Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromversorgung für TDA7492 Verstärker


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von Thomas H. (thomeee)


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Hallo

Ich bin neu hier und habe auch gleich ein Paar Fragen. Ich möchte eine 
portable Soundanlage zusammenstellen. Mir ist bewusst, dass das Thema 
vielfach diskutiert wurde, auf meine spezifischen Fragen konnte ich 
jedoch keine Antwort finden.

Ich möchte das folgende Verstärkermodul verwenden:

http://www.amazon.de/gp/product/B00Q6X07EE?colid=2S1Q96YON011Q&coliid=I1C40AN2BDLAR4&ref_=wl_it_dp_o_pC_nS_ttl

Der Verstärker soll mit einem 14,8V LiPo-Akku (3Ah) betrieben werden. 
Als Lautsprecher kommen die JBL Control One oder die CT 227 zum Einsatz.

Ich habe vielfach gelesen, dass die optimale Betriebsspannung des 
TDA7492 bei etwa 20V liegen soll. Durch die höhere Spannung soll der 
Verstärker pegelfester werden, was in Anbetracht des geringen 
Wirkungsgrads der CT 227 wichtig sein könnte. Mein Plan ist es, die 
Spannung mittels folgendem Step Up Spannungswandler zu erhöhen:

http://www.amazon.de/gp/product/B00HV43UOG?colid=2S1Q96YON011Q&coliid=I1BWLFGRF7LPRD&psc=1&ref_=wl_it_dp_o_pC_nS_ttl

Nun zu meiner eigentlichen Frage: Ist dieser Spannungsregler für meine 
Anwendung geeignet? Oder würde er gar einen Nachteil für die 
Stromversorgung darstellen? (Stichwort: Spitzenströme. Der Akku kann 
Ströme bis etwa 100A liefern, was beim Betrieb mit dem Spannungswandler 
doch stark reduziert würde.)

Danke und Gruss

thomeee

von MaWin (Gast)


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Thomas H. schrieb:
> Ich möchte das folgende Verstärkermodul verwenden:
> Der Verstärker soll mit einem 14,8V LiPo-Akku (3Ah) betrieben werden.

Zu wenig für 50W.
Ein Akku verliert an Spannung während er entladen wird. Ein 14.8V Akku 
geht von 16.8 bis 10V runter, von 15W auf 7W.

Der IC verträgt maximal 30V, also 7 Zellen, also einen Akku von 29.4 
über 25.9 Nennspannung bis runter auf 17.5V

> Als Lautsprecher kommen die JBL Control One oder die CT 227 zum Einsatz.

8 Ohm, 50Wrms, dein Modul liefert bei 28V nur 40W aber man muss den 
Lautsprecher ja nicht ausreizen. Für 200W Peak reicht die 
Versorgungsspannung nie und nimmer, ist der Akku nur noch halbvoll (25V) 
kommen nur noch 20W raus

> Ich habe vielfach gelesen, dass die optimale Betriebsspannung des
> TDA7492 bei etwa 20V liegen soll.

Damit gibt es keine 50W. 20V sind für 4 Ohm und bringen dann ca. 32W.

Insgesamt ist der IC unterdimensioniert für den Lautsprecher. Ein 
druckvolles und dynamisches aufspielen ist damit nicht möglich. Gerad 
bei Class D nutzt man den Akku gut, auch bei geringer Leistung. Also 
empfiehlt sich ein IC bis 200W an einer Spannung die auch für 200W an 8 
Ohm ausreicht wenn der Akku fast leer ist. Der Akku wäre bei 200W 
Dauerleistung schnell leer, aber wenn man nur 50W nutzt, oder 
sinnvollerweise nur 2 Watt, dann nutzt Class D den Akku optimal. Es ist 
bei Class D also kein Nachteil, wenn die Betriebspannung hoch ist (50W 
an 8 Ohm erfordert 40Vrms und 56V Peak, bei leerem Akku, Nennspannung 
des Akkus also 80V und Spitzenspannung 92V) und die Leistung 
"übertrieben". Lediglich bei leiser Musik ist die Qualität nicht mehr so 
berauschend, aber wer Audiophil ist, nimmt eh kein Class D für 
Hochtöner.

von Thomas H. (thomeee)


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Hallo MaWin, danke für deine Antwort!

Die technischen Daten der JBL Control One variieren stark zwischen den 
Verkäufern. Der Anbieter, bei welchem ich einen Kauf beabsichtige, gibt 
z.B. eine 10W Nenn- und 80W Musikbelastbarkeit an, was ich als 
realistischer als 50W RMS halte. Ausserdem habe ich gelesen, dass JBL 
eine "neue" Messmethode für die Impedanz verwende. Früher waren sie mit 
4 Ohm beziffert, heute sind es 8 Ohm, ohne dass sich an den Bauteilen 
viel verändert habe. In den technischen Daten des Verstärkers steht, 
dass U an 4Ohm Lautsprechern nicht mehr als 18V betragen darf. Deshalb 
wollte ich es erstmal mit 20V veruschen.

Ich denke, für ein Urteil müsste ich die Verstärker/Lautsprecher-Kombi 
einfach ausprobieren und die Spannung variieren.

Die Kapazität des Akkus ist vorerst kein Thema, ich kann dann auch 
mehrere parallel schalten. Ich kann den 14,8V 3000mAh momentan zu einem 
unschlagbaren preis erstehen, auch deshalb wäre die Spannungserhöhung 
mit einem Regler interessant. Wäre die Erhöhung der Spannung von 14,8V 
auf 28 bis 30V mit besagtem Spannungsregler keine Alternative zum 
7-Zellen Akku? Eine Variante sähe ich auch bei der seriellen Schaltung 
zweier 4-Zellen-Akkus mit einer Reglung der Spannung auf 30V mit Step 
Up/Down Wandler. Oder kommt der Einsatz eines Regler gar nicht in 
Frage??

von MaWin (Gast)


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Thomas H. schrieb:
> Eine Variante sähe ich auch bei der seriellen Schaltung
> zweier 4-Zellen-Akkus mit einer Reglung der Spannung auf 30V mit Step
> Up/Down Wandler. Oder kommt der Einsatz eines Regler gar nicht in
> Frage??

Da ein Class D Verstärker nichts anderes als ein spannungsgesteuerter 
step down Wandler ist, wäre es unsinnig, bloss weil der eigenen Class D 
zu wenig Spannung verträgt, noch einen step down davozuschalten.

MaWin schrieb:
> 50W an 8 Ohm erfordert 40Vrms und 56V Peak, bei leerem Akku,
> Nennspannung des Akkus also 80V und Spitzenspannung 92V

Meinte natürlich

200W an 8 Ohm erfordert 40Vrms und 56V Peak, bei leerem Akku,
Nennspannung des Akkus also 80V und Spitzenspannung 92V

So oder so, wer eine Control One kaufen will, hat gehört, daß sie gut 
sein soll, weil sie robust ist, und das ist sie nur, wenn der Verstärker 
nicht das limitierende Element ist.

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


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Thomas H. schrieb:
> Die Kapazität des Akkus ist vorerst kein Thema, ich kann dann auch
> mehrere parallel schalten. Ich kann den 14,8V 3000mAh momentan zu einem
> unschlagbaren preis erstehen, auch deshalb wäre die Spannungserhöhung
> mit einem Regler interessant. Wäre die Erhöhung der Spannung von 14,8V
> auf 28 bis 30V mit besagtem Spannungsregler keine Alternative zum
> 7-Zellen Akku?

Es wurde zwar schon gesagt, aber vielleicht ja nicht klar genug: ein 
Spannungsregler vor einer Class-D Endstufe ergibt überhaupt keinen 
Sinn. Die Class-D Endstufe selber ist ja bereits ein Spannungsregler.

Die Lösung besteht einfach darin, eine Endstufe zu verwenden die

a) bei Nennspannung des Akkus die gewünschte Leistung liefert und
b) die maximale Akkuspannung (Akku gerade geladen, kaum Last) verträgt

In deinem Fall ist die gewählte Endstufe schlicht zu klein.

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas H. schrieb:
> Hallo MaWin, danke für deine Antwort!
>
> Die technischen Daten der JBL Control One variieren stark zwischen den
> Verkäufern. Der Anbieter, bei welchem ich einen Kauf beabsichtige, gibt
> z.B. eine 10W Nenn- und 80W Musikbelastbarkeit an, was ich als
> realistischer als 50W RMS halte.

Die mögliche Ausgansleistung ist allein von der Lautsprecherimpedanz
und der Betriebsspannung abhängig. Daran können auch verschiedene
Verkäufer nicht ändern.

> Ich denke, für ein Urteil müsste ich die Verstärker/Lautsprecher-Kombi
> einfach ausprobieren und die Spannung variieren.

Wie wärs denn mitAusrechnen? :-)
>
> Die Kapazität des Akkus ist vorerst kein Thema, ich kann dann auch
> mehrere parallel schalten.

Wie bereits MaWin sagt: Serienschaltung ist besser.

> Spannungserhöhung  mit einem Regler. Wäre die Erhöhung der Spannung
> von 14,8V auf 28 bis 30V mit besagtem Spannungsregler keine Alternative?

Nein, Spannungserhöhung durch Serienschaltung ist eindeutig
die bessere Lösung. Man kann bei der Ladung dann immer noch
auf Parallelschaltung übergehen.

von Thomas H. (thomeee)


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Harald W. schrieb:
> Wie wärs denn mitAusrechnen? :-)

Elektrotechnik ist leider schon zu lange her... ;)

P = U^2 / Z     -> kann ich so die mögliche Leistung bei gegebener 
Spannung und Impedanz berechnen?

Ich hab mittlerweile einen Verstärker mit TDA 7498E Chip bestellt...

http://www.aliexpress.com/item/Customized-TDA7498E-Digital-Amp-160W-x-2-Red-Ring-Inductance-without-Power-Supply/2039599822.html

... und bin mir jetzt unsicher, ob ich Mist bestellt habe. Im Datenblatt 
des Chips steht nur 2*160W bei 4Ohm. 8 Ohm wird nicht erwähnt. Kann ich 
diesen Verstärker auch mit 8 Ohm Lautsprechern benützen?

Der TDA 7498 (ohne E) wäre das, was ich eigentlich wollte. Der hätte 
2*80W bei 8 Ohm.

von Pongo (Gast)


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Thomas H. schrieb:
> ... und bin mir jetzt unsicher, ob ich Mist bestellt habe. Im Datenblatt
> des Chips steht nur 2*160W bei 4Ohm. 8 Ohm wird nicht erwähnt. Kann ich
> diesen Verstärker auch mit 8 Ohm Lautsprechern benützen?

Auch ohne grosses Analogwissen: Ja. Es kommt aber weniger Leistung bei 
raus. Vermutlich etwas mehr, als die Hälfte.

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas H. schrieb:

> Im Datenblatt
> des Chips steht nur 2*160W bei 4Ohm. 8 Ohm wird nicht erwähnt. Kann ich
> diesen Verstärker auch mit 8 Ohm Lautsprechern benützen?

Sicher kannst Du das. Bei gleicher Spannung hast Du dann aber nur
die halbe Leistung.

Egal, welches IC Du verwendest, die max. Leistung ist nur von Ub
abhängig. Die Formel lautet U*U / 8*R für normale und U*U / 2*R
für Brückenverstärker.

von Thomas H. (thomeee)


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Wie wird das dann bei KFZ-Verstärkern gelöst? Der JBL GTO14001 hat z.B. 
1200 Wrms bei 4 Ohm, wofür 70V notwendig sind. Wenn kein 
Spannungswandler eingesetzt wird, was dann? Ein Netzgerät? Das ist doch 
auch bloss ein Trafo mit Wandler.

Gut, die KFZ-Verstärker sind wahrscheinlich keine Class-D-Verstärker. 
Auch ich erkenne den grundsätzlichen Unsinn zweier hintereinander 
geschalteter Wandler. Jedoch sind dieser Widerspruch an sich, der daraus 
resultierende rund 5% tiefere Gesamtwirkungsgrad, der etwas grössere 
Platzbedarf sowie die Mehrkosten von 5€ für mich keine KO-Kriterien.

von MaWin (Gast)


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Thomas H. schrieb:
> Ich hab mittlerweile einen Verstärker mit TDA 7498E Chip bestellt...

Erst denken, dann kaufen.

Kann aber trotzdem passen.

320W schafft die Box mit dem DC-Stecker eh nicht.

Aber für ein Paar Control One an vielleicht 2x14,8V Akkus wird es 
ausreichen.

Hoffentlich bekommst du, was abgebildet ist, und nicht, was geschrieben 
ist:

"It comes in a 36-pin Power SSO package with exposed pad up (EPU) to 
facilitate mounting a separate heatsink"

Das wäre nur der nackte Chip.

von MaWin (Gast)


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Thomas H. schrieb:
> sowie die Mehrkosten von 5€

Für einen 10A 100V Schaltregler ?

Du traust Chins Datenblattangaben aber viel zu.

von Thomas H. (thomeee)


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Nein. Für den 10A 35V Wandler. Sorry, 6.58 €.

von Автомат К. (dermeckrige)


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Thomas H. schrieb:
> Wie wird das dann bei KFZ-Verstärkern gelöst? Der JBL GTO14001...

http://i.imgur.com/CxK7knz.jpg

Ich würde mal behaupten, dass mehr als 2/3 der Fläche die 
Spannungsversorgung (Spannungswandler) einnimmt...

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas H. schrieb:

> Wie wird das dann bei KFZ-Verstärkern gelöst?

KFZ-Verstärker sind LoFi-Verstärker. Da kommt es nicht auf guten
Klang an, hauptsache es macht "UmpaUmpa". :-)

> Der JBL GTO14001 hat z.B. 1200 Wrms bei 4 Ohm, wofür 70V notwendig sind.

Ja.

> Wenn kein Spannungswandler eingesetzt wird, was dann?
> Das ist doch auch bloss ein Trafo mit Wandler.


Eher ein Wanler mit Trafo. Kein Regler.

> Jedoch sind dieser Widerspruch an sich, der daraus
> resultierende rund 5% tiefere Gesamtwirkungsgrad, der etwas grössere
> Platzbedarf sowie die Mehrkosten von 5€ für mich keine KO-Kriterien.

Im Auto stehen janur 12 (14)V zur Verfügung. Deshalb der aufwändige
Wandler. Wenn man selbst die Betriebsspannung wählen kann, ist das
die einfachere und bessere Lösung.

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


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Thomas H. schrieb:
> Wie wird das dann bei KFZ-Verstärkern gelöst? Der JBL GTO14001 hat
> z.B. 1200 Wrms bei 4 Ohm, wofür 70V notwendig sind. Wenn kein
> Spannungswandler eingesetzt wird, was dann?

Da wird in der Tat ein Spannungswandler eingesetzt. Und zwar für 
gewöhnlich ein Durchflußwandler mit symmetrischer Ausgangsspannung.

An dieser Stelle ist das dann (ein bisschen [1]) sinnvoll, denn im Kfz 
hat man ja keine Wahl bei der Bordspannung, sondern muß nehmen was man 
kriegt. Im Gegenzug muß man dann mit dem schlechteren Wirkungsgrad 
leben. Du hingegen hast ja die Wahl, wieviele Akkuzellen du in Reihe 
schalten möchtest.


[1] genau genommen sind 1200W rms im Auto natürlich sinnlos. Zumindest 
dann wenn man das Auto in der vorhergesehenen Weise verwendet.

von Thomas H. (thomeee)


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Axel S. schrieb:
> genau genommen sind 1200W rms im Auto natürlich sinnlos.

Keine Angst, meinem Auto entflieht kein

> "UmpaUmpa". :-)

1200W aus 12V war ein passender Extremfall. Für mich wäre der genannte 
Wandler jedoch die einfachere und v.a. kostengünstigere Alternative als 
mehr LiPo-Zellen.

Wenn gar bei KFZ-Verstärkern ein solch grosser Aufwand betrieben 
wird,...

Автомат К. schrieb:
> http://i.imgur.com/CxK7knz.jpg

...bezweifle ich jedoch die Qualität des kleinen, billigen 
China-Wandlers. Tonqualitätsverlust - das wäre dann wiederum ein 
KO-Kriterium.

von Thomas (kosmos)


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schaut euch mal die genannten Datenblätter an. Die Leistung mit der 
immer geworben wird ist meist bei einem Klirrfaktor von 10% ermittelt. 
Sowas will niemand hörend aus Röhrenfetischisten. Man sollte also 
asureichend groß dimensionieren damit die Entstufe in einem Bereich 
arbeitet wo sie noch nicht verzerrt. Im Datenblatt sind alle Diagramme 
enthalten.

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