, dann Deine Transitoren aus der Kramkiste 
wühlen.
 Nicht umgekehrt.
  Lies dazu was Anja dir geschrieben hat.

Autor: Mandrake (Gast)
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Pin 5 und 6 am zweiten OP tauschen dann kann es was werden. Und 
vielleicht noch einen nicht all zu kleinen Widerstand zwischen Basis und 
Emitter um die Übernahmeverzerrung zu minimieren.

Gruß

Mandrake

Autor: Jens G. (jensig)
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T107 kannste wirklich weglassen, wenn die Last nur gegen Masse 
geschalten wird, und sonstwie rein ohmsch ist.
Ansosnten mußt Du mit einer max. Verlustleistung im Transistor rechnen, 
die entsteht, wenn der Ausgangwiderstand der Schaltung gleich 
Lastwiderstand ist. Also wenn Ub/2 (also 24V/2=12V) an Last bzw. über 
T106 liegen (sowas wie Leistungsanpassung). Bei 1A@12V und konstantem 
Last-R sinds also 12W, die im oberen Transistor verheizt werdem im worst 
case. Bei 2A@24V wären es eigentlich wieder 0W, wie auch bei 0A@0V.

Autor: Olaf (Gast)
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> Der Schaltungsaufbau an sich ist ja richtig oder ?

Wofuer benoetigst du die Schaltung? Kannst du
vielleicht einen Audioverstaerker dafuer verwenden?
Und vielleicht sogar einen in D-Betrieb?

Olaf

Autor: Andreas G. (fritzle_112)
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Erstmal danke


Also ich gebe zu der Kühlkörper hat einiges gebracht... :)

desweiteren ist der schaltplan nicht richtig mit Pin 5 und 6 der Aufbau 
allerdings schon - mein Fehler.

Die beiden Transistoren habe ich nun gegen den BD243 und 244 
ausgetauscht da diese eine höhere Verlustleistung aushalten und daher 
besser geeignet sind.

Ich komme meinem Ziel also immer näher :)

gebraucht wird die Schaltung ähhh.....
der genau Anwendungszweck ist das sehr variabel dient zu allem möglichen 
was man damit anstellen kann....
Soll diese Schaltung für ein Prüfgerät entwerfen wo dei von Modulen 
gelieferte 0-10V auf eben 0-24V verstärkt werden und diese aber auch 
belastbar sein müssen da das Modul glaube max 2mA ausgangsleistung kann.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Jens G. schrieb:
> T107 kannste wirklich weglassen, wenn die Last nur gegen Masse
> geschalten wird, und sonstwie rein ohmsch ist.
> Ansosnten mußt Du mit einer max. Verlustleistung im Transistor rechnen,
> die entsteht, wenn der Ausgangwiderstand der Schaltung gleich
> Lastwiderstand ist. Also wenn Ub/2 (also 24V/2=12V) an Last bzw. über
> T106 liegen (sowas wie Leistungsanpassung). Bei 1A@12V und konstantem
> Last-R sinds also 12W, die im oberen Transistor verheizt werdem im worst
> case. Bei 2A@24V wären es eigentlich wieder 0W, wie auch bei 0A@0V.

Fast richtig ,aber doch falsch:

Und da auch 2A@0V möglich sind: 48Watt.

Somit sind Deine 24W etwas deutlich zu knapp.
Für eine "normale audioendstufe mit konstanter ohmscher Last" paßt Deine 
Rechnugn aber, vermutlich kommt Dir deshalb der Gedanke.

Der TO schreibt es ja oben deutlich und spzifiziert jetzt nochmals:

>der genau Anwendungszweck ist das sehr variabel dient zu allem möglichen
>was man damit anstellen kann....
>Soll diese Schaltung für ein Prüfgerät entwerfen wo dei von Modulen
>gelieferte 0-10V auf eben 0-24V verstärkt werden und diese aber auch
>belastbar sein müssen da das Modul glaube max 2mA ausgangsleistung kann.

ALSO nochmals DEUTLICH  @andreas: Leg das für 48W aus, besser für 48W 
plus Reserve .-)

Autor: MaWin (Gast)
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Man könnte natürlich die ganzen Bauteile durch einen LM675 oder L165 
ersetzen....

Autor: Jens G. (jensig)
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>Fast richtig ,aber doch falsch:

Nun - wie Du schon richtig festgestellt hast, habe ich einfach mal eine 
rein ohmsche Last angenommen. Was er wirklich genau treiben will, hat er 
wohl noch nicht wirklich gesagt. Deine Rechnung mit den 48W ist auch nur 
fast richtig - nämlich dann, wenn er sicherstellen kann, daß im 
Kurzschlußfall nur diese 2A fließen. Bis jetzt war aber, soweit ich es 
überblicken kann, nicht von einer Strombegrenzung die Rede. Wenns 
schlimm kommt, und er hat ein zu kräftiges Netzteil, dann kann auch 
leicht das x-fache der 48W draus werden.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>24W je Transi sind schon ne Hausnummer

Es sind 48W. Wie gesagt, bei einer Strombegrenzung.

Autor: Günther N. (guenti)
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In DDR-Zeiten hätte ich dafür A2030(=TDA 2030)oder B 165 benutzt.

Autor: Jens G. (jensig)
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der kann aber nicht bis auf 0V runter bzw. 24V hochgesteuert werden. Gut 
- die Schaltung oben aber auch nicht ...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Jens G. schrieb:
> der kann aber nicht bis auf 0V runter bzw. 24V hochgesteuert werden. Gut
> - die Schaltung oben aber auch nicht ...



Die ursprüngliche obige Schaltung modifiziert mit nur einem Transistor 
schafft das aber bei Vcc=28V (zum Bleistift),
und GND war da schon jetzt machbar.

Den Rest der Optimierung sollte der TO wohl noch hinbekommen.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Die ursprüngliche obige Schaltung modifiziert mit nur einem Transistor
>schafft das aber bei Vcc=28V (zum Bleistift),

Gut, dann schafft das der TDA2030 auch ... Aber die Vorgabe scheint 
erstmal 24V zu sein, nicht 28V.

Autor: Andreas G. (fritzle_112)
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es stehen maximal 24V zur verfügung. Habe auch aus diesem Grund einen 
Rail-to-Rail OP genommen. Mit diesem komm ich annähernd an die 
Versorgungsspannung.

Habe mir selbst auch schon solche Audio-OPVs angeschaut allerdings 
konnten diese meist nicht so weit an die 24V regeln.

Autor: Zipp (Gast)
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Auch wenn der OpAmp Rail-Rail ist, so kann's die Endstufe trotzdem nicht 
Wenn die Endstufe mit Transistoren ausgestattet ist, so kommt sie mit 
fast null Last auf 700mV an die Speisung, eben die EB-Spannung, wird 
aber den vollen Strom nie bringen, da der OpAmp den Basisstrom nicht 
bringen kann. Falls die endstufe mit darlington versehen ist, so bringt 
sie zwar den vollen Strom, kann aber nur bis 1.5V an die Speisung.

Autor: Jens G. (jensig)
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ja - deswegen hat er ja gesagt, daß er "annähernd" da ran kommt ;-)

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Andreas G. schrieb:
> es stehen maximal 24V zur verfügung. Habe auch aus diesem Grund einen
>
> Rail-to-Rail OP genommen. Mit diesem komm ich annähernd an die
>
> Versorgungsspannung.



Wenn es Dir also reicht bis ca. 22V @ 2A zu kommen, dann ist ja damit 
für Dich die Sache hier erledigt.

Wenn nicht, und Du zwingend 24V an der Last benötigst,  dann ist 
dringend anzuraten das Du für mehr Vcc sorgst, z.b. mit DCDC-Wandler 
aufstockst.

Autor: Andreas G. (fritzle_112)
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Ihr habt mir alle sehr viel weitergeholfen - ich danke euch dafür !!!

Jetzt geht es noch um die Feinheiten aber dies bekomme ich wieder 
alleine hin :)

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