Hallo ich bräuchte mal wieder etwas Hilfe von den Experten. Bin gerade dabei eine Stromversorgung für einen Verstärker zu dimensionieren. Der Gleichrichter mit Glättungskondensatoren ist mit gesamt rund 80000uF aufgebaut. Ich habe Spitzenströme von 10,5A komme ich mit diesem Setup mit einem Dual 12V 200W Trafo aus? Der kann ja nur 8,33A liefern. Kann der Gleichrichter den Spitzenstrom Wegpuffern oder sollte ich eher einen 300W oder gar 500W Trafo verwenden? MFG
Es ist komplizierter, siehe http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.30 Abschnitt > Welches Netzteil für meinen Verstärker ? und darin vor allem https://www.ti.com/lit/an/snaa057c/snaa057c.pdf
Vielleicht nennst du erst einmal die maximale Dauerlast DC, alternativ Spannung und Strom.. ?
Herzlichen dank für die schnellen Antworten mir ist klar das es nicht so einfach ist. Deshalb ja auch die Frage :) Spitzenspannung sollte bei rund +-13V dauerhaft liegen also rund +-9,5 eff-Spannung. Sollte ich im Zweifelsfall einfach auf die Faustregel die man sehr oft liest mit 1/3 Leistungsüberschuss zurückgreifen und den Trafo auf 400W auslgen? Oder ist das übertrieben?
> Bin gerade dabei eine Stromversorgung für einen Verstärker zu > dimensionieren. Der Gleichrichter mit Glättungskondensatoren > ist mit gesamt rund 80000uF aufgebaut. > Ich habe Spitzenströme von 10,5A komme ich mit diesem Setup mit > einem Dual 12V 200W Trafo aus? Da hilft nur noch Annalena: https://www.heise.de/tp/features/Gruene-Loesung-der-Stromspeicher-Frage-oder-doch-eher-Verwechslung-3955792.html Nur das Netz kann soviel Energie speichern, solange genug Kobolde mithelfen ...
Daniel S. schrieb: > Spitzenspannung sollte bei rund +-13V dauerhaft liegen also rund +-9,5 > eff-Spannung. --ich fragte nach NENN-Spannung und -Strom, die dein V. braucht. Da gibt es keine "Spitzen" und kein "effektiv"... Oder weißt du etwa nicht, mit wieviel V der V. versorgt werden soll??
Daniel S. schrieb: > Sollte ich im Zweifelsfall einfach auf die Faustregel die man sehr oft > liest mit 1/3 Leistungsüberschuss zurückgreifen und den Trafo auf 400W > auslgen? Oder ist das übertrieben? Ist es so schwer, erst mal zu lesen ? Müssen immer Fäuste sprechen ? Das ist die Sprache der Dummen.
Eine weitere Frage ist ob ich besser einen Dual 15V Trafo verwenden soll oder die 12V ausreichend sind für dauerhafte Spitzenspannungen von 13V?
Daniel S. schrieb: > Eine weitere Frage ist ob ich besser..... Kannst du oder WILLST du Fragen nicht beantworten?
Hallo MaWin ich bin gerade dabei mich etwas in die Materie einzuarbeiten hoffe also auf sinnvolle Antworten von Experten. Der OPA wird mit +-17,89V vom Gleichrichter nach Glättung gespeist. Für mich stellen sich 2 Fragen: 1. Kann ich damit rechnen das ich ein sauberes Signal bei Spitzen von +-13V vom OPA erhalte oder sollte ich besser einen Dual 15 Trafo verwenden? 2. Wieviel Spitzenstromausgleich können mir die Gleichrichterkondensatoren für meine Anwendung bei einem Frequenzspektrum von (20-40khz) liefern?
Daniel S. schrieb: > 1. Kann ich damit rechnen das ich ein sauberes Signal bei Spitzen von > +-13V vom OPA erhalte oder sollte ich besser einen Dual 15 Trafo > verwenden? Du musst nachgucken, welche MAXIMALE Spannung deine Bauteile vertragen. Die MINIMALE Spannung für die benötigte Leistung kann man ermitteln bzw. im Datenblatt nachgucken. Dann weisst du, wie weit die Spannung der Spannungsquelle bei Belastung nachgeben darf, und welcher Trafo maximal möglich ist und ob es ohne Vorstabilisierung geht. > 2. Wieviel Spitzenstromausgleich können mir die > Gleichrichterkondensatoren für meine Anwendung bei einem > Frequenzspektrum von (20-40khz) liefern? 20Hz ist weniger als die 100Hz die vom Netzteil kommen. Die ELkos müssen also bloss 100Hz (10ms) puffern. Dabei den vollen Strom (Spannung/Lautsprecherwiderstand) ohne unter die minimale Spannung abzusacken. Je höher die maximale Spannung war, umso kleinere Elkos reichen. In der Praxis misst man mit Normsignalen nach und probiert aus, denn Berechnungen liefern nur Anhaltspunkte. Der Hobbyist dimensioniert meist über, wird dadurch halt teurer.
Herzlichen Dank Mawin deine Antworten sind wirklich immer bereichernd für mich . 2.Werde dann bezüglich Stromverhalten einfach mal deinem Rat folgen und einige Messungen mit Normsignalen machen. 1.Den OPA kann ich mit bis zu +-30V füttern deshalb wäre es kein Problem einen Dual 15V Trafo anstelle von 12V zu verwenden. Eine kleine Überdimensionierung halte ich ja auch für sinnvoll. Meine frage ist ob es sinnvoll bezüglich der Signalqualität ist einen 15V Trafo bei dauerhaften Spitzen von 13V zu verwenden oder ob es auf reine Leisungsverschwendung hinausläuft?
Daniel S. schrieb: > Der OPA wird mit +-17,89V vom Gleichrichter nach Glättung gespeist. Vorhin war's noch ein Verstärker. Jetzt ist ein "OPA" im Gespräch.. Gezielte Fragen, damit WIR eine Lösung anbieten könnten, beantwortest du mit konstanter Boshaftigkeit nicht. Sabbelst immer nur von weiteren Fragen, die sich für DICH ergeben.... Merkst du überhaupt noch etwas? Mach mal alleine... jedenfalls ohne mich.
Hey Michael als Hobbyist im Anfangsstadium muss ich leider sagen das ich nicht verstehe was es für einen Unterschied bezüglich meiner Frage zur Spannungsversorgung macht um ein sauberen Signal zu erhalten welcher Operationsverstärker (OPV,OPA,OpVer, OV, OpAmp, OA) es ist.
Hey MaWin MaWin schrieb: > Du musst nachgucken, welche MAXIMALE Spannung deine Bauteile vertragen. > Die MINIMALE Spannung für die benötigte Leistung kann man ermitteln bzw. > im Datenblatt nachgucken. Dann weisst du, wie weit die Spannung der > Spannungsquelle bei Belastung nachgeben darf, und welcher Trafo maximal > möglich ist und ob es ohne Vorstabilisierung geht. Habe mir nun einige Datenblätter zum OPA angesehen konnte bei diesem aber leider keine Werte wie weit die Spannungsquelle nachgeben darf finden. Ich gehe davon aus wenn ich nun einen Dual 15V Trafo verwende bin ich möglicherweise Überdimensioniert aber auf der sicheren Seite was die Signalqualität betrifft?
Ich konnte bei dem nichts finden vielleicht habe ich es auch übersehen. Beim OPA549 finde ich die angaben :(.
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Daniel S. schrieb: > Ich konnte bei dem nichts finden Der allererste Satz im Datenblatt PowerSupplies to ±40 V und weiter hinten Supply voltage +VS to –VS max. 80V Also wirklich leicht zu finden, man muss schon sehr blind sei. Ja, der kann aus einem 15V~ Trafo nach Gleichrichtung und Siebeung versorgt werden. Ob er damit ein +/-13Vpp Signal übertragen kann ? Bei -10% Netzunterspannung, also 13.5V~, nach Gleichrichtung, +/-17V, und drop out von ca. 5V bei bis zu 10A: Nein, deutlich zu wenig. Auch ist die Frage, ob das ein Audiosignal ist oder ein dauerhafter Sinus, beide Varianten belasten den Trafo unterschiedlich. Dein 8.3A Trafo vom Anfang mit 200W würde in der Spannung von 12V~ auf 10.8V~ einbrechen, aber kurzfristig (Musik) diese Belastung mitmachen, nur nicht dauerhaft (Sinus).
MaWin schrieb:
Danke MaWin für deine mühe.
Das er mit -+40V versorgt werden kann war mir auch klar:). Tut mir leid
da habe ich dich wohl falsch verstanden.
Die Daten habe ich natürlich auch gefunden aber ich dachte du wolltest
die Differenzspannung die er verträgt um konstant zu bleiben wissen.
Dazu konnte ich beim 541 nichts finden nur beim 549 ->
INPUT VOLTAGE RANGE
Common-Mode Voltage Range: Positive VCM Linear Operation (V+) – 3 (V+) –
2.3 V
Negative VCM Linear Operation (V–) – 0.1 (V–) – 0.2 V
Dann werde ich den 8.3A Trafo mit 200W einfach für maximal 6A Belastung
auslegen. Dafür sollte ja dann auch für dauerhaft sinus ausreichen?
Habe noch eine Letzte frage zum OPA selbst. Mir ist noch aufgefallen das der OPA541 ab einer Leistung von 20-30W Schaltgeräusche bzw hörbar mit der Signalfrequenz(1Khz-20Khz) schwingt. Ist das für einen OPA normal?
Jetzt kopiere ich einfach mal: MaWin schrieb: > WELCHEM ? Isssesdennsoschwer. Daniel S. schrieb: > ...Bin gerade dabei eine Stromversorgung für einen Verstärker zu > dimensionieren.... WAS für ein Verstärker??? NF (Audio), HF (z.B. 11m-PA), Messverstärker, ..... ??? WAS steht im Datenblatt (fertiges Modul o.ä. oder Eigenbau?) für die Spannungsversorgung und Strombedarf? Ausgangsleistung ?? Dann kommt auf eunmal ein OPA in's Spiel. Dessen Versorgung ist eine GANZ andere Baustelle. Sitzt der im Eingang des vorher angesprochenen Verstärkers oder separat? Der braucht mit Sicherheit keine Spitzenströme von 10A o.ä. >>>>>Die Mitleser und -Schreiber können deinen Basteltisch NICHT sehen. Wir haben hier keinen Video-Chat und die Glaskugeln sind in Reparatur !! <<< Wenn du hier mit solchen Fragen aufläufst (egal ob Hobby im Anfangsstadium oder nicht), INFORMIERE die Leser gefälligst mit den GESAMTEN Randbedingungen und Daten, Schaltbild, Bilder vom Objekt, die vorliegen und spring nicht vom Verst.-NT zu irgendwelchen OPAs (die im Eingangsbeitrag eh nicht erschienen). NOCHMAL: Isssesdennsoschwer????
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Mawin ich will hier wirklich niemanden ärgern am wenigsten dich du hast mir ja schon alles bezüglich der Stromversorgung beantwortet und ich bin wirklich dankbar dafür. Ich hätte vielleicht um Verwirrung zu vermeiden besser noch einen 2. extra Beitrag zum OPA erstellen sollen. Die Stromversorgung sollte für den OPA/s(betrifft halt dann 2 od. ev mehr gelten) ausgelegt werden Hier nochmal alle Daten: Zum Verstärker Spannungsversorgung: ± 10V ~ ± 40V Stromversorgung:± 5A Maximaler Ausgangsstrom: 5A (MAX) Frequenzspektrum: 20-40Khz Maximale/Min Temperatur OPA: –40°C --- +125°C Der OPA541 macht ab einer Leistung von 20-35W bei einem 12V-13V Sinus Ausgangssignal Schaltgeräusche bzw ist hörbar vorallem bei einer Frequenz(1Khz-20Khz) . Ist das für einen bzw die OPA5.. normal? Temperatur liegt dabei bei 50°-+5°
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Daniel S. schrieb: > Ich hätte vielleicht um Verwirrung zu vermeiden besser noch einen 2. > extra Beitrag zum OPA erstellen sollen. Nein. Du sollst einfach mal die nötigen Details beitragen. > Hier nochmal alle Daten: > > Zum Verstärker > Spannungsversorgung: ± 10V ~ ± 40V Wie kommst du auf die ±10V? Die ±40V sind klar, das ist das Maximum, das der OPA541 verträgt. Aber das Minimum hängt davon ab, welche Spitzenspannung und welchen Spitzenstrom du an der Last brauchst. Im Interesse einer geringen Verlustleistung (Kühlaufwand!) würde man die Versorgungsspannung nahe an das untere, nötige Limit legen. Die Grenzen setzen die erhältlichen Trafospannungen einerseits. Und die Variabilität der Netzspannung und die Brummspannung auf der Betriebsspannung andererseits. > Stromversorgung:± 5A > Maximaler Ausgangsstrom: 5A (MAX) Dieser Zusammenhang ist nicht so eindeutig. Sind die 5A Ausgangsstrom der Spitzenwert oder der Effektivwert? Und ist das ein Audiosignal? > Der OPA541 macht ab einer Leistung von 20-35W bei einem 12V-13V Sinus > Ausgangssignal Schaltgeräusche bzw ist hörbar vorallem bei einer > Frequenz(1Khz-20Khz) . Es ist unwahrscheinlich, daß der OPA541 selber solche Geräusche macht. Eher schon die Bauelemente und Leitungen drum herum. Bei 5A entsteht schon einiges an Magnetfeld, das entsprechende mechanische Schwingungen auslösen kann.
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Daniel S. schrieb: > Dann werde ich den 8.3A Trafo mit 200W einfach für maximal 6A Belastung > auslegen. Dafür sollte ja dann auch für dauerhaft sinus ausreichen? Ein 2 x 8.3A Trafo reicht vom Strom her durchaus für 1 x 6A Sinus, dauerhaft. Aber er reicht von der Spannung her nicht für 13V Ausgangssignal MaWin schrieb: > Nein, deutlich zu wenig.
Bezgl. Ausgangstrom: OUTPUT IO = 5 A, continuous ±(|VS| – 5.5) ±(|VS| – 4.5) Voltage swing IO = 2 A ±(|VS| – 4.5) ±(|VS| – 3.6) V IO = 0.5 A ±(|VS| – 4) ±(|VS| – 3.2) Peak current 9-10 A Die Geräusche gehen sehr sicher vom OPA aus aber bezüglich Bauteile rundherum könnte es denn auch möglich sein das der Kühlkörper oder die Platine als ganzes schwingt? Der OPA sitzt perfekt auf dem Kühlkörper der auf der Platine verschraubt ist.
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Bezgl Trafo: Wie würdest du denn den Trafo Dimensionieren für 2x3A Saubere 12V Sinus anstatt 13V? Sollte ich besser einen Dual 15V 200W dafür verwenden?
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Daniel S. schrieb: > Sollte ich besser einen Dual 15V 200W dafür verwenden? Daniel, LIEST du die Antworten auf deine Fraen nicht ? 15V~ sind viel zu wenig. Der OPA braucht +/-18V um +/-12 sauber ausgeben zu können. Diese +/-18V kommen nach dem Siebelko. Wenn der wie üblich den Ripple auf 20% reduziert, muss er auf 22,5V aufgeladen werden, ber einen Brückengleichrichter den noch mal 1V kostet, also 23,5V aus dem Trafo. Dazu muss der Trfao zumindest 17V+ liefern, und zwar bei geringster Netzspannug (230V-10%). Also eine Nenspannnug von 19V~ besitzen. Für 6A Dauerstrom, also 3A aus einer Spannnug/Wicklung, sollte der Trfao dauerhaft mit 5A belastbar sein, 200VA reichen also. Als Elko reichen 6800uF (-20%). Das alles kannst du auch selber rechnen http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
Daniel S. schrieb: > Bezgl. Ausgangstrom: > OUTPUT > IO = 5 A, continuous ±(|VS| – 5.5) ±(|VS| – 4.5) > Voltage swing IO = 2 A ±(|VS| – 4.5) ±(|VS| – 3.6) V > IO = 0.5 A ±(|VS| – 4) ±(|VS| – 3.2) > Peak current 9-10 A Du sollst nicht das f*cking Datenblatt zitieren, sondern ansagen, was für eine Last du mit deinem Verstärker bei welcher Spannung und welchem Strom betreiben willst. Danach richtet sich dann, was du an Spannung und Belastbarkeit brauchst. Ist das eigentlich so schwer zu verstehen? > Die Geräusche gehen sehr sicher vom OPA aus aber bezüglich Bauteile > rundherum könnte es denn auch möglich sein das der Kühlkörper oder die > Platine als ganzes schwingt? Überall, wo der dicke Strom durchfließt (Versorgung, Ausgang) entstehen Magnetfelder. Mit der Frequenz des Signals. Und bei Übersteuerung auch Oberwellen davon. Magnetfelder führen zu mechanischen Kräften. Wechselfelder entsprechend zu mechanischen Schwingungen. Die Verbindungen im IC (Bonddrähte) sind eher kurz und in Epoxidharz vergossen. Da schwingt kaum was. Aber Leiterzüge auf der Platine sind vergleichsweise viel länger. Und das Basismaterial der Platine ist elastisch.
Hey Mawin komme ich mit einer Nennspannnug 20V~ vom Trafo noch auch aus um +/-13V sauber mit dem OPA auszugeben? Das sollte noch für ein sauberes Signal reichen oder? MaWin schrieb: > Für 6A Dauerstrom, also 3A aus einer Spannnug/Wicklung, sollte der Trfao > dauerhaft mit 5A belastbar sein, 200VA reichen also. Als Elko reichen > 6800uF (-20%). Das ist mir noch etwas unklar bei einem Dual 20V Trafo mit 200VA habe ich ja 5A pro (Spannung/Wicklung). Reichen da nicht auch 4A pro Wicklung für 3A Dauerstrom oder wird mir da der Trafo überhitzen?
Daniel S. schrieb: > komme ich mit einer Nennspannnug 20V~ vom Trafo noch auch aus um +/-13V > sauber mit dem OPA auszugeben Ja. Es gibt zumindest einen Aufbau Trafo, Brückengleichrichter, 7815/7915 und dann der OpAmp, mit dem das geht. Daniel S. schrieb: > Reichen da nicht auch 4A pro > Wicklung für 3A Dauerstrom oder wird mir da der Trafo überhitzen Sie reichen nicht, er wird überhitzen. Der Faktor von Gleichstrom zu Wechselstrom liegt etwa bei 1:1.66, aus 3A= werden also 5~. Glücklicherweise brauchen Lautsprecherverstärker keinen Dauerstrom.
Danke MAwin Ich würde gerne auf den LM7815 verzichten. Ich habe noch ein Gleichrichterboard mit 80000uF würde das eventuell auch anstelle der Spannungsregler ausreichen für dauerhafte Sinus/Rechtecksignale von 13Vpp mit dem dual ~20V Trafo oder muss ich dann bei höheren Frequenzen mit Spannungseinbrüchen rechnen und sollte ich besser einen dual ~22V oder gar ~24V Trafo verwenden? Ich habe deine letzte Antwort bezüglich den 12VPP Sinus Signal so verstanden das ein Trafo mit ~19V Nennspannung mit Gleichrichter und 6800uF Siebkondensatoren für Sinus Signale bei dem OPA541 ausreichen sollte? MaWin schrieb: > Sie reichen nicht, er wird überhitzen. Der Faktor von Gleichstrom zu > Wechselstrom liegt etwa bei 1:1.66, aus 3A= werden also 5~. > > Glücklicherweise brauchen Lautsprecherverstärker keinen Dauerstrom. Ein dauerhaftes Sinus/Rechtecksignal würde ja den Trafo nicht mit einem Dauerstrom belasten das liegt ja im durchschnitt wieder um rund einen Faktor 1.4 unter dem Dauerstrom also dann bei rund 3.6A(3:1.4*1.66) oder liege ich damit falsch?
Daniel S. schrieb: > Ich habe deine letzte Antwort bezüglich den 12VPP Sinus Signal so > verstanden das ein Trafo mit ~19V Nennspannung mit Gleichrichter und > 6800uF Siebkondensatoren für Sinus Signale bei dem OPA541 ausreichen > sollte? Sry ich meinte bezüglich dem Signal natürlich die +-12V also 24VPP
Daniel S. schrieb: > Ich würde gerne auf den LM7815 verzichten Dann platzen die OpAmps. Daniel S. schrieb: > Ein dauerhaftes Sinus/Rechtecksignal würde ja den Trafo nicht mit einem > Dauerstrom belasten Richtig, zumal Musik kein dauerhafter Sinus/Rechteck ist. Die -Unter- Dimensionierung der Eisenkerntrafos in Audioschaltungen ist üblich und ausreichend. Letztlich kann man den aufgebauten Verstärker nur mit einem Normsignal (z.B. Sinus-Testton, der ist aber in der Dauer begrenzt) belasten, die Trafoerwärmung messen und gucken ob er über- oder unterdimensioniert war. Abschätzungen kann man vorher errechnen, auch mit Spice simulieren. Abgeschätzt reicht dein Trafo, sprich: ist nicht schlechter als in üblichen kommerziellen Verstärkern, sogar etwas dicker.
Ich sehe gerade: du meinst mit OPA nicht OpAmps zur Vorverstärkung/Klangregelung/Mischen, sondern OPA541 als Endverstärker: bei dem entfallen die 7815/7915, richtig.
Recht herzlichen dank Mawin für deine super Hilfe und Expertise. Ich werde deinem Rat folgen und den aufgebauten Verstärker mit einem Normsignal für ein paar Stunden(3-4?) belasten, und die Trafoerwärmung messen. Ab welcher Trafo-Temperatur sollte man den Test beenden ~60°? um einen Schaden zu vermeiden?
Daniel S. schrieb: > Recht herzlichen dank Mawin für deine super Hilfe und Expertise. > Ich werde deinem Rat folgen und den aufgebauten Verstärker mit einem > Normsignal für ein paar Stunden(3-4?) belasten, und die Trafoerwärmung > messen. Das steht doch alles in der http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.30 (zumindest die Norm, nicht ihr Inhalt). Nein, keine Audio-Norm misst 4 Stunden lang, maximal 10 Minuten. > Ab welcher Trafo-Temperatur sollte man den Test beenden ~60°? um einen > Schaden zu vermeiden? Schau auf deinen Trafo bzw. in sein Datenblatt nach der Isolierstoffklasse. Oftmals sind 130/155/180 GradC innendrin erlaubt für 10 Betriebsjahre Haltbarkeit. Ja, schwer zu messen wenn man kein Thermoelement mit eingewoben hat. Man kann aber den Trafo einfach mit Nennlast (20V/5A wären 4 Ohm/100W) an einem Belastungswiderstand laufen lassen, und dann seine Temperatur an irgendeiner Stelle messen. Unten denselben Umgebungsbedingungen darf dann am Verstärker als Last der Trafo an derselben Messstelle auch nicht heisser werden. Dabei muss man aber die Erwärmungsdauer betrachten.
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