Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Single/Dual DCDC Wandler für Audioverstärker 2x15W


von Johannes (menschenskind)


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Hallo
Ich suche für meinen 12V-Akku ein paar Spielgefährten. Einen 
Aufwärtswandler bis 20V und einen entsprechenden Verstärker, der 15W bei 
8Ohm treiben kann.
Aber ich benötige die Komponenten in THT-Bauweise, da ich das auf 
Lochplatine aufbauen möchte.

Vielleicht kennt jemand von euch eine bereits bewährte Kombination für 
diesen Lastbereich. Viele Verstärker benötigen ja eine duale 
Eingangsspannung, aber falls ich ein paar Bauelemente beim DC-Wandler 
einsparen kann bin ich auch nicht böse :)

z.B. die Verstärker hab ich auf meiner Suche schon entdeckt: LM1876, 
TDA7264

Vielen Dank schon mal fürs Lesen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wie wärs mit so etwas?
http://www.amazon.de/Notebook-Laptop-12V-KFZ-Adapter-Schaltnetzteil/dp/B0013G994S
Liefert bis zu 3,5 Ampere bei 24 Volt. Es kann natürlich sein, das der 
Ausgang etwas pfeift (ist ja ein Schaltwandler), aber das kannst du 
filtern. Ich benutzte die Kiste für mein Notebook im Auto und bin recht 
zufrieden. Allerdings ziehe ich da lediglich 19 V / 3 Ampere.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Johannes Hofmann schrieb:

> Ich suche für meinen 12V-Akku ein paar Spielgefährten. Einen
> Aufwärtswandler bis 20V und einen entsprechenden Verstärker, der 15W bei
> 8Ohm treiben kann.

Mal kurz rechnen: P = U_ss^2 / (8 R_l). Für 15W in 8R brauchst du eine 
Spitze-Spitze-Spannung von 31V. Betriebsspannung also ca. 36V bzw 
+/-18V. Deine 20V reichen vorn und hinten nicht.

Bei Vollaussteuerung (2x 20W) und einem angenommenen Wirkungsgrad von 
70% brauchst du ca. 43W respektive 3.6A auf der 12V-Seite. Abzüglich 
Wandler-Wirkungsgrad mindestens 4A.

> z.B. die Verstärker hab ich auf meiner Suche schon entdeckt: LM1876,
> TDA7264

Die sind beide für split-supply ausgelegt. Dein Spannungswandler müßte 
also eine bipolare Ausgangsspannung haben.

Du hast jetzt zwei Möglichkeiten:

1. andere Endstufen-IC verwenden. Ziel: Brückenschaltung. Dann reicht 
auch eine einzelne Betriebsspannung von ca. 20V. Als Spannungswandler 
geht ein simpler Stepup bzw. ein fertig gekaufter Notebook-Adapter für 
mind. 50W.

2. bei split-supply und z.B. den o.g. Endstufen bleiben (qualitativ wohl 
besser). Dann käme für den Spannungswandler am ehesten ein 
parallelgespeister Gegentakt-Durchflußwandler in Frage. Der kann für 
diese Anwendung sogar ungeregelt sein.

guckstu: http://joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8_2/Kapitel8_2.html#8.3

Nicht unterschätzen solltest du den Filter-Aufwand nach dem 
Spannungswandler.


XL

von Johannes (menschenskind)


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Es gibt doch aber auch Step-Up-Wandler mit pos und neg Ausgangsspannung. 
Weil zu diesem Gegentakt-Durchflusswandler fehlt mir das Wissen, um die 
Funktionsweise zu verstehen. Auch braucht der ne ganze Menge Bauteile.

Muss ich mal schauen, was ich noch so für andere Verstärker finde.
Mit Brückenschaltung meinst du, dass der Lautsprecher, wie in den 
Datenblättern gezeigt, mit beiden Ausgängen verbunden wird?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Das alte TDA2005M Schlachtschiff kann z.B. in Brücke betrieben werden 
und kommt dann je nach Versorgung recht nah an 20W Ausgangsleistung ran:
http://www.gestern.com/index3.php?act=showmain&V_PRIMARY=14&ka=12&su=39&lang=1
Für Stereo braucht man dann natürlich 2 Chips.

von Johannes (menschenskind)


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Ok, ich hab jetzt den hier gefunden: 
http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00001048.pdf
Macht nen guten Eindruck, zumal er auch nen Standby-Input hat, was ich 
unbedingt benötige.

Nur beim Spannungswandler komm ich nicht so recht weiter, bei Farnell, 
DigiKey hab ich geschaut, aber für Durchsteckmontage find ich nichts.
Gibt's irgendwo ne Liste anhand derer man ablesen kann, welcher 
Anschlusstyp, welchem Bauformcode entspricht?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Johannes Hofmann schrieb:

> Es gibt doch aber auch Step-Up-Wandler mit pos und neg Ausgangsspannung.

Nein. Ein Stepup-Wandler erzeugt nur eine Ausgangspolarität. Man kann 
aber je nach Lage von Schalter und Spule Varianten bauen, bei denen die 
Ausgangsspannung positiver ist als der positive Pol der Eingangsspannung 
oder negativer als der negative Pol der Eingangsspannung. Die zweite 
Variante nennt man üblicherweise "invertierender Wandler".

> Weil zu diesem Gegentakt-Durchflusswandler fehlt mir das Wissen, um die
> Funktionsweise zu verstehen. Auch braucht der ne ganze Menge Bauteile.

Eigentlich gar nicht. Für kleine Leistungen kann man praktisch das 
Prinzipschaltbild nachbauen. 2 Transistoren, E auf GND. An C die beiden 
Enden der Primärwicklung, Mittelanzapfung an Betriebsspannung. Zweite 
Wicklung mit den Enden an die Basisanschlüsse der Transistoren. 
Mittelanzapfung über ein paar 100R an Betriebsspannung und ein paar µF 
gegen GND. Bei richtiger Polung der Basis-Wicklung schwingt das Ding von 
alleine.

Ausgangsseitig eine Graetz-Brücke aus schnellen Dioden plus 
Ladekondensator. Optional auch da eine Wicklung mit Mittelanzapfung für 
bipolare Ausgangsspannung.

Der einzige nichttriviale Teil ist der Trafo. Bei deinen 50W würde ich 
dafür einen kleinen EE-Kern nehmen. Optional einen großen Ringkern.

> Muss ich mal schauen, was ich noch so für andere Verstärker finde.
> Mit Brückenschaltung meinst du, dass der Lautsprecher, wie in den
> Datenblättern gezeigt, mit beiden Ausgängen verbunden wird?

Ja. Das verdoppelt die verfügbare Spannung am Lautsprecher -> vierfache 
Leistung bei gleicher Betriebsspannung. Außerdem reicht dann eine 
unipolare Betriebsspannung und man braucht trotzdem keinen Koppel-Elko 
am Lautsprecher. Nachteil sind die etwas schlechteren Daten für Klirr 
und Rauschen.


XL

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Nachtrag:

http://sound.westhost.com/project89.htm

das ist eine fremdgesteuerte (statt: selbstschwingende) Variante des 
Gegentakt-Durchflußwandlers. Die bauen das Ding eher für 200W 
Ausgangsleistung. Für mickrige 50W bräuchte man bspw. nur einen FET je 
Wicklung primär.


XL

von Harald W. (wilhelms)


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Johannes Hofmann schrieb:

> Ich suche für meinen 12V-Akku ein paar Spielgefährten. Einen
> Aufwärtswandler bis 20V und einen entsprechenden Verstärker, der 15W bei
> 8Ohm treiben kann.

Wenn Du Dich dazu entschliessen könntest, 4 Ohm lautsprecher
zu nehmen, würdest Du die von Dir gewünschte Ausgangsleistung
problemlos direkt mit Brückenverstärkern erzielen können.
Gruss
Harald

von Johannes (menschenskind)


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Naja, die Lautsprecher habe ich halt schon...
Ich möchte mein Gerät mit einem anderen Verstärker aufbauen, da ich 
einen anderen Verstärker mit Standby-Modus benutzen möchte und auch die 
Schaltung besser aufbauen.

Danke für die Tipps, aber ich werde jetzt einen Verstärker ohne bipolare 
Versorgung nehmen.
Brauche jetzt halt nur noch einen Aufwärtswandler für 
Durchsteckmontage...

von Harald W. (wilhelms)


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Johannes Hofmann schrieb:

> Naja, die Lautsprecher habe ich halt schon...

Ein passender Wandler dürfte deutlich teurer als ein neuer
Lautsprecher.
Gruss
Harald

von gheshw45 (Gast)


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Lautsprecher verklopfeln und eine Brückenendstufe mit 4Ohm-Lautsprechern 
nehmen.

von MaWin (Gast)


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Thru hole ist halt blöd wenn man an den Fortschritten der modernen 
Elektronik teilhaben will,
denn LV49157 oder TPA3130 würden die 15W in 8 Ohm direkt aus der 
Autobatterie bringen,
und benötigen wenige Bauteile.

Schaltregler sind für Audioverstärker immer blöd, denn die müssen auf 
den maximalen Strombedarf ausgelegt werden, und der läge bei 2A pro 
Kanal, also bei einer Betriebsspannugn von 28V wie ihn alte 15V/8Ohm 
Verstärker benötigen bei 112 Watt (für Stereo) von denen nur 60 genutzt 
werden.

Man kann das mit einem UC3845 aufbauen, oder mit einen TL494.

+12V ------------+-------100u------+----|>|--+----+-- +24V/10A
                 |                 | MBR2545 |    |
         +---------------+         |         |    |
         |      VCC  Comp|--+---+  |       21.5k  |
         |               | 22k 1n  |         |    |
  +---+--|Vref         FB|--+---+--(---------+    |
  |   |  |     UC3843    |         |         |  4700u
  |  22k |            OUT|--------|I IRF1405 |    |
  |   |  |               |         |S        |    |
100n  +--|RC        Sense|--+--1k--+        2k5   |
  |   |  |      GND      |  |      |         |    |
  |  1n  +---------------+ 100p 0.047R       |    |
  |   |          |          |      |         |    |
--+---+----------+----------+------+---------+----+-- GND

http://www.electronics-lab.com/projects/automotive/002/index.html

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