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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik TDA2030 Ersatz, jedoch keine Zusatzfunktion


Autor: Patrick K. (gnom69)
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Hi,

also ich habe einen Verstärker aufgebaut, mit jeweils 2x30Watt 
ausgangsleistung, was nicht schlecht ist, jedoch hatte ich mir
dann nach testen mit meinen lautsprechern mit frequenzweiche
mehr erhofft, nun ist mir aufgefallen, dass ich mit einem größerem
Trafo, und einem stärkerem NF-Verstärker, mind. auf 2x50Watt
aufbohren könnte, da der Verstärker schon komplett aufgebaut ist
bin ich jedoch recht unflexibel geworden.


Die Versorgungsspannung ist unstabilisiert in der Endstufe, als Trafo
würde ich dann statt 2x18V, 2x 25V einbauen wollen.


Meine Frage ist nun, ob jemand einen Audio Verstärker kennt, der so
ca. 70 bis 90V Versorgungsspannung überlebt, im Momment ist ein
TDA2030 verbaut mit 44V maximal, die jedoch schon ausgereizt sind.
kennt jemand einen Audio amp, mit ~80V Spannung, ohne Zusatzfunktionen,
also quasi nur ein Operationsverstärker?

Autor: mhh (Gast)
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Um schaltungstechnisch nichts ändern zu müssen, ist beim TDA2051 das 
Ende der Fahnenstange erreicht.

Autor: Patrick K. (gnom69)
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hmm, hatte mir auch schon überlegt zwei Leistungs Z-Dioden zwischen den 
Versorgungsspannungen zu klemmen, damit er mehr Spannung aushält, da ihm 
ab einem gewissem Stromfluss 2 Transistoren unter die Arme greifen, mein 
Ausbilder hat aber gesagt, dass das Rauschen bedingt durch den Avalanche 
Effekt bei mehr als 4,7V zu stark wäre. Ich zeichne mal ne kurze Skizze, 
vielleicht hat ja jemand eine Idee, wie man da noch aufbohren könnte.

Autor: mhh (Gast)
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Patrick Koch schrieb:
> hmm, hatte mir auch schon überlegt zwei Leistungs Z-Dioden zwischen den
> Versorgungsspannungen zu klemmen, damit er mehr Spannung aushält, da ihm
> ab einem gewissem Stromfluss 2 Transistoren unter die Arme greifen,

Du meinst sicher 2 Widerstände, und nicht Z-Dioden. Dürfte im Datenblatt 
des 2030 drin sein und ist auch auf den 2051 anwendbar.

Oder Du meinst mit schwimmender Stromversorgung für höheren 
Ausgangsspannungshub, was bei den Leistungs-OPV nicht so einfach ist.

Autor: hans (Gast)
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Autor: mhh (Gast)
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hans schrieb:
> ST hat auch stärkere:

In der Frage ging es um Weiterverwendbarkeit der vorliegenden 
Schaltung...

Autor: Patrick K. (gnom69)
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So hier mal ne Skizze, hab leider nichts auf meinem Heim-Rechner, 
deshalb mit paint gemalt, es sei mir hoffentlich verziehen.

Ist jeweils pro Kanal, die Z-Dioden wären dann halt zwischen den 
Widerständen und dem Verstärker, um die ihm zumutbare Spannung nicht
zu überschreiten, natürlich dann Leistungs Z-Dioden.

Autor: mhh (Gast)
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Patrick Koch schrieb:
> die Z-Dioden wären dann halt zwischen den
> Widerständen und dem Verstärker,

Das funktioniert nicht.

Autor: Patrick K. (gnom69)
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Doch, es hat im Lehrjahr vor mir sogar schon eine funktionierende 
Variante davon gegeben, wieso sollte es nicht gehen?

Autor: mhh (Gast)
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Es darf am Ausgang des 2030 keine höhere/ niedrigere Spannung sein als 
die Betriebsspannungen.

Autor: mhh (Gast)
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Mehr Leistung: als Brückenverstärker aufbauen, und/ oder mit den 
Zusatztransistoren an niederohmiger Last betreiben.

Autor: Patrick K. (gnom69)
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Ja, die Z-Dioden halt in Reihe, zur Versorgungsspannung des TDA

Autor: mhh (Gast)
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Das erhöht doch nicht die Ausgangsspannung des Verstärkers, die für mehr 
Leistung nötig ist.

Autor: Patrick K. (gnom69)
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Die Transistoren sind ja dann schon offen, die halten jeweils 80V aus, 
der OP, sorgt nur für den Bereich bis die Transistoren etwas 
ausgesteuert haben.

Autor: mhh (Gast)
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Das ist ein Denkfehler von Dir.

Der 2030 kann ideal betrachtet bis zur Spannung an Pin 3 und 5 
aussteuern. Würde diese Grenze überschritten, nimmt der Strom durch den 
IC ab und der entsprechende Transistor würde nicht mehr angesteuert -> 
Ausgangsspannung kann also NICHT höher werden.

Autor: Patrick K. (gnom69)
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Natürlich würde ich den Widerstand zwischen Basis und Emitter dann 
verkleinern, dann würden die Transistoren weiter/früher aussteuern.

Autor: mhh (Gast)
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Du hast das Schaltungsprinzip nicht verstanden.

Autor: Patrick K. (gnom69)
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Wie meinen?

Autor: Jens G. (jensig)
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@  mhh (Gast)

>Es darf am Ausgang des 2030 keine höhere/ niedrigere Spannung sein als
>die Betriebsspannungen.

Dann mache doch eine künstlich Last für den 2030:
Verbindung Ausgang 2030 zu den Kollektoren auftrennen, und Leistungs-R 
rein.
Zusätzlich Leistungs-R von 2030-Ausgang nach Masse.
Dadurch, daß der 2030 nun seine eigene Last hat, kann er bereits an 
seinen Ub-Anschlüssen ab einer bestimmten Aussteuerung einen Basistrom 
liefern, um die Transis auszusteuern. Das Funktioniert auch ohne "echte" 
Last. Du hast also quasi eine Spannungsverstärkung vom 2030-Ausgang zum 
"echten" Ausgang.
Bis zum einsatz der Transis sorgt der 2030 für die Ansteuerung von 
echter und künstlicher Last (echte Last wird über den Längstwiderstand 
getrieben - da ist die zusatzverstärkung noch kleiner 1). Ab dann 
übernehmen dann recht schnell die Transis.
Angenommen, der Imax der Endstufe soll bei Vollaussteuerung 10A sein, 
und die Stromverstärkung der Transis ist dabei 20, braucht der 2030 
dafür nur noch 0,5A selbst liefern (+Strom über Basiswiderstände). Es 
macht Sinn, den nur bis 10V-15V aussteuern zu lassen, also sollte die 
künstliche Last 10V/0,5A=20Ohm sein.
Der Längstwiderstand ist erstmal nur dazu da, die Übernahmeverzerrungen 
glattzubügeln, sorgt aber auch dafür, wenn die Spannung am echten 
Ausgang höher als Spannung am 2030 wird, daß sozusagen etwas 
Kollektorstrom zurück zum 2030 fließt, bzw. in dessen künstliche Last. 
Also wird der Strom durch den 2030 etwas kleiner, so daß er wieder etwas 
mehr austeuern muß, um denselben Ausgangsstrom 10A sicherzustellen 
(deswegen den 2030-Ausgang nur bis +/- 10V berechnen, der Rest ist dan 
Reserve für solche Nebeneffekte.
Ich hatte mal eine Formel dafür erstellt, um das alles zu berechnen (war 
mal so vor 15-17Jahren), aber das finde ich wohl nicht mehr (so 
schnell). Und herleiten will ich das jetzt auch nicht unbedingt nochmal 
(keine Lust).
Vielleicht hat diese Art der Beschaltung auch einen Namen, wenn ja, 
findet man bestimmt ganz schnell im Internet was dazu.
Die Z-Dioden in den Ub-Anschlüssen sind aber immer noch nötig, wenn mehr 
U als der 2030 verträgt, anliegen - das ist klar.
Achja, der Längstwiderstand hängt in erster Linie vom Verhältnis Umax 
am Ausgang-2030 und echter Audgang ab, und paar anderen Randfaktoren. 
Das Verhältnis von Kunstlast-R zu Längst-R muß dann deutlich höher 
(wegen dem erwähnten Rückstrom nach Übernahme) als das Verhältnis Umax 
an 2030 zu echter Ausgang sein.

Autor: mhh (Gast)
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@Jens G. (jensig)

Bei dem ganzen Aufwand ist es dann weswentlich sinnvoller, was anderes 
und ohne Kunstgriffe aufzubauen.

Wenn außerdem 2*30Watt für den Heimgebrauch zu wenig sind, hat er die 
falschen Lautsprecher, oder einen triftigen Grund mal zum 
Hals-Nasen-Ohren-Arzt zu gehen.

Für Beschallung einer Freiluftveranstaltung ist das Konzept sowieso 
nicht geeignet.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Bei dem ganzen Aufwand ist es dann wesentlich sinnvoller, was anderes
>und ohne Kunstgriffe aufzubauen.

Du meinst, 2 extra Widerstände sind deutlich mehr Aufwand? Wenn Du 
meinst ...
Ich denke, der Aufwand hält sich verglichen mit einem diskret 
aufgebauten Verstärker sehr in Grenzen. Thermoschutz ist inklusive, wenn 
der 2030 mit auf den KK der Tranis kommt (der 2030 sollte natürlich über 
die künstliche Last auch eine gewisse Last tragen, so daß dessen innere 
Chiptemp. möglichst über der der Transistor-Chiptemperatur liegt - 
sollte also auch diesbezüglich etwas ausgeglichen sein).
Und Kurzschlußschutz ist zwar nicht direkt nutzbar, aber ich denke, wenn 
man die Stromverstärkung der Transistoren in Betracht zieht, kann man 
bei Imax den 2030 so langsam in die Begrenzung gehen lassen. Liese sich 
also durch ein bißchen Rechnerei alles in Einklang bringen.
Es ist allerdings klar, daß man mit solch einer Huckepack-Schaltung 
(auch ohne Extra R's) keine Superklirrfaktorwerte erreichen kann (obwohl 
ELV damals vor langer langer Zeit eine ebensolche Schaltung im Angebot 
hatte (vielleicht jetzt noch), die angeblich deutlich unter 0,1% lag - 
ob's stimmt - weis nicht ... Jedenfalls ist das eine noch immer sehr 
einfache Schaltung.

Autor: mhh (Gast)
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Jens G. schrieb:
> Du meinst, 2 extra Widerstände sind deutlich mehr Aufwand? Wenn Du
> meinst ...

Mal ganz deutlich: Ob 30 oder 40 Watt - den Unterschied merkt man kaum. 
Also ist mehr Aufwand nötig für viel mehr Leistung, da bringt es nichts 
noch mehr am Ausgangsspannungshub zu pimpen...

Je 2 mal die Schaltung mit den Zusatztransistoren als Brückenschaltung 
ist ok und man kommt auf reichlich 100 Watt an 4 Ohm wenn man es richtig 
macht. Und das ist schaltungstechnisch sinnvoller.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Mal ganz deutlich: Ob 30 oder 40 Watt - den Unterschied merkt man kaum.

DEN Unterchied merkt man nicht, aber war weiter oben nicht die Rede von 
bis zu 80V oder so? Das ist also doppelte Spannung, 4fache Leistung.
Brücke ist natürlich auch nicht verkehrt.

Autor: Patrick K. (gnom69)
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Naja, ihr habt schon recht, da müsste man an einigen Ecken tricksen,
ich denke ich lass den Verstärker vorerst so und falls ich mal Zeit
habe, entwerfe ich eine neue Schaltung, mir ist nämlich dann auch
aufgefallen, dass bei 100-200 Watt auch die Leiterbahnbreite auf der
Platine evtl. nicht mehr ausreicht, ein bis zwei "Kunstgriffe" sind
ja noch ganz OK, aber darüber hinaus, will ich sowas nicht unbedingt
betreiben.

Falls jemand noch eine Schaltskizze für einen Verstärker mit mehr Luft
nach oben hat, wäre ich dankbar.

Übrigens: über den bisherigen Verlauf des Threads, war ich Positiv 
überrascht, Danke an alle die geholfen haben.

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