Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Digital Verstärker IRS2092


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von Daniel S. (stenly)


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Hallo ich bräuchte nochmal einen kurzen Rat bezüglich den großen
Kondensatoren am Verstärkermodul des IRS2092. I will nun eine
Spannungsquelle mit dual 68V nach der Gleichrichtung verwenden. Sollte
man dabei die Kondensatoren bezüglich Haltbarkeit Spannungsfestigkeit am
Modul anpassen 100-120V? Zurzeit sind 1800uF mit 80V verbaut und macht
es Sinn den Kondensatorwert auf 5000-10000uF zu erhöhen?
MFG

Verstärkermodul:
Ebay-Artikel Nr. 251940538439

von Klaus R. (klara)


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Daniel S. schrieb:
> I will nun eine
> Spannungsquelle mit dual 68V nach der Gleichrichtung verwenden.

Planst Du das oder hast Du die Spannung schon gemessen?

Der Effektivwert nach dem Gleichrichter beträgt das 0,707 fache des 
Spitzenwertes. Das wären Spitze 96 V! Mit 80 V Elkos kommst Du da nicht 
hin.

Auch muß man die Streuung der Netzspannung berücksichtigen. Sie kann 
auch bis zu 10% über die Nennspannung betragen. Das habe ich zwar noch 
nocht erlebt, zulässig ist es aber!

Elkos. Du mußt Dir die Datenblätter der Elkos ansehen. PANASONIC hat 
auch gute Typen, aber auch normale.

https://www.reichelt.de/elko-radial-470-uf-100-v-105-c-low-esr-aec-q200-fc-a-470u-100-p199933.html?&trstct=pol_0&nbc=1

PANASONIC
EEUFC2A471
Kapazität 470 µF
Nennspannung 100 VDC
Ripple Current 1920 mA

Schau Dir an was PANASONIC heute so bietet. Die ersten Buchstaben 
beschreiben in der Regel die Typ-Klassen, EEUFC2A471.

Ausdauer : 105°C / 1000 h bis 5000 h
Diese Lebensdauer gilt für 105°C. Geringere Temperaturen erhöhen die 
Lebensdauer um das Vielfache. 5000h bei 105°C sind schon gut.

Sehr wichtig ist der Ripple Current! 1920 mA ist für 470 µF schon nicht 
schlecht. In der Regel ist es so, zwei 470 µF Elkos vertragen mehr 
Ripple als ein 1000 µF Elko.

Bei Elkos gleicher Kapazität verträgt der dickere Elko den höheren 
Ripple.

Reichelt hat hier bei den 100 V Markentypen nicht die größte Auswahl.
Wenn Du 80 V Typen einsetzen möchtest, dann achte auf die passende 
Spannung des Trafos! Lieber ein paar Volt weniger, als 1 V zuviel!
mfg Klaus

von Daniel S. (stenly)


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Herzlichen Dank für die schnelle Antwort Klaus ich dachte an diese 
Kondensatoren für den Verstärker deshalb auch die Frage bezüglich der 
Kondensatorwerte.


Ebay-Artikel Nr. 274460189976

Der Gleichrichter hat bereits 125V Kondensatoren verbaut.
Damit sollte alles in einem gutem Bereich liegen oder?
Es Gibt auch eine stereo Version des Verstärkermoduls:

https://www.amazon.com/IRAUD2000-Class-Digital-Amplifier-IRS2092S/dp/B07V3H6527

Dabei sind 10000uF verbaut und ich dachte mir wenn ich sie auswechsle 
kann ich auch gleich 10000uF verwenden.
MFG

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klara)


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Daniel S. schrieb:
> Der Gleichrichter hat bereits 125V Kondensatoren verbaut.
> Damit sollte alles in einem gutem Bereich liegen oder?

125V Elkos passen ganz gut für 68V effektiv. Du bleibst damit knapp 
unter 100 V im Leerlauf. Der Preis ist sehr gut. Hoffentlich ist das 
kein Fake.
Gibt es dazu auch Daten zum Ripple?
mfg Klaus

von Daniel S. (stenly)


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Hallo Klaus ich denke du hast mich missverstanden oder ich habe einen 
Denkfehler ich habe nach der Gleichrichtung eine Gleichspannung von 
2x68V für den Verstärker. Der Trafo mit dem die Gleichrichterplatine 
versorgt wird hat Dual 48V. Laut angaben des Herstellers kann man die 
Verstärkerplatine mit DC ± 30 zu ± 80V speisen. Dabei sollten dann die 
80V Kondensatoren auch mit +-10% Netzspannungsschwankung bei +-68V auf 
dem Verstärker ausreichen ich wollte ihm aber etwas mehr Kapazität und 
eine Höhere Spannungsfestigkeit vergönnen damit die Lebensdauer steigt.

von Dieter (Gast)


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Daniel S. schrieb:
> macht es Sinn den Kondensatorwert auf 5000-10000uF zu erhöhen?

Jein.

a) Der größere Elko hat vielleicht einen schlechteren ESR und das wäre 
nicht so gut für die Peaks des "Schaltwandlers".

b) Der Einschaltstromstöß (Höhe und Dauer x2...3) könnte Sicherung, 
Diodengleichrichter oder Spannungsregler Deiner Versorgung killen.

von Εrnst B. (ernst)


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Die IRAUDAMP9-Appnote/Reference Design verliert da ein paar Worte 
drüber:

https://www.infineon.com/dgdl/iraudamp9.pdf?fileId=5546d462533600a40153569aee022bff
1
For the externally-applied power, a regulated power supply is preferable 
2
for performance measurements, but not always necessary. The bus capacitors, C45 ~ C48 on the motherboard, along with high-frequency bypass-capacitors 
3
C19 ~ C26 on daughter board, address the high-frequency ripple current 
4
that result from switching action. In designs involving unregulated power
5
supplies, the designer should place a set of bus capacitors, having enough
6
capacitance to handle the audio-ripple current, externally. Overall regulation and output voltage ripple for the power supply design are
7
not critical when using the IRAUDAMP9 Class D amplifier as the power 
8
supply rejection ratio (PSRR) of the IRAUDAMP9 is excellent as shown in
9
Figure 9 below.

C45 bis C48 sind "CAP 1200UF 100V ELECT SMG RAD"

Die (Plus die Kondensatoren aus dem Netzteil) liefern den Saft im 
"Musik-Frequenzbereich", dafür brauchen die nicht sonderlich Low-ESR 
sein.

C19 bis C26 sind diverse Kerkos und kleine Elkos.

Die liefern den Strom im "Class-D-Switching-Frequenzbereich", also bei 
300kHz.

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klara)


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Daniel S. schrieb:
> ich habe nach der Gleichrichtung eine Gleichspannung von
> 2x68V für den Verstärker. Der Trafo mit dem die Gleichrichterplatine
> versorgt wird hat Dual 48V.

OK. 48 V + 1,4 V = 46,6 Veff

Der Trafo liefert 48 V Wechselstrom. Danach nimmt der 
Brückengleichrichter 2 x 0,7 V weg. Es sind immer 2 Dioden im 
Stromkreis. 0,7 V je Diode ist eher etwas wenig, bei höherer Leistung 
können es auch 1,2 V je Diode werden.

Dein Gleichspannungsmessgerät sollte 46,6 V pulsierende Gleichspannung 
messen. Das ist ein Effektivwert einer sinusförmigen Halbwelle.

U spitze = 1,414 x 46,6 V
U spitze = 65,9 V

Mit etwas Last hat Du maximal ca. 66 V.
Hinzu kommt noch eine mögliche Überspannung des Netzes von bis zu 10%. 
Allerdings ist auch eine mögliche Unterspannung im Rahmen der 
Toleranzen. Die stört Dich aber weniger.

Die Spannung wird immer etwas kleiner sein. Dies hängt von den Ladeelkos 
ab (Brummspannung). Hier würde ich dann die 10 mF oder mehr einsetzen. 
Der ESR spielt hier zwar auch eine Rolle, aber es ist ja nur die erste 
Siebstufe für das Grobe.

Ernst B. hat das schon gut wiedergegeben.

Direkt nahe an den Power Mosfets brauchst Du Elkos die die 
Schaltfrequenz 300 kHz verarbeiten können. Man sollte hier eher 
Markenelkos einsetzen von denen es auch Datenblätter gibt. Der ESR 
sollte klein sein und der zulässige Ripple sollte passend sein. Der Typ 
sollte für 105°C bei größer als 2000 Stunden zugelassen sein. Es kommt 
hier nicht auf hohe Kapazität an. 1000 µF bis 2200 µF (3300 µF) sollten 
genügen. Für 2200 µF würde ich dann 2 x 1000 µF nehmen. In der Summe 
sind 2 Elkos in Sachen ESR und Ripple besser als ein Elko. Aber das 
hatte ich ja schon Dir einmal gesagt.
mfg Klaus

: Bearbeitet durch User
von Daniel S. (stenly)


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Alles klar auf den Boards sind ja 80V 1800uF(M) Nippon LXG Kondensatoren 
verbaut soweit man der Aufschrift(LGX 01W068) trauen kann sollten es 
diese hier sein:
https://www.chemi-con.co.jp/cgi-bin/CAT_DB/SEARCH/cat_db_al.cgi?e=e&j=p&pdfname=lxglug

Die 80V sollten dann eigentlich auch ausreichend sein oder würdet ihr 
sie doch wechseln?

von Klaus R. (klara)


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Alles klar.
mfg Klaus

von Daniel S. (stenly)


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Dann bleiben die Kondensatoren erstmal auf dem Verstärkermodul falls mir 
jemand noch gute Kondensatoren als Verbesserung empfehlen kann freue ich 
mich über jeden Vorschlag. Jedenfalls sage ich Herzlichen dank an Alle 
für die Schnellen Feedbacks und Hilfen.
MFG

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