PWM-Vollbrücke Leistungsberechnung

Gast #2295689
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Hallo Leute,
hab ein Problem bei der Berechnung meiner geplanten PWM-Endstufe. Ich 
kann nirgends finden wie ich das Netzteil dafür auslege, ich habe 
beispielsweise ausgerechnet das ich für meinen Verbraucher, welcher 8 
Ohm hat und an den 100 W abgegeben werden sollen eine Betriebsspannung 
von V_b = 44,5V anliegen muss. Nur wie berechne ich nun die 
Strombelastbarkeit meines Netzteils/Trafos. Einfach 100W/44.5V ? Das 
wäre alles? Lieg ich da richtig oder falsch?
Grüße und vieln Dank,
MatizTatiz
Gast #2304601
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Es hängt davon ab, wofür deine Endstufe ist.

Bei Audio wird RMS gemessen, 100W sind also Sinus-Effektivwert (es sei 
denn man spezifiziert Peak oder P.M.P.O.) und brauchen eine 1.414 höhere 
Spannung und daher in der Spitze der Sinuswelle einen 2 mal höheren 
Spitzenstrom - im Mittel fliesst aber der effektive Strom. Bei Klasse AB 
Endstufen muß dieser aber aus der Spitzenspannung bereitgestellt werden, 
da entsteht also der 100-78=22% Verlust des Wirkungsgrades. Bei Klasse D 
PWM Endstufen braucht es den effektiven Strom bei effektiver Spannung 
und obwohl die Spitzenspannung als Betriebsspannung vorgelegt werden 
muß, wird dort der Rest nicht einfach verblasen, sondern es sinkt, wie 
beim Schaltregler, die Stromaufnahme proportional.

Also: 100W eff an 8 Ohm braucht +/-28V eff oder +/-40V Spitze. Bei 28V 
fliessen 3.5Aeff. Da aber diese 3.5Aeff aus 40V bereitgestellt werden 
zieht man im Mittel aus der Versorgungsspannung nur 2.45A, denn PWM 
Klasse D Endstufen sind Schaltnetzteile und 2.45A*40V=100W. Wenn deine 
Schaltung mit 44V statt 40V versorgt wird wären es nur 2.27A, da aber 
davon auszugehen ist daß sie die 4V für sich selbst verbraucht als 
Verlust, bleibt es bei den 2.45A. Aber das ist der mittlere Strom. Der 
Spitzenstrom liegt durchaus höher, 8 Ohm an 40V lassen 5A fliessen und 
in dieser Spitze ist auch nichts mehr mit transformieren. Hast du also 
als Netzteil ein konventionelles Netzteil, reicht es, das auf 2.45A 
(+Eigenbedarf) auszulegen weil konventionelle Netzteile so träge sind, 
der Eisenkern und Kühlkörper wird sogar auf weniger ausgelegt, denn 
Sinus ist nicht die Dauerbelastung eines Verstärkers, sondern "Musik" 
und die kocht auf eher kleiner Flamme. So ein Trafokern ist träge. Hast 
du ein Schaltnetzteil, muss dieses 5A liefern können, denn das mittelt 
nicht so lange, das taktet ja meist mit 100kHz und ist nach wenigen 
Millisekunden am Ende. Schaltnetzteile sind nicht träge. Daher sind 
Schaltnetzteile bei Audioverstärkern eine eher blöde Wahl, sie müssen 
deutlch überdimensioniert werden um auch die Spitzen zu schaffen.

Steuert die Endstufe eine Lampe oder einen Motor mit Rechtecksignalen 
an, reicht aber für 100W an 8 Ohm die 28V und 3.5A weil dann PWM eben zu 
100% an ist.
Gast #2305177
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Vielleicht als kleiner einwurf hier:
Es wird heutzutage kaum mehr eine Endstufe auf Sinus ausgelegt sondern 
für Signale mit deutlich mehr Crestfaktor... Eine wirkliche Vorschrift 
existiert nicht über die Leistungsangabe, vielleicht gibts die ja 
mittlerweile kA.
Jedenfalls schummelt jeder so gut er kann, da werden dann Leistungen 
angegeben, wenn auch bei der Messung nur ein Kanal gelaufen ist, somit 
auch nur einer das Netzteil belastet usw...
Wenn Du das Dingen allerdings wie von MaWin beschrieben Dimensionierst, 
machst Du sicherlich nichts falsch.
In PA-Endstufen werden dennoch Schaltnetzteile eingesetzt (und allerlei 
andere Verstärkertopologien, das gehört hier jetzt nicht her) einfach 
aus Gewichtsgründen.
Gast #2332874
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MaWin schrieb:
> Steuert die Endstufe eine Lampe oder einen Motor mit Rechtecksignalen
>
> an, reicht aber für 100W an 8 Ohm die 28V und 3.5A weil dann PWM eben zu
>
> 100% an ist.

Hm, je nach Verbaucher und Verkabelung klappt das bei höheren Frequenzen 
mit der PWM nicht mehr, weil die Verluste steigen.

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