Guten Morgen. Wie man an meinen anderen Fragen hier im Forum erkennen kann arbeite ich momentan an einem Audio-Vollverstärker bestehend aus Vorverstärker, Klangsteller, Endstufe und zur Steuerung des ganzen eine 8051 Mikrocontroller-Platine. Nun geht es mir um das Netzteil dafür. Konkret brauche ich folgende Spannungen: Digitalteil: 5V bis 100mA Vorverstärker, Klangsteller: 15V bis 300mA Endstufe: +-25V bis 7A Ich dachte an folgende Lösung: Die theoretischen, maximalen 7A für die Endstufe treten wenn überhaupt immer nur kurzzeitig auf und können daher direkt aus einem groß bemessenem Lade-Elko gezogen werden. Für die Endstufe ist dann eigentlich keine Spannungsregelung nötig. Um jedoch von den +25V auf die 15V bzw 5V zu kommen würde ich Spannungsregler einsetzen. Vielleicht aber einen Traffo mit 18V und 10V Anzapfung, damit die Verlustleistung um von den 25V auf die 5V zu kommen nicht zu groß wird? Also jeweils einen Regler von 25V auf 15V und von 10V auf 5V. Diesbezüglich habe ich aber in den Weiten des Internet gelesen, dass sich Spannungsregler gerade im Audiobereich negativ auf den Klang auswirken können/sollen. Stimmt das? gibt es andere "gut klingende" Regellösungen? Soweit mal meine eigenen Überlegungen zu der Geschichte. Was haltet ihr davon? Habt Ihr mir bessere Vorschläge? Würde mich über jede Anregung freuen. Gruß
Markus M. schrieb: > Diesbezüglich habe ich aber in den Weiten des Internet > gelesen, dass sich Spannungsregler gerade im Audiobereich negativ auf > den Klang auswirken können/sollen. Stimmt das? Jede Elektronik im Verstärker wirkt sich negativ auf den Klang aus. Nur ganz ohne geht es nicht... :-o Sieh dir einfach mal Schaltpläne von anderen an. Und bilde dann einen Mittelwert... Du wirst sehen: 90% haben einen Spannungsregler für die Vorstufe. > Für die Endstufe ist dann eigentlich keine Spannungsregelung nötig. Und fast 100% haben für die Endstufe tatsächlich keinen Spannungsregler. > Vielleicht aber einen Traffo mit 18V und 10V Anzapfung, damit die > Verlustleistung um von den 25V auf die 5V zu kommen nicht zu groß wird? Besser wäre: keine Anzapfung, sondern eine getrennte Wicklung! Dann kannst du das Thema Analoge Masse und Digitale Masse einfacher in den Griff bekommen.
Traffo...steht das jetzt so im Duden? Ich kann es nicht mehr ersehen, fast jeden Tag, genau wie Travo. Sorry, das musste jetzt raus.
Horst schrieb: > Traffo...steht das jetzt so im Duden? > Ich kann es nicht mehr ersehen, fast jeden Tag, genau wie Travo. Sorry, > das musste jetzt raus. Tja die Rechtschreibung war noch nie meine Stärke :-) aber Traf(f)o ist ja auch nur so eine Kurzform. Und sprechen tut man das "f" ja schnell....also haben meine Fingerchen einfach auch mal schnell 2 "f" in die Tastatur gehackt:-) Naja tut hier ja auch nichts zur Sache. Dennoch danke für die Richtigstellung :-) In diesem Sinne....zurück zum Thema.
Man kann auch 2 Trafos nehmen, wenn man dadurch Geld spart. Man sollte sie nur nicht in einer Sichtachse anordnen (um magnetische Verkopplungen zu vermeiden). @Markus M.: Je mehr Wicklungen ein Trafo hat, desto mehr fff braucht er?
Hallo Markus, die +-25V/7A kannst Du ohne Regelung bauen. Ansonsten käme da nur ein Schaltnetzgerät infrage. Ausser, Du bist einer der besonders Anspruchsvollen die A-Klasse Endstufen einsetzen und somit die Raumheizung unterstützen wollen. Für die anderen Spannungen würde ich in der Tat Schaltnetzregler einsetzen. Bei Deinen Leistungen kein Problem. Je hochfrequenter desto besser. Allerdings geht auch ein Linearregler. Bei den 15V (25V->15V) wären 3W+1W und bei den 5V (15V->5V) wären 1W zu vernichten. Auch kein Problem. Gruss Klaus.
Klaus Ra. schrieb: > Schaltnetzregler Im Audiobereich besser nicht. Allerhöchstens für den Digital-Teil, aber ob man sich da nicht auch Rückwirkungen einhandelt?
... schrieb: > Allerhöchstens für den Digital-Teil, aber > ob man sich da nicht auch Rückwirkungen einhandelt? Mit der richtigen Führung der Versorgungsspannung (insbesondere GND) nicht..
Lothar Miller schrieb: > ... schrieb: > >> Allerhöchstens für den Digital-Teil, aber > >> ob man sich da nicht auch Rückwirkungen einhandelt? > > Mit der richtigen Führung der Versorgungsspannung (insbesondere GND) > > nicht.. Ich hab dabei an unsere HiFi-Freaks gedacht, die ja auch noch die Kupferleitungen vergolden lassen, weil das ja dann ein "transparenteres Klangbild" ergeben soll....
Mein Vorschlag: Schliesse die Spannungsregler direkt an die 25 Volt an. Für die paar wenigen Watt kaufst du je einen kleinen Kühlkörper. Die verheizte Leistung ist peanuts im Vergleich zur Leistungsaufnahme der Endstufe. Und leg die Stromversorgung der Endstufe ruhig großzügig aus. Na klar werden die 7 A nur krzfristig gebraucht, aber es klingt einfach nicht gut, wenn bei großer Lautstärke die Spannung einbricht.
Tom schrieb: > Und leg die Stromversorgung der Endstufe ruhig großzügig aus. Na klar > werden die 7 A nur krzfristig gebraucht, aber es klingt einfach nicht > gut, wenn bei großer Lautstärke die Spannung einbricht. Bedeutet das also dann im Klartext, ich sollte die Ladeelkos überdimensionieren, so dass sie auch noch 14A liefern können ohne das die Spannung weg bricht? Was bedeutet für dich in diesem Fall "großzügig"?
Gegenfrage: Welche Ausgangsleistung an welchen Lastwiderstand soll denn deine Endstufe liefern?
... schrieb: > Gegenfrage: Welche Ausgangsleistung an welchen Lastwiderstand soll denn > deine Endstufe liefern? An 4 Ohm bis zu 60 W.
Ja. Sorry ich dachte das sei klar.
also rund 4A/Kanal bei Sinusdauertonaussteuerung. Dein Netzteil sollte dann rund 8A bei +-25V liefern können. Also rund 400W. Wenn du die Gleichrichtung über einen Brückengleichrichter machst, wird der Trafo immer nur halb belastet, also Trafo mit 200W/2x 22V Nennspannung. Faustformel für Ladekondensator 1000µF/A. Also 2 Ladekondensatoren a 10000µF/>30V. Parallel zu den Gleichrichterdioden jeweils 100nF/50V. Damit der Trafo nicht so in dein Schaltung streut Ringkerntrafo verwenden.
... schrieb: > also rund 4A/Kanal bei Sinusdauertonaussteuerung. Dein Netzteil sollte > dann rund 8A bei +-25V liefern können. Also rund 400W. Wenn du die > Gleichrichtung über einen Brückengleichrichter machst, wird der Trafo > immer nur halb belastet, also Trafo mit 200W/2x 22V Nennspannung. > Faustformel für Ladekondensator 1000µF/A. Also 2 Ladekondensatoren a > 10000µF/>30V. Parallel zu den Gleichrichterdioden jeweils 100nF/50V. > Damit der Trafo nicht so in dein Schaltung streut Ringkerntrafo > verwenden. Hey danke für diese doch ausführliche kleine Bauanleitung :-) Nachdem ich mir das gerade durchgelesen habe sind mir auch nochmal 2 Weitere Fragen gekommen, die ich mir selbst so nicht beantworten kann. 1. Warum brauche ich parallel zu jeder Gleichrichterdiode 100nF? 2. Der größte Strom fließt ja dann durch die Dioden, wenn die Ladekondensatoren nachgeladen werden müssen. Und wenn ich das richtig sehe, dann stellt sich diesem Strom nur der differentielle Widerstand der Dioden in den Weg. Wie muss ich also meine Dioden dimensionieren?
Markus M. schrieb: > 1. Warum brauche ich parallel zu jeder Gleichrichterdiode 100nF? Im Bereich des Spannungsverlaufes einer einfachen Brücken-Gleichrichterschaltung kann es zu steilflankigen Spannungsspitzen kommen. Diese Spannungsspitzen sind besonders bei langsamen Dioden zu beobachten (Messung mit Oszilloskop). Nachteilig macht sich dies bemerkbar, wenn Geräte im Umkreis (Empfänger) gestört werden. Abhilfe schaffen 4 Keramik-Kondensatoren mit ca. 100 nF parallel zu den Gleichrichterdioden. Die Spannungsspitzen werden dadurch kurzgeschlossen. Markus M. schrieb: > 2. Der größte Strom fließt ja dann durch die Dioden, wenn die... siehe Beitrag "Brückengleichrichter dimensionieren" Ich würde der Einfachheit halber einen B80C25000 nehmen. Diese Sorte: http://www.conrad.de/ce/de/product/501140/SILIZ-BRUeCKENGLEICHRICHTER-B80-25-A Die Schaltung sollte wie im Anhang aussehen.
Wirklich vielen Dank für die Hilfestellung :-) Da ich gerade noch nebenher auf Prüfungen lernen muss, zieht sich die Realisierung des ganzen noch etwas in die Länge. Ich werde mich aber wenn es dann soweit ist an euren Ratschlägen orientieren, und dann auch berichten was daraus geworden ist. Vielleicht hole ich auch schon etwas früher diesen Threat wieder hervor....und zwar genau dann wenn ich nicht weiter komme. Sodann, danke euch allen und noch ein schönes Wochenende. Gruß
Hallo, ich hole diesen alten Thread mal wieder raus, da ich noch eine Frage dazu habe. Alle bis hier her gemachten Rechnungen und die daraus resultierende Trafo Leistung von 200VA sind mit klar. Jedoch sind wir von 4A effektiv pro Kanal ausgegangen. Jedoch wurde nicht bedacht, dass diese 4A ja eigentlich aus den Siebelkos gezogen werden. Der Trafo liefert ja eigentlich nur den Ladestrom für diese Elkos. Und dieser Ladestrom wird sicherlich größer als 4A sein. Muss der Trafo dann nicht anders/großzügiger ausgelegt sein?
Markus M. schrieb: > Jedoch sind wir > von 4A effektiv pro Kanal ausgegangen. Jedoch wurde nicht bedacht, dass > diese 4A ja eigentlich aus den Siebelkos gezogen werden. Der Trafo > liefert ja eigentlich nur den Ladestrom für diese Elkos. Durch den Lautsprecher fließen bei 60 Watt knapp 4 A. Da beide Wicklungen abwechselnd Energie liefern, landest Du bei effektiv der Hälfte (also 2 A) pro Kanal. Da sich Musik aus bum, bummm und bummmmm zusammensetzt, funktioniert es auch mit etwas unterdimensioniertem Trafo. Nur die 1000 µF/ A sind zu wenig. Keine Ahnung wer das mal in die Welt gesetzt hat. Dimensioniere besser mit 3000 µF/ A.
Bei der Trafodimensionierung kannst du nicht einfach den Strommittelwert als Trafolast ansetzen, sondern musst den Zeitverlauf des Stromes beachten. Beim Einsatz von Glättungskondensatoren fließt nur dann Strom aus dem Trafo, wenn seine Momentanspannung größer ist als die Kondensatorspannung. Daher fließt nur um den Maximalwert der Spannung herum ein sehr großer Ladestrom (Stichwort Stromflußwinkel). Die Verluste, die dieser Strom im Trafo erzeugt, sind viel größer als bei gleicher mittlerer Belastung mit sinusförmigem Strom. Der Trafo muss deshalb deutlich überdimensioniert werden.
Deshalb Trafo nach VA wählen, nicht W. -> also Verzerrungsblindleistung berücksichtigen. Bei der Leistung hier könnte man schon über ein Schaltnetzteil nachdenken.... wenn simpel, dann Flyback. Und keine Angst, man kann auch Filtern...
ArnoR schrieb: > Bei der Trafodimensionierung kannst du nicht einfach den Strommittelwert > als Trafolast ansetzen, sondern musst den Zeitverlauf des Stromes > beachten. Beim Einsatz von Glättungskondensatoren fließt nur dann Strom > aus dem Trafo, wenn seine Momentanspannung größer ist als die > Kondensatorspannung. Daher fließt nur um den Maximalwert der Spannung > herum ein sehr großer Ladestrom (Stichwort Stromflußwinkel). Die > Verluste, die dieser Strom im Trafo erzeugt, sind viel größer als bei > gleicher mittlerer Belastung mit sinusförmigem Strom. Der Trafo muss > deshalb deutlich überdimensioniert werden. Genau das was du so schön in Worte gefasst hast, war das, was ich gemeint hatte. Nur was mir nicht klar ist, wie ich damit nun auf die Auslegung der Leistung des Trafos komme. Zumal ja bei den Trafos immer die Effektive Scheinleistung, also S_eff angegeben ist. Fralla schrieb: > Deshalb Trafo nach VA wählen, nicht W. -> also Verzerrungsblindleistung > berücksichtigen. Die gesamten Berechnungen in diesem Thread wurden auf Basis der Effektivwerte von Strom und Spannung durchgeführt. Die errechnete Leistung bezieht sich aber nur auf eine ohmsche Last von 4 Ohm am Verstärkerausgang. Nach den Ausführungen von ArnoR müsste dann noch zusätzlich die Blindleistung zum Laden des Siebelkos hinzukommen. Dann hat man schließlich die benötigte Scheinleistung die aus Sicht des Trafos benötigt wird. Sehe ich das so richtig?
Die Trafohersteller geben für Brückengleichrichter + fetten Elko einen Korrekturfaktor von 1,5...1,8 an, um den die Trafoleistung größer als die tatsächlich benötigte sein soll. Dabei aber den Wirkungsgrad der Endstufe (ca. 50%) nicht vergessen. Was stehts eigentlich mit der Endstufe selbst?
Habe zum Thema diesen Artikel gefunden: http://www.tnt-audio.com/clinica/ssps2_e.html Dort schreibt der Author: "So, our transformer ratings should be 200W per channel. To obtain a VA rating, we need to multiply this by 1.41, and we get (200x1.41) 282VA, or 300VA, which is a common manufacturer transformer rating." Das mit dem "* 1,41" also "* sqrt(2)" ist doch so nicht richtig. Zwischen Wirk- und Scheinleistung besteht doch der Zusammenhang über den Leistungsfaktor. Und der ist wiederum nie größer als 1.
Markus M. schrieb: > Habe zum Thema diesen Artikel gefunden: > http://www.tnt-audio.com/clinica/ssps2_e.html > > Dort schreibt der Author: "So, our transformer ratings should be 200W > per channel. To obtain a VA rating, we need to multiply this by 1.41, > and we get (200x1.41) 282VA, or 300VA, which is a common manufacturer > transformer rating." > > Das mit dem "* 1,41" also "* sqrt(2)" ist doch so nicht richtig. > Zwischen Wirk- und Scheinleistung besteht doch der Zusammenhang über den > Leistungsfaktor. Und der ist wiederum nie größer als 1. Es geht hier ja auch nicht um Wirk-, und Scheinleistung, sondern um die grosse Impulsbelastung beim Laden der Elkos in jeder Periode. DEeshalb kann man auch keinen festen Faktor angeben. Ein typischer Faktor wäre etwa zwei. Siehe auch hier: http://reocities.com/SiliconValley/2926/txt/dcdc.html Gruss Harald
Wenn zum Beispiel der Strom für die Endstufe (2A) in Ladephasen von 1/3 der Zeit an den Kondensator geliefert wird, ist der Effektivwert des impulsförmigen Stroms Wurzel aus 3 größer als der Gleicstrom- also etwa 3,4 A.(der Effektivwert eines impulsförmigen Stroms ist deutlich größer als der Mttelwert des Stroms, etwa Wurzel aus N wenn N das Tastverhltnis ist.)
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