Guten Abend, ich werkel gerade an einem Projekt, welches ich schon seit längerem umsetzen wollte, doch jetzt stehe ich irgendwie total auf dem Schlauch und hoffe daher auf ein paar Ratschläge in die richtige Richtung, damit sich dieser riesige Knoten im Kopf löst. Nun ein mal zum Projekt, geplant ist es aus zwei STK4042XI einen Stereoverstärker zu bauen, die Beschaltung des ICs habe ich soweit auch bereits fertig und auf eine eigene Platine ausgelagert. (Aktuell nur geplant noch keine Platinen bestellt) Jetzt stellt sich mir jedoch das Problem der Versorgung von dem kleinen Klotz. ^^ Da die empfohlene Spannung +/-46,5 V ist, wollte ich zwei MW LRS-150-48 Netzteilen in Serie schalten und jeweils auf 46,5V einstellen: https://www.reichelt.de/schaltnetzteil-geschlossen-150-w-48-v-3-3-a-mw-lrs-150-48-p202989.html? Dies scheint soweit auch erst mal machbar, doch habe ich nun im Datenblatt einen Einschaltstrom von 60A pro Netzteil entdeckt. Ich weiß, dass der LSS (B16) bei einem Netzteil wohl noch nicht in die Bresche springt, doch bei beiden Netzteilen gleichzeitig vermutlich schon, sind schließlich knapp 8 mal der Bemessungsstrom. In folge dessen habe ich mich zum Thema Einschaltstrombegrenzung und versetztes Einschalten der Netzteile eingelesen, doch da sich die meisten dieser Begrenzungen auf Trafonetzteile beschränken, bin ich nun unsicher, ob sich das selbe Prinzip einfach so übernehmen lässt, oder ob es hier zu Problemen führen wird? Bei einer zeitversetzten Einschaltung der Netzteile würde ich vom Gefühl her zu erst das Netzteil für die +46,5V Schiene einschalten, doch zum Verhalten des Verstärker ICs bei Einseitiger Versorgung habe ich bisher nichts finden können. Aus diesem Grund erwäge ich weiterhin beide Netzteile parallel einzuschalten, nur eben mit einer möglichst günstigen Strombegrenzung, Vorschaltgeräte für 80€ und mehr mögen zwar diesen Zweck erfüllen, doch scheinen sie mir für dieses Projekt preislich doch etwas zu teuer. Auf meiner Suche bin ich so dann auf Schaltungen gestoßen, die mittels 24V Relais einen Lastwiderstand oder einen NTC überbrücken, dies scheint eine gute Möglichkeit zu sein, doch findet sich hier auch direkt das nächste Problem, ich habe nur 46,5 bzw. 93V zur Verfügung und für solche Spannungen ist die Auswahl an möglichen Relais arg verringert. Die zweite Möglichkeit wäre eine 24V Spannung zusätzlich zu erzeugen. Mit dieser Spannung könnte ich dann auch zwei 24V Lüfter die ich noch hier habe betreiben, hierzu habe ich unter anderem den MP2459GJ-Z gefunden: https://www.mouser.de/ProductDetail/Monolithic-Power-Systems-MPS/MP2459GJ-Z?qs=QEkzKklKf2TCowgo8xAXMA== Doch hier finde ich nur Beispiele für 12V, wie müsste der IC beschaltet werden um 24V zur verfügungstehend zu haben? Nun zum letzten Problem: Ich muss die Netzteile auf der sekundären Seite puffern, da sie sonnst bei höheren Pegel in die Überstromabschaltung gehen würden. Ein STK4042XI wird mit der maximalen Aussteuerung die ich ihm geben will ca. 130 WAtt bedarf haben. (50-60 Watt Ausgang, Rest Wärme), daher muss ich zumindest den oberen Teil des Bedarfs abfangen. Zwar wären beide Netzteile Stark genug, doch werden sie von den Chips nicht abwechselnd, sondern gleichzeitig belastet. Sind eventuell andere Netzteile besser geeignet? Leider steht mir nur eine maximal Länge von 190mm zur Verfügung, daher würde ich nach Möglichkeit gerne bei den kleinen Kraftwerken bleiben. Während ich das hier gerade schreibe, kommt mir eine Idee, wäre es nicht möglich, die Polarität der beiden Kanäle Intern zu drehen, so dass die beiden Verstärker ICs jeweils immer nur ein Netzteil und nicht beide gleichzeitig ein Netzteil belasten? Da ich mittels Übertrager einspeise, wäre es eine Leichtigkeit die Polarität am Anfang und am Ende zu tauschen und so eine gleichmäßige Belastung der Netzteile Zustande zu bekommen. Oder habe ich hier einen Denkfehler? Der Text ist leider etwas größer geworden als geplant, dafür entschuldige ich mich und bedanke mich bei allen die bis hier in gelesen haben im Voraus für die eventuelle Hilfe. Sollten noch irgendwelche Informationen fehlen, werde ich sie schnellstmöglich nachreichen. Mit freundlichen Grüßen M. Braick
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Hallo Marcel B., Marcel B. schrieb: > In folge dessen habe ich mich zum Thema Einschaltstrombegrenzung und > versetztes Einschalten der Netzteile eingelesen, doch da sich die > meisten dieser Begrenzungen auf Trafonetzteile beschränken, bin ich nun > unsicher, ob sich das selbe Prinzip einfach so übernehmen lässt, oder ob > es hier zu Problemen führen wird? darf ich wissen, welche Quellen Du zum Thema Einschaltstrombegrenzung gelesen hast?
Die Quellen die ich jetzt schnell wieder finde: Beitrag "Einschaltstrom bei Schaltnetzteilen" Beitrag "Einschaltstrombegrenzung" Beitrag "Einschaltstrom begrenzen?" Beitrag "Einschaltstrombegrenzung & Kapazitäten" Beitrag "NTC als Einschaltstrombegrenzung möglich="
Hast Du geprüft ob bei den Meanwell-SNT der Ausgang potentialfrei ist, also auch nicht mit dem Schutzleiter eingansseitig verbunden? Falls dem nicht so wäre, gäbe es bei dem für die negative Spannung zuständigen einen schöenne Kurzschluss... Ich frage mich aber zugegeben was Du mit dem ganzen Projekt bezwecken willst? Für gute Hifi-Verstärker nimmt man keine Schaltnetzteile, sondern eher Ringkern-Transformatoren High-End wird es mit dem STKxxx auch nicht wirklich Wenn es Dir ums Lernen und Spass haben geh, mach weiter Wenn Du aber hoffst, so durch Eigenleistung was ganz Tolles billig zu bekommen, vergiss es, gebrauchte Hifi-Endstufen gibts für nen Fuffi mehr als genug
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Hallo Marcel, das sind meiner Ansicht nach keine Quellen. Das ist das Hintergrundrauschen des Universums. :) Du findest im Internet dazu extensive Darstellungen. Thomas Schärer von elektronik-kompendium.de hat quasi das Kamasutra der Einschaltstrombegrenzungen verfasst - alle möglichen Variationen werden aufgeführt, inklusiver der jeweiligen Motive für das Design. Du musst Dir für die Lektüre nur ein wenig Zeit und Muße nehmen. Nach der Lektüre wird auch klar, wieso ein herkömmlicher Überbrückungswiderstand keine besonders intelligente Lösung ist. Ich habe hier auf µc-net einen deutschen Distributor für Leistungs-NTCs von Ametherm angefügt, bei dem man auch als Privater bestellen kann.
Laut Blockdiagramm im Datenblatt des Netzteils ist die gesamte Strecke Galvanisch getrennt. Einzige Verbindung zur Erde stellt ein Kondensator dar. Mir geht es hier tatsächlich primär um das lernen, richtiges Dimensionieren von Teilen, Erstellung der Schaltpläne, Auslegung der Platinen, Kühlbedarf usw. Gibt halt recht viele Bereiche die ich mit diesem Projekt anschneiden kann. Geplant ist sogar ein Gehäuse zu Drucken.
Sehe gerade, dass der Beitrag in einem ganz falschem Unterforum gelandet ist. Wie kann ich ihn verschieben lassen?
Marcel B. schrieb: > STK4042XI schöner Chip wenn man ihn hat. 0.008% 80W. Vergiss nicht die Lautsprecherschutzschaltung, Anti-Plopp und eine Kühlkörpertemperaturüberwachung (Thermoschalter). Die zusätzlich nötige Schutzschaltung steht im Datenblatt zum STK4044V und STK4182II (der wird schon mal in "400 Watt" Endstufen verbaut), in letzterem auch eine Kühlkörperberechnung wie sie laut EIJA bei kommerziellen Verstärkern gemacht wird. Marcel B. schrieb: > Ich muss die Netzteile auf der sekundären Seite puffern, da sie sonnst > bei höheren Pegel in die Überstromabschaltung gehen würden. > Ein STK4042XI wird mit der maximalen Das kann ein Problem werden, Schaltnetzteile mögen keine hohen kapazigiven Lasten (hicup Überlasterkennung). Daher verwenden Verstärker eher Eisenkerntrafis. Die lassen sich stark unterdimensionieren und vertragen trotzdem kurze Lastspitzen. Marcel B. schrieb: > doch habe ich nun im Datenblatt einen Einschaltstrom von 60A pro > Netzteil entdeckt Das ist kein Problem. Du kannst trotzdem beide gleichzeitig einschalten.
MaWin schrieb: > schöner Chip wenn man ihn hat. 0.008% 80W. Vergiss nicht die > Lautsprecherschutzschaltung, In dem von mir angepeilten Bereich von 30-50 Watt ist die THD sogar noch geringer. Vielen Dank für den Hinweis bezüglich der Schutzschaltungen, da werde ich morgen mal die weiteren Datenblätter durchforsten. MaWin schrieb: > in letzterem auch eine Kühlkörperberechnung Ich habe bisher diese Kühlkörper angedacht: https://m.reichelt.de/profilkuehlkoerper-50x160x40mm-1-2k-w-v-6506e-p22271.html?&trstct=pol_0 Mit einer Belüftung durch zwei 80mm Lüfter (Genaues Modell müsste ich nach schauen), passen halt perfekt auf das Profil wenn zwei Kühlkörper gegenüber gestellt werden. Mit den Rechnungen aus dem von dir genannten Datenblatt werde ich aber vermutlich in der Lage sein, eine Kühllösung zu konkretisieren. Vielen Dank auch hierfür. MaWin schrieb: > Das kann ein Problem werden, Schaltnetzteile mögen keine hohen > kapazigiven Lasten (hicup Überlasterkennung). Gut, dann wird es wohl kein 1000uF Elko direkt am Ausgang des Netzteils sondern die Gegentakt Variante, da diese nach genauerer Überlegung reibungslos laufen sollte. Es handelt sich hierbei ja um eine doppelte Verpolung, ein mal am Eingang, so dass der eine Kanal das invertiert und der andere das normale Signal am Eingang bekommt. Dadurch sollten sie die Netzteile jeweils gegenteilig belasten. (Stereosignale laufen ja nicht so extrem auseinadern) Anschließend muss nur am Ausgang ein weiteres mal "verpolt" werde um diese Invertierung rückgängig zu machen. MaWin schrieb: > Das ist kein Problem. Du kannst trotzdem beide gleichzeitig einschalten. Also fällt die Stromstärke fast Augenblick auf ein für den LSS unbedinkliches Niveau ab?
Schade wird der ganze HiFi Aufwand mit weniger als 0.008% Verzerrungen durch die sinnlos lauten Luefter wieder zunichte gemacht. Oder sollen die einfach niedergedroehnt werden ? Allenfalls waere ein zimmer-passender luefterloser Verstaerker mit vielleicht 4W passender.
Weg mit dem Troll - subito schrieb: > Oder sollen die einfach niedergedroehnt werden ? Nach den Infos die ich in den Datenblättern der anderen Modelle gefunden habe, bin ich mit 1,2K/W bereits deutlich überdimensioniert und somit werden es wohl keine zusätzlichen Lüfter werden.
Peter M. schrieb: > Nach der Lektüre wird auch klar, wieso ein herkömmlicher > Überbrückungswiderstand keine besonders intelligente Lösung ist. > > Ich habe hier auf µc-net einen deutschen Distributor für Leistungs-NTCs Sorry mir nicht, also erkläre mal.
Die Beispielschaltung unter Punkt 3 ist wie für mich gemacht, da muss ich nur noch die richtige Dimensionierung und die entsprechenden Teile heraus finden. Vielen Dank auch für den Verweis auf Elektronikkompendium. Ich bin zu Beginn meiner Recherche zwar auch darauf gestoßen, doch da hier explizit die Rede von Ringkern und nicht Schaltnetzteil ist, hatte ich es nur überflogen.
Hallo Marcel B., ich freue mich über Deine positive Rückmeldung. Meistens hört man ja nichts mehr vom Fragenden! Gruß Peter
Zwei Fragen sind tatsächlich noch offen geblieben. Sollte ich lieber auf einen NTC setzen oder jedes Netzteil seinen eigenen NTC spendieren? Welche Spulenspannungen sind bei Relais gängig? Ich würde halt gerne bei Netzteile gleich belasten, sprich ein Relais an die positive und das andere an die Negative Versorgung, kann ich mir auch hier ohne all zu große Verluste mit einer Zenerdiode die benötigte Spannung erzeugen?
Marcel B. schrieb: > Sollte ich lieber auf einen NTC setzen oder jedes Netzteil seinen > eigenen NTC spendieren? Wenn die Netztrennung Deiner Geräte immer gleichzeitig erfolgt, reicht eine Anlaufstrombegrenzung. Wenn Du Deine Geräte aber einzeln anstöpselst und das Relais schon den NTC überbrückt, dann ist die Begrenzung für ein weitere Gerät unwirksam. Sinnvoll sind bei Dir wohl eher zwei Begrenzungen. > Welche Spulenspannungen sind bei Relais gängig? Guck' einfach bei den Händlern! 5V, 12V, 24V. Auch für das Design mit den 48V findest Du Lieferanten. > Ich würde halt gerne bei Netzteile gleich belasten, sprich ein Relais an > die positive und das andere an die Negative Versorgung, kann ich mir > auch hier ohne all zu große Verluste mit einer Zenerdiode die benötigte > Spannung erzeugen? elektronik-kompendium.de liefert die Antwort.
Erneut vielen Dank für die ausführliche Antwort, obwo5es doch recht blöde Fragen waren. Da die Versorgung über einen Kaltgeräteanschluss gehen soll, dürfte eine Verbindung und eine Trennung stehts gleichzeitig erfolgen, folglich reicht ein entsprechend dimensionierter NTC aus.
Hallo Marcel B., Marcel B. schrieb: > Erneut vielen Dank für die ausführliche Antwort, obwo5es doch recht > blöde Fragen waren. scheinbar blöde Fragen sind nicht schlimm. Im Zweifelsfall kriegt man hier schon gesagt, wie einfach bestimmte Infos selbstständig recherchierbar sind.
Ich arbeite derzeit weiter an der Einschaltstrombegrenzung von elektronik-kompendium die weiter oben verlinkt ist. Nun ist mir jedoch ein Problem aufgefallen, dass ich abklären möchte, bevor ich weiter fortfahre. Undzwar will ich zwar am Verstärker selbst einen Kaltgerätestecker nutzen, jedoch kann ich beim Eurostecker die Phase nicht mit Sicherheit bestimmen. Reichen bei der Kapazitivenlast eines Schaltnetzteils nun NTCs in einer Zuleitung oder müssen um auf Nummer sicher gehen zu können in beide Zuleitungen NTCs integriert werden, da die NTCs im Neutralleiter durch den vom sich ladenden Kondensator ausgelösten (fast) Kurzschluss außer Funktion sind?
Marcel B. schrieb: > Ich arbeite derzeit weiter an der Einschaltstrombegrenzung von > elektronik-kompendium die weiter oben verlinkt ist. Welche? Ich habe den kompletten Artikel mit mehreren Schaltungen verlinkt.
Bitte entschuldige diese späte Rückmeldung, habe nicht gemerkt, dass geantwortet worden ist. Ich versuche mich an dieser Schaltung: https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/onilim.htm Nach meiner aktuellen Überlegung, müssten in beide Zuleitungen, sprich Neutralleiter und Phase NTCs eingesetzt werden. Da sie (so die Überlegung) durch die Eingangskapazität bei Einsatz in nur einem Leiter lediglich eine Halbwelle der Phase begrenzen können. Die andere Halbwelle würde unbegrenzt in den Eingangskondensator der Schaltnetzteil schießen. Oder ist diese Überlegung falsch? Mit freundlichen Grüßen Marcel B.
> Oder ist diese Überlegung falsch?
Ja.
foobar schrieb: >> Oder ist diese Überlegung falsch? > > Ja. Falsches Bild von der Sache im Kopf - ist leicht zu beseitigen. Graetz-Brücke ("Brückengleichrichter") macht negativ zu positiv, ist also kein Einweg-, sondern ein Vollwellen -Gleichrichter. https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichrichter Nach dem Gleichrichter ist sofort Gleichspannung und auch -strom angesagt - mit unidirektionalen (Nach-)Lade-Strompulsen jeweils bei +/- Spitzenspannung (nur dann ist V_peak > V_C(DC-Link)). Das ist ein geschlossener Stromkreis, Ladestromkreis genannt. "Rechts daneben" im DC-Zwischenkreis - so nennt man die_andere Seite - wird im PWM-Takt (ebenfalls gepulst) Strom entnommen. Der Elko entkoppelt also die zwei Stromkreise für die Nach- und Entladung voneinander. Weiteres zur Gleichrichtung: http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap2/Kapitel2.html
Angehängte Dateien:
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Schaltplan.png
56 KB
Erneut vielen Dank für die sehr hilfreichen Antworten, anbei nun der aktuelle Schaltplan wie es funktionieren sollte. Ich hoffe, dass euch bei dem Plan nicht sofort die Augen ausfallen, daher ein paar kurze Erklärungen. Im Block "Einschaltstrombegrenzung" finden sich zwei Relais die jeweils zwei in Reihe geschaltete 50 Ohm NTCs überbrücken können. So findet eine bessere Aufteilung auf die Netzteile statt. Da 46,5V zur Verfügung stehen werden, sind hier zwei 24V Relais im Einsatz. Geschaltet werden diese wie in dieser Schaltung vorgesehen https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/onilim.htm mit einem PMOS Transistor der sein Steuersignal über einen sechsfach Schmitttrigger bekommt. Der Schmitttrigger ist in seinem eigenen Block aufgeteilt, 10V Betriebsspannung schienen mir hier angemessen, um den Eingang nicht zu grillen findet sich bei der Versorgung entsprechend eine Zener Diode und bei dem Triggereingang ein Spannungsteiler. Das Steuersignal zur Überbrückung der NTCs sollte fast Zeitgleich mit dem Spannungsanstieg der Netzteile erfolgen, damit diese ordnungsgemäß einregeln können. (So zumindest die Idee) Das Steuersignal für die Antiplopp Relais sollte dann ca. 250ms nach dem die Netzteile die Versorgung bereit stellen durchschalten und so den Ausgang zu den Lautsprechern frei geben. Hierbei entsprechen VCC = 46,5V, VSS = -46,5V Die Lautsprecherausgänge sind Thermisch mit den Verstärker ICs gekoppelt damit sobald einer zu warm wird die Last direkt getrennt wird und somit die Temperatur gesenkt werden kann. Sollte ich hier irgendwo einen Fehler haben, oder es Verbesserungsvorschläge geben, so bitte ich um einen Hinweis, damit ich diese ausbessern kann. Mit freundlichen Grüßen Marcel B.
Der Schaltplan ist unvollständig. J2 endet im nichts, VCC muss ja irgendwie aus der Netzversorgung entstehen. Von der ursprünglichen Schaltungsidee von Thomas Schärer ist hier nichts mehr zu sehen. Aufgrund der fehlenden Komponenten ist nicht sichtbar, ob überhaupt und wenn ja, wann das Steuersignal die Relais durchschaltet.
J2 ist der Netzseitige Anschluss von einem der beiden Netzteile, J1 ist der Anschluss mit der VCC Versorgung. Der Übersicht halber, habe ich entsprechende Verbindungen nur mit den Netzwerkmarkern identifiziert, statt die gesamten Verbindungen einzuzeichen.
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