Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hochstrom - OP gesucht


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von thomas s (Gast)


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Hallo, ich möchte eine bisher diskret aufgebaute Lösung (Ein Teil einer 
bipolaren Stromquelle) deutlich kompakter realisieren.

Betriebsspannungen   ± 15 V

Ausgangsspannungshub > ± 10 V

Ausgangsstrom        >= 10 A dc permanent möglich

Verlustleistung      >= 150 W permanent möglich (Kühlung ist gegeben)

Slew-Rate            laangsam tut es

Stabil bei Verstärkung 1


Ich habe was bei Apex gefunden, aber der Preis ist atemberaubend. 
Vielleicht gibt es eine weitere voll oder teilintegrierte, bezahlbare 
Lösung.

von Andrew T. (marsufant)


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thomas s schrieb:
> Slew-Rate            laangsam tut es

Wie langsam darf es sein? Sei bitte etwas konkreter:

0,01Hz? 1Hz? 1kHz?

von Pandur S. (jetztnicht)


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schau mal bei Apex : apexmicrotech.com oder so

von thomas s (Gast)


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Wenn die Stromquelle an einer rein resistiven Last in ca. 10 ms auf 0,01 
% des Nennstroms einschwingt, soll es recht sein. Dazu wird um den OP 
herum nocht "etwas" Elektronik notwendig sein, so dass die Eigenschaften 
des OP nicht ausschließlich das finale Produkt bestimmen. Daher sage ich 
mal, das alles im Bereich 1....10 V/µs völlig ausreicht, zumal der 
notwendige Spannungshub im eingeschwungenen Zustand recht gering ist (< 
20 mV), für induktive Lasten sieht das natürlich anders aus.

von Pandur S. (jetztnicht)


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von thomas s (Gast)


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Wie ich bereits eingangs schrieb, fällt APEX aus.

von Andrew T. (marsufant)


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thomas s schrieb:
> Wie ich bereits eingangs schrieb, fällt APEX aus.

Dann wirst Du (außer, du willst Dir lediglich ein Einzelstück, 
vorzugsweise aus schon bezahlten weil in Deinem Lager vorhandenen Teilen 
selbst aufbauen, sodaß auch die Arbeitszeit nicht als relevanter 
Kostenfaktor auftaucht) nichts weiter finden.

von M. K. (sylaina)


Angehängte Dateien:

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thomas s schrieb:
> Vielleicht gibt es eine weitere voll oder teilintegrierte, bezahlbare
> Lösung.

Eine Komplementärstufe hinter einem handelsüblichen OPV (Beispiel siehe 
Anhang) ist keine Lösung? Auf dieser Basis arbeitet so gut wie jedes 
halbwegs vernüftige Labornetzteil.

von Helmut S. (helmuts)


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Michael Köhler schrieb:
> thomas s schrieb:
>> Vielleicht gibt es eine weitere voll oder teilintegrierte, bezahlbare
>> Lösung.
>
> Eine Komplementärstufe hinter einem handelsüblichen OPV (Beispiel siehe
> Anhang) ist keine Lösung? Auf dieser Basis arbeitet so gut wie jedes
> halbwegs vernüftige Labornetzteil.

Welcher Transistortyp kann schon die geforderten 150W?
Mir fällt da keiner ein.

: Bearbeitet durch User
von Uwe Bonnes (Gast)


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ADA4870 ?

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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thomas s schrieb:
> Wie ich bereits eingangs schrieb, fällt APEX aus.

Das hast Du nicht geschrieben, sondern nur auf atemberaubende Preise 
hingewiesen. Aber daraus kann man entnehmen, dass Du Dich schon mit den 
Produkten von Apex beschäftigt hast, so dass ich in der Tat die weiteren 
Hinweise auf Apex nicht verstehe.

von M. K. (sylaina)


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Helmut S. schrieb:
> Welcher Transistortyp kann schon die geforderten 150W?
> Mir fällt da keiner ein.

Ich sagte "…auf der Basis…", man kann ja die 150W auf mehrere 
Transistoren entsprechend verteilen, genau wie das auch lineare 
Labornetzteile tun. ;)

von thomas s (Gast)


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@ Andrew: Aber nein, da gibt es bestimmt andere Ansätze. Einige OPA541 
parallel wären möglich. Aber da das Ding steinalt ist, kommt es für eine 
Neuentwicklung nicht in Frage. Oder Missbrauch eines LME49830TB.

von Andrew T. (marsufant)


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thomas s schrieb:
> Einige OPA541
> parallel wären möglich.

Und deren summierter Preis ist ebenso atemberaubend wie APEX.

von thomas s (Gast)


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@Michael: Eine Komplementärendstufe mit 5 parallelen Transistoren ist 
die momentane Lösung. Läuft super, es muss aber für die nächste 
Gerätegeneration kompakter werden.

von Pandur S. (jetztnicht)


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> deutlich kompakter realisieren.

Entweder diskret und klotzig, wobei die Kuehlung moeglicherweise sogar 
den groessten Teil des Volumens einnehmen kann, oder integriert.
Integriert waere eben APEX, weil die Hybriden bauen, dh ein Keramik 
Substrat fuer die Isolation, die Chips drauf und bonden. Die deutlich 
geringeren Stueckzahlen rechtfertigen deren hoeheren Preise.

wie immer waere der Zweck vielleicht noch interessant ... man braucht 
gute Gruende ein Lineares Supply/Amp dieser Groesse zu wollen.

von Werweiswas (Gast)


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Der PA03 von Apex ist atemberaubend was seine technische Daten angeht. 
Aber leider auch der (Neu)Preis der dafür abgerufen wird.
Das weist Du ja schon...
Wenn er nich neu sein muß könnte Dir evtl geholfen werden!

Www

von Kai K. (klaas)


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Wie üblich: Die Lösung soll ideal sein und nichts kosten...

von Andrew T. (marsufant)


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Kai Klaas schrieb:
> Wie üblich: Die Lösung soll ideal sein und nichts kosten...

Wenn's anders wäre, wären wir nicht im uc.net .-)

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ein Lautsprecherverstärker-IC wäre schnell genug? Aber 150W in einem IC 
ist auch wieder selten. Vielleicht als D-Betrieb-Verstärker, also PWM.

von Andrew T. (marsufant)


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thomas s schrieb:
> @Michael: Eine Komplementärendstufe mit 5 parallelen Transistoren ist
> die momentane Lösung. Läuft super, es muss aber für die nächste
> Gerätegeneration kompakter werden.

Tja, dann bleibt nur noch die technisch anspruchsvolle Lösung: Eine 
geschaltete Stromquelle. Sprich #schaltregler

Da Du das bipolar und einigermaßen schnell möchtest und mit geringem 
Ausgangsripple (s.o.): Wird aber auch nicht billig.

Dafür kompkater und vor allem kühler da sicher deutlich weniger als 150W 
Verlustleistung .-)

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Grad mal bei TI geschaut,
http://www.ti.com/product/tas5630b

ein 300Watt Lautsprecherverstärker in class-D
The TAS5630B is available in two thermally enhanced packages:
• 64-Pin QFP (PHD) power package
• 44-Pin PSOP3 package (DKD)

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Kopfkratz Bei 150 W wird die große Mehrheit des Bauraumes eh vom 
Kühler eingenommen, ob man da jetzt eine handvoll BJTs dran flanscht 
oder einen einzigen fetten Chip scheint mir ziemlich egal zu sein.

von thomas s (Gast)


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Von billig war nie die Rede, aber atemberaubend ist halt nochmal 
anders...

An eine Class-D Endstufe traue ich mich nicht heran, da auch komplexe 
Lasten auftreten können. Keine Ahnung, wie die Kiste reagiert.

Es läuft wohl wieder auf eine diskrete Lösung hinaus. Möglicherweise 
kann ich mit einem Schaltnetzgerät die Leistungstransistoren in 
Abhängigkeit von der Bürdenspannung versorgen (Etwa U = Ub + 5 V), was 
die Verlustleistung etwas reduziert. Schauen wir mal, was in Summe die 
beste Lösung ist.

Danke an die Leute mit den konstruktiven Beiträgen!

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


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thomas s schrieb:
> Vielleicht gibt es eine weitere voll oder teilintegrierte, bezahlbare
> Lösung.

Vollintegriert will man das nicht, weil man die entstehende 
Verlustleistung auf möglichst viele Gehäuse verteilen will
(Stichwort: R_th_jc).

Such das Datenblatt zum LH0002 und schau dir die Innenschaltung an.
Kann man einfach diskret nachbauen, auch mit mehreren Endstufen- 
transistoren parallel.

thomas s schrieb:
> Eine Komplementärendstufe mit 5 parallelen Transistoren ist
> die momentane Lösung. Läuft super, es muss aber für die nächste
> Gerätegeneration kompakter werden.

Kann ich mir ehrlich gesagt nicht vorstellen. Das Volumen wird ja
wohl nicht von den Bauteilen bestimmt, sondern vom Kühlkörper.

von Andrew T. (marsufant)


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thomas s schrieb:
> Es läuft wohl wieder auf eine diskrete Lösung hinaus. Möglicherweise
> kann ich mit einem Schaltnetzgerät die Leistungstransistoren in
> Abhängigkeit von der Bürdenspannung versorgen (Etwa U = Ub + 5 V), was
> die Verlustleistung etwas reduziert.

Delta Elektronik /NL Zieriksee hat dafür z.B geeignete Modul-SMPS im 
Programm.
So habe ich das für meine Laboranwendung gelöst.

von MaWin (Gast)


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thomas s schrieb:
> Vielleicht gibt es eine weitere voll oder teilintegrierte, bezahlbare
> Lösung.

Nein, natürlich nicht, 150W kann kein IC dauerhaft abführen.

Da braucht man schon Einzeltransistoren.

http://www.servowatt.de/download/dcp_130_datenblatt.pdf

Die OpAmps OPA548 und OPA549 zeigen in ihren Datenblättern 
Labornetzteile
bis 25V/5A manuell oder digital einstellbar

Leistungsopamps: LM675 (3A) L165 (3A) OPA547T (60V 2A) eventuell 
parallelschaltbar über Ausgleichswiderstände.

Normale Audioverstärker sind meist nicht gleichstromgekoppelt und teilen 
die Verlustleistung zwischen 2 usgangstransistoren - bei nur einseitiger 
längerer Belastung liefern sie also maximal die Hälfte.

von Werweiswas (Gast)


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Ein PA03 kann bis zu 25A und bis zu 250W in beide Richtungen ab. Hat 
aber auch einen Drop von ca 7V.
Wieviele werden denn benötigt? War zunächst nur von einem Einzelstück 
ausgegangen.

Www

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Axel Schwenke schrieb:
> Such das Datenblatt zum LH0002 und schau dir die Innenschaltung an.
> Kann man einfach diskret nachbauen, auch mit mehreren Endstufen-
> transistoren parallel.

Da fehlt mir die Schutzschaltung für die Endtransistoren. Vgl. Linear AN 
47 (von Jim Williams) Boosterschaltungen auf Seiten 46/47.

von Ulrich H. (lurchi)


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Bei der großen Verlustleistung sollte es auch die Halbleiter bei der 
Baugröße eher nicht ankommen. Den meisten Platz nehmen die Kühlkörper 
ein. Es gibt schon Transistoren die bis 150 W vertragen können (z.B.SC 
2922 und ähnliche Bauformen). Für den Basisstrom könnte dann ein etwas 
stärkerer OP bis vielleicht 0,5 A oder 1 A nötig sein.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Die gezeigt Schaltung ist unguenstig, zieht zuviel Basisstrom. Es gibt 
eine Bessere, dort werden die Basen von der OpAmp Speisung angesteuert. 
Die haengt wiederum mit Widerstaenden an der Speisung. Braucht halt 
alles mehr Headroom...

Ich muessts raussuchen. Tietze-Schenk.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Jetzt Nicht schrieb:
> Die gezeigt Schaltung ist unguenstig, zieht zuviel Basisstrom. Es gibt
> eine Bessere, dort werden die Basen von der OpAmp Speisung angesteuert.
> Die haengt wiederum mit Widerstaenden an der Speisung. Braucht halt
> alles mehr Headroom...

Der LH0002 zeigt, wie man es richtig macht: die Treiber vor der Endstufe 
werden einfach mit einer höheren Spannung (ca. 5V mehr auf jeder Seite) 
betrieben. Der OPV davor ebenfalls.

Wenn man ein 150W Netzteil aufbaut, werden zwei kleine Hilfsspannungen 
ja wohl noch drin sein. Im Gegenzug kommt man mit weniger "Headroom" 
über den Endstufentransistoren aus, was weniger Verlust bedeutet.

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