Guten Tag!
Vor kurzem haben die Klasse-D-Verstärker mein Interesse geweckt.
In solchen Verstärkern wird ja das Signal, mit dem die Lautsprecher
angesteuert werden, mit einer PWM gebildet und anschließend von Hoch-
und Tiefpassfiltern sozusagen zu einem normalen Lautsprechersignal
geformt.
Dadurch, dass die Endstufentransistoren stets ganz oder garnicht
durchschalten, fällt an ihnen kaum Leistung ab und es ergeben sich
traumhafte Wirkungsgrade.
Nun zu meiner eigentlichen Frage:
Nach meiner Überlegung müsste es doch möglich sein, mit dem PWM-Signal
von den Ausgängen eines Klasse-D-Verstärker-IC's (z.B. von einem
TPA3122) externe Transistoren anzusteuern, die von einem ausreichend
starkem Netzteil gespeist werden. Dieses "neue" PWM-Signal müsste man
dann doch nur durch passende Filter leiten und man würde auf diese Art
doch dem IC höhere Leistung entlocken können. Oder habe ich etwas nicht
bedacht?
Gruß
Isanafalk
Isanafalk schrieb:
Oder habe ich etwas nicht
> bedacht?>> Gruß> Isanafalk
Ja, hast Du. Abgesehen davon, dass Du nachgeschaltete Power-MOSFETs
nicht vernünftig durchsteuern kannst mit dem TPA-Ausgangssignal, macht
das Ganze auch keinen Sinn. Der verfügbare Spannungshub, den der TPA
direkt liefert, ist ja im Wesentlichen vorgegeben durch die
Betriebsspannung, er kann also durch nachgeschaltete MOSFETs nicht
weiter erhöht werden. Und damit bliebe auch die Ausgangsleistung
bestenfalls dieselbe, die Du ohne diese "booster" hättest. Wenn Du mehr
Ausgangsleistung haben willst, führt der Weg nur über eine höhere
Betriebsspannung.
voltwide schrieb:> Isanafalk schrieb:> Oder habe ich etwas nicht>> bedacht?>>>> Gruß>> Isanafalk>> Ja, hast Du. Abgesehen davon, dass Du nachgeschaltete Power-MOSFETs> nicht vernünftig durchsteuern kannst mit dem TPA-Ausgangssignal, macht> das Ganze auch keinen Sinn. Der verfügbare Spannungshub, den der TPA> direkt liefert, ist ja im Wesentlichen vorgegeben durch die> Betriebsspannung, er kann also durch nachgeschaltete MOSFETs nicht> weiter erhöht werden.
Naja, man kann ne H-Brücke draus machen, dann hat man auch mehr
Leistung. Aber einfach die Mosfet-Gates dranhängen kann man nicht, das
stimmt. Da ist schon noch Schaltungsaufwand erforderlich.
Die höhere Betriebsspannung auf die "Boostertransistoren" hab ich
mitbedacht.
Man könnte ja diese mit einer höheren Spannung, zb aus einem zweiten
Netzteil versorgen und dann die Gates der Transistoren über Optokoppler
o.ä. ansteuern.
Moderne Class-D Amps haben sowohl in der Lowside (vom Minuspol
[Halbbrücke] oder GND [H-Brücke] in Richtung Filter), als auch in der
Highside (vom Pluspol aus in Richtung Filter bzw. danach Speaker),
jeweils N-Channel MOSFETs.
(Frühere hatten, bzw. bei preisgünstigeren/selteneren Konstruktionen
haben, einfachere Klasse-D Amps einen Highside-P-Kanäler und einen
Lowside-N-Kanäler.)
Die Ansteuerung / der Treiberaufbau ist dabei unterschiedlich, aber
"vorne" kommt kein taugliches Signal zur halbwegs direkten Ansteuerung
einer N-Kanal-Halbbrücke (oder H-Brücke) geraus.
Also "einfach nachschalten" könnte man stärkere MOSFETs nur, wenn man
mit dem ungefilterten Output via AC-Coupling (also 2 FoKos im
100nF-Bereich, doch zusätzl. "langsameren" DC-Pfad) eine komplementäre
Endstufe (P-Highs./N-Lowside) ansteuert.
Dazu aber sollte man sinnvollerweise schon auch einen
Klein(st)leistungs-Halbbrücken-Amp mit +/- 10 bis evtl. 18V
Betriebsspannung benutzen. Und die Endstufe braucht außer den FoKos etc.
noch etwas mehr, um sicher und gut zu funktionieren.
Mit dem simplen Nachschalten einer N-Channel Halbbrücke ist es also
nicht getan hier. Aber machbar ist es schon... so ähnlich wie im Bild.
Bei Interesse kann ich noch mehr dazu (bzw. besseres) einstellen, denn
das Bild zeigt einen zwar so "gebräuchlichen", aber nicht wirklich guten
Amp nach dem gleichen Prinzip - also links der 100nF - FoKos wäre der
vorherige Ausgang vom TPA.
Allerdings hat mein Vorredner recht: Sinn macht das so eigentlich nur,
wenn man gute Gründe hat, die TPAXXX zu benutzen, also schon 1 Mio. mal
daheim hat... es gibt doch IC´s, die ebenfalls mit analogen Eingängen
nur noch die Endstufe brauchen.
Hier noch mal eine bessere Lösung, AC-gekoppelt + langsamer/schwächer
DC-gekoppelt, und mit Zenerdioden als Gate-Schutz.
Bitte Bild vom Beitrag zuvor nicht beachten, da nochmal das gleiche -
hatten fast gleiche Bezeichnung, die beiden. Hab das 2. umbenannt, und
nochmal angehangen. Sorry. :-(
Isanafalk schrieb:>
Kann man alles, ja. Ob der Aufwand dann noch gerechtfertigt ist, ist ne
andere Frage.
Mach doch mal ne Schaltung, wie du dir das vorstellst.
Okay, soweit schon mal vielen Dank!
Ich denke, ich werde mich mal mit dem IRS2092 ein wenig
auseinandersetzen. Das Teil sieht auch ganz interessant aus.
Wieviel Leistung brauchst Du?
An wieviel Ohm Last?
Daraus errechne die benötigte Betriebsspannung
Und mit diesem Wert kannst Du einen passenden Vollbrückentreiber, z.B.
von TI auswählen.
IRS2904 ist ja ganz nett für hohe Betriebsspannungen, wobei Du aber eine
+-Versorgung benötigst. Und der Betrieb mit einer Halbbrücke hat den
Nachteil des sogenannten "bus pumping".
Aus diesem Grund würde ich heute fertige Vollbrücken-Ics bevorzugen.
Und noch eins: Mit nachgeschalteten Boostern wirst Du mit Sicherheit
höhere Verzerrungen haben als mit einer vollintegrierten Lösung.
Dazu hast Du weder Übertemperatur- noch Überstromschutz -
und dafür den Mehraufwand?!
voltwide schrieb:> Mit nachgeschalteten Boostern wirst Du mit Sicherheit> höhere Verzerrungen haben als mit einer vollintegrierten Lösung.
Bei Verzerrungen könnte er noch weghören, aber die üblichen
Schutzschaltungen, die in jedem modernen IC sind, fehlen! Das heißt er
wird einige durchlegierte MOSFETS und durchgebrannte Lautsprecherspulen
einplanen müssen.
