Hallo zusammen,
ich versuche gerade eine an meine speziellen Bedürfnisse angepasste
Schaltung eines aktiven Drehstrom-Voll-Brücken-Gleichrichters zu
realisieren.
Aktuell: 3Phasen + 3Ringkerne a 500W, 230V->11,5V werkeln gerade an 12x2
parallelgeschalteten SBX3040, geglättet über 1000 Oscon Kondensatoren.
Problem: Diese Schottky-Dioden sind bei niedriger Last so effizient,
dass die Spannung 16V überschreitet. Sehr hohe Lasten lassen
Ringkern-Spannung absinken + Durchlassspannung der Dioden gleichermaßen
ansteigen. Deswegen habe ich eine massive Power-Z-Diode im Einsatz, die
alleine bis zu 300W frisst, nur um die Gleichrichtung unter Last zu
halten, dass ich keine zu hohen Spannungen habe, aber auch das Potential
mehr als 200A aus dem Netzteil zu holen.
Ziel: Max Spannung etwa 15,2V unbelastet, Verlust an der
Durchlassspannung abhängig von abnehmender Trafospannung immer geringer.
Weg zum Ziel: as simple as possible!!!
Erste Idee: Parasitäre Inversdiode von MOSFETs anstatt SBX3040 nutzen.
Suche nach leistungsstarken N-MOSFETs ergab: IRL40B209. ~200A Dauerstrom
(ggf 2 MOSFETS stets parallel =24Stk.) für noch mehr Nennleistung) bei
1mOhm Durchlasswiderstand, wenn MOSFET "an", Parasitäre Diode ~0,5V,
wenn MOSFET "aus". 2x0,5V = 1V Spannungsverlust auf
Steuerung der MOSFETS für deren phasenabhängigen "on-off"-Zustand:
direkt über LT4320 (ein Chip für 4 MOSFETS / einer Phase), also 3 mal
für 3 Phasen parallel aufgebaut. "Parallel" meint, dass nur die
gleichgerichtete +/- Spannung parallel geschaltet ist. Jede Schaltung
jeder Phase ist natürlich sonst vollkommen unabhängig.
Hier eine Zwischenfrage: ist der LT4320 besser geeignet, als z.B. 4x
LM74670-Q1 (Beitrag "Netzgleichrichter mit geringer Verlustleistung") , also je
MOSFET ein Controller? – ist wohl erst nach folgenden Überlegungen zu
klären:
Wahl zwischen Last-abhängigem "on" und "off": Wenn nun die
Gleichrichterschaltung unbelastet ist, dann würde ich nach meiner Idee
die Verbindungen zwischen LT4320 und den Gates der MOSFETs
(TG2,TG1,BG2,BG1)https://www.analog.com/-/media/analog/en/products/image/ltc/lt4320-18083.png?vs=1&h=270
mit 4 geeigneten Schaltern öffnen, dass nur noch die parasitären
Inversdioden werkeln. So kompliziert, weil der LT4320 muss mit seinen
IN1 und IN2 die Wechselspannung und damit die Phasenlage weiterhin
"ertasten", sowie auch die gleichgerichtete Spannung mit OUTP und OUTN,
damit beim Last-abhängigem "on-off"-Wechsel kein Schaltzustand der 4
MOSFETs unkontrolliert ist. Damit der LT4320 nicht sieht, dass keine
MOSFET-Gates an den Ausgängen im Last-abhängigem "off"-Fall hängen,
würde ich die Schalter als Wechsler nehmen wollen, welche Kondensatoren
parallel zu Source der MOSFETS schalten. Hier werde ich wohl in einer
ersten experimentier-Schaltung Kondensatorgröße und Parallelwiderstände
(10-15kOhm) testen müssen, denn es gilt die 190 Coulomb des Gates zu
imitieren, wie auch die Ladung schnell abfließen zu lassen, wenn die
Verbindungen zum LT4320 offen sind.
An dieser Stelle hoffe ich auf Eure Hilfe und vielleicht auch Ideen, was
man da für Schalter nehmen kann.
Das Problem ist, dass die Schalter sich ähnlich verhalten müssen, wie
ein mechanischer Relais-Wechsler mir Spule und echter Trennung der
Schaltkreise. Vom LT4320 fließt bei jedem Schaltvorgang Ladung in beide
Richtungen, einmal um das Gate zu laden und um die Ladung wieder
abfließen zu lassen. Das ganze ist an jeder der 4 Dioden auch noch
0-Potential-frei, so wie ich die Sache interpretiere. Jede Idee mit
weiteren MOSFET-Schaltern führt mit unweigerlich auf das
Potentialproblem zwischen dem Schaltkreis, der mein Schalter betätigt
und dem Potential, was der Schalter zwischen LT4320 und Gate der
IRL40B209 schalten soll. Nach einiger Sucherei hier im Forum bin ich
über Tri-Gate und Logik-Schalter
(Beitrag "Frage zu Schalter bzw Logikschalter") auf Schalter gestoßen,
wie dem CD4053 bzw dem DG413 für analog-Signale, letzterer sogar recht
widerstandsarm.
Gesteuert werden die Schalter nach meiner Idee über die Spannung einer
Hall Sonde, ggf. in der Spannung verstärkt, aber da denke ich erst
drüber nach, wenn die Wahl auf die richtigen Schalter gefallen ist.
Fakt ist, dass die Schaltung auch einen lastabhängigen Zwischenzustand
möglich machen könnte. D.h. die MOSFETS könnten (Schaltspannung bei ~2V)
spannungsgeführt niederohmig werden, aber ich wäre schon glücklich, wenn
ich bei stromabhängigen Spannungsverlust der Kombination
Ringkern+Diodenverlust irgendwo bei 50A den aktiven Gleichrichter in
seinen lastabhängigen ON-Zustand schalten könnte, der recht schnell
wieder in den parsitären Dioden-Betrieb zurückfällt, wenn der Laststrom
wieder geringer wird.
Über Ideen von Euch bin ich dankbar und sage schon einmal vorab DANKE!
Anbei auch noch die Bilder und Links zu den Datenblättern.
https://www.mouser.de/datasheet/2/196/Infineon_IRL40B209_DataSheet_v02_00_EN-1732116.pdfhttps://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/4320fb.pdfhttps://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm74670-q1.pdf
P.s. Ich habe versucht das ganze Konzept der aktiven Gleichrichtung so
minimalistisch anzugehen, wie irgend möglich, denn die im Netz
geisternden Schaltungen wie
https://www.mikrocontroller.net/attachment/43223/DE2008071001.pdf oder
deren Ursprung mit 4 Dioden als Brückengleichrichter sind viel zu
kompliziert und zu Fehleranfällig, genau wie die Schaltung
https://www.schwender-beyer.de/inc/Synchrongleichrichter.pdf bei der der
Autor schon alleine die Berechnung des ges. Innenwiderstandes verhauen
hat und zudem die falschen und damit zu viele MOSFETs nutzt
Edit:
Wenn ich statt des LT4320 viermal pro Phase LM74670-Q1 nutzen würde,
dann könnte ich das Einschaltverhalten theoretisch auch durch eine zum
MOSFET parallele Diode entsprechender Durchlassspannung in Reihe in der
Versorgung des LM74670-Q1 realisieren. Im Datenblatt heißt es, dass min
0,48V der parasitären z-Diode des MOSFET nötig sind, dass die Schaltung
des LM74670-Q1 aktiv wird. Wenn ich die Kennlinie der parasitären
Z-Diode des IRL40B209 anschaue, dann erreicht die bei 50A etwa 0,8V. Die
Differenz 0,8V – 0,5V müsste eine in Serie zum LM74670-Q1 geschaltete
Diode sein, die bei entsprechend niedrigem Betriebs-Strom des
LM74670-Q1 0,3V Durchlassspannung hätte. Dann könnte ich mir die
aufwendigen Schalter und Hallsensoren –Schaltung sparen!
Wie gesagt, das ganze wird dann auch abhängig von der Temperatur, da die
Durchlassspannung der parasitären Inversdiode stark temperaturabhängig
ist. Da ich aber keine absolut gleichmäßige Ausgangsspannung brauche,
sondern nur eine, die die 15,2V nicht überschreitet und unter hoher Last
wenig Verluste hat, dass ich so lange wie möglich über 13V
Ausgangsspannung bin, bin ich mehr als glücklich!
Axel R. schrieb:> Wenn ich die Kennlinie der parasitären> Z-Diode des IRL40B209 anschaue, dann erreicht die bei 50A etwa 0,8V
Das ist doch keine Zenerdiode!
Axel R. schrieb:> Max Spannung etwa 15,2V unbelastet,
Meiner Ansicht nach wäre zuverlässig funktional nur eine Batterie von
Mosfet (p-Mosfet) zwischen Ausgang Dioden und der Elkobank zum
Abschalten bei 15,2V und Wiedereinschalten bei 15,0V zu realisieren.
Abdul K. schrieb:> Axel R. schrieb:>> Wenn ich die Kennlinie der parasitären>> Z-Diode des IRL40B209 anschaue, dann erreicht die bei 50A etwa 0,8V>> Das ist doch keine Zenerdiode!
Das ist korrekt, und dennoch ist der Durchgangswiderstand einer
Schottky-, oder einer Si-Diode (vergleichbar der parasitären Z-Diode des
MOSFETS) temp.-abhängig (kleiner bei höherer Temp.), bzw. größer bei
höherem Durchlassstrom. Dazu muss man halt immer die Kennlinie der Diode
aus den Datenblättern holen. Bei der SBX3040 habe ich U_D in
Abhängigkeit von I_D auch bis 10A nachgemessen.
Peter K. schrieb:> au Backe, das sieht ja auch wie aus dem Kopf eines Audiophilen> entsprungen...> Wofür ist das?
Ja, genau das sind die Gedanken, die einem zuallererst in den Sinn
kommen. Dazu steht da nämlich auch kein Wort, und das Ding ist echt
gewaltig ... .
Sag, wofür_genau .
Axel R. schrieb:> Das Problem ist, dass die Schalter sich ähnlich verhalten müssen, wie> ein mechanischer Relais-Wechsler mir Spule und echter Trennung der> Schaltkreise.
Wie bitte? Naja, ergibt sich hoffentlich aus der Antwort auf Frage 1.
Axel R. schrieb:> Problem: Diese Schottky-Dioden sind bei niedriger Last so effizient,> dass die Spannung 16V überschreitet. Sehr hohe Lasten lassen> Ringkern-Spannung absinken + Durchlassspannung der Dioden gleichermaßen> ansteigen.
Ja, was hast Du denn auch erwartet? Dioden (allesamt) haben zwar
eine Art "feste" V_F - aber halt auch einen differentiellen Anteil
seriell der bei steigendem Strom höheren Spannungsfall generiert.
Edit nach Antwort:
Ja, Dioden - Zener- (oder allgemeiner Z-) Dioden funktionieren
aber "rückwärts"... belies Dich da doch mal, aber hierfür sind
Z-Dioden grade halbwegs sinnfrei.
Edit Ende.
Also:
Entweder braucht man eine geregelte Spannung oder eben nicht.
Und braucht man sie, dann könnte man entweder den Gleichrichter
regeln (mittels Spannungs- oder auch Strom- Istwert-Messung
und Rückführung steuern), das wäre auch verlustarm möglich.
Oder nach einer ungesteuerten Gleichrichtung einen Step-Down
setzen (also das, was Dieter sagte, mitsamt Speicherdrossel, und
dann wiederum: Mittels Spannungs- oder auch Strom- Istwert-Messung
und Rückführung den Tastgrad des Highside Schalters steuern).
Man benutzt i.A. keinen Shunt-Regler bei solchen Leistungen.
Erzähl mal lieber ganz präzise, wozu Du das alles brauchst. Daß
es Dir nicht ganz unwichtig ist, läßt sich erahnen - sonst aber
auch nichts, leider.
Peter K. schrieb:> au Backe, das sieht ja auch wie aus dem Kopf eines Audiophilen> entsprungen...> Wofür ist das?
nach 25 Jahren Erfahrungen mit Endstufen in Car-Hifi und sehr
audiophilen Endstufen, die ihr Geld nicht wert waren, habe ich 2 ETON PA
1600.2 und 2 ETON PA 800.4 im Einsatz für 6 Kanäle, die aktiv an bis zu
+20dbu Eingangssignal betrieben werden. Ich kenne keine Endstufe, die
gleichzeitig so audiophil, so robust, so hohe Dämpfungsfaktoren und so
ein niedriges Eigenrauschen hat, dass ich sie an Hörnern mit >100db/W/m
betreiben kann. Nur können die auch richtig Strom ziehen, wenn sie
sollen. Das Netzteil kann 2 Zustände. 1. über PC Netzteil mit bis zu
800W. Dann limitiert die zu niedrige Eingangsspannung die geregelten
Schaltnetzteile der ETONs. 2. bei Laut-Musik Hören kann ich das
Drehstromnetzteil einschalten (und die VErbindungen zum PC Netzteil sind
dann getrennt) Geschaltet werden kann das ganze direkt über Schalter
oder per Fernschaltung der Relais vom PC aus.
Nur der Gleichrichter soll jetzt ein Update bekommen!
Umfall schrieb:> was Dieter sagte, mitsamt Speicherdrossel
Allerdings ohne P-Channel Highside, sondern beide Schalter der
Halbbrücke (Step-Dpwn mit Synchrongleichrichtung) als N-Fet, bei
den Strömen.
Edit gegen Verwirrung: bei mir hat sich oben ein Schreibfehler
eingeschlichen... es heißt stets parasitre Inversdiode, nicht parasitäre
Z-Diode, wenn ich von MOSFETs spreche!!!
Axel R. schrieb:> Ich kenne keine Endstufe, die> gleichzeitig so audiophil, so robust, so hohe Dämpfungsfaktoren und so> ein niedriges Eigenrauschen hat, dass ich sie an Hörnern mit >100db/W/m> betreiben kann.
Aye...
Zahllose (wer will, auch beliebig "audiofoole") Amps mit schon enth.
Netzteil, und Lautsprecher mit höherohmigen Schwingspulen, sind Dir
nicht gut genug?
Peter K. schrieb:> Wofür ist das?
+1
Falls es kein "historische Technik mit aktuellen Chips
pimpen"-Demoprojekt werden soll, einfach mal pragmatisch von den
Anforderungen her gedacht:
Axel R. schrieb:> Da ich aber keine absolut gleichmäßige Ausgangsspannung brauche,> sondern nur eine, die die 15,2V nicht überschreitet und unter hoher Last> wenig Verluste hat, dass ich so lange wie möglich über 13V> Ausgangsspannung bin, bin ich mehr als glücklich!
Bei Meanwell gäbe es z.B.:
SE-1500-12
SE-1500-15
RSP-1500-12
RSP-1500-15
...
Da hast du deine 12 oder 15 Volt (in Grenzen einstellbar), wenig
Verluste, wenig Ripple, und, falls es was für "Audio" werden soll, den
Ripple außerhalb des hörbaren Frequenzbereichs. Aber leider Lüfter.
Wenn's noch mehr Leistung werden soll, gibt's auch größere Netzteile in
den Baureihen, und parallelschalten (bis 600A @ 12V? -> Datenblatt) darf
man sie auch.
Umfall schrieb:> Also:> Entweder braucht man eine geregelte Spannung oder eben nicht.
Und das ist eben nicht richtig!!! Ich brauche KEINE schön sauber
geregelte Spannung, was bei den Strömen von durchaus über 200A nur mit
enormen Kostenaufwand möglich ist. Es ist ein Leichtes 3
Meanwell-Monster in 3Phasen-Betrieb auf knapp 600A zu trimmen und 1000
Euro für ein laut-Lüfter-Monster auf den Tisch zu legen.
Ich möchte mein vorhandenes Netzteil lediglich optimieren, weil ich
ungern fertig kaufe und beim Basteln immer weiter dazu lerne.
Was das Ding können muss, habe ich geschrieben. Gleichrichtung über
parasitäre Inversdiode der MOSFETs und ab einer bestimmten Last irgendwo
zwischen 30 und 70A Zuschaltung der Aktiven Steuerung der MOSFETs.
Die geregelten Netzteile der ETONs arbeiten optimal bei 14,4V, schaffen
ihre maximale Leistung bei bis zu 13,7V, wollen aber ungern mehr als
15,5V. Ab 16V müssen sie zu Herrn van der Horst zur holländischen Grenze
zur Reparatur! Spannungsschwankungen zwischen 15,5V und 13V stören die
Endstufen überhaupt nicht!
Εrnst B. schrieb:> RSP-1500-12
ist mir seit Jahren bekannt und der letzte Ausweg im 3-Phasen-Betrieb.
Nur bei dem Einsatz der Dinger lerne ich nichts!!!
Axel R. schrieb:> Und das ist eben nicht richtig
Ja, ist gut, beruhig Dich bitte wieder. Diese vielen Ausrufezeichen
sind hier sowieso recht unbeliebt, ich bin auch kein Fan.
Axel R. schrieb:> die geregelten> Schaltnetzteile der ETONs.
Nun, also, es sind zwar DCDC, keine Netzteile, wenn von niedriger DC
gespeist und DC ausgebend, aber die Spannung wird danach geregelt,
ok so weit.
Und diese DCDC vertragen keine etwas höhere Spannung - schlecht.
Viele einfache Optionen hat man da nicht.
Umfall schrieb:> Aye...>> Zahllose (wer will, auch beliebig "audiofoole") Amps mit schon enth.> Netzteil, und Lautsprecher mit höherohmigen Schwingspulen, sind Dir> nicht gut genug?
Nö! Der Sweet Spot aus Anforderungsprofil an die Endstufen, Kosten und
Zusammenspiel mit den Lautsprechern, die auch ihren 25 Jahre Reifegrad
haben, der ist gefunden! Klang ist sicher ab einem bestimmten Grad
Geschmacksache und das soll nicht Inhalt dieses Threads werden. Ich
hatte bewusst versucht die Diskussion um das "WARUM" zu vermeiden. Hier
soll es lediglich um "an meine speziellen Bedürfnisse angepasste
Schaltung eines aktiven Drehstrom-Voll-Brücken-Gleichrichters" gehen!
Axel R. schrieb:> 1. über PC Netzteil mit bis zu> 800W. Dann limitiert die zu niedrige Eingangsspannung die geregelten> Schaltnetzteile der ETONs.Axel R. schrieb:> Weg zum Ziel: as simple as possible!!!
Dann kauf dir ein potenteres Schaltnetzteil?!
Chris schrieb:> Axel R. schrieb:>> 1. über PC Netzteil mit bis zu>> 800W. Dann limitiert die zu niedrige Eingangsspannung die geregelten>> Schaltnetzteile der ETONs.>> Axel R. schrieb:>> Weg zum Ziel: as simple as possible!!!>> Dann kauf dir ein potenteres Schaltnetzteil?!
Mit solchen Kommentaren muss doch dieser Thread nicht zugemüllt werden,
oder?
Ist es so schwer zu verstehen, dass ich was eigenes bauen möchte um
meinen Horizont in Schaltungstechnik zu erweitern?
Axel R. schrieb:> ist mir seit Jahren bekannt und der letzte Ausweg im 3-Phasen-Betrieb.> Nur bei dem Einsatz der Dinger lerne ich nichts!!!
Als ich meinen Vorschlag getippt hatte, war auch noch nicht 100%ig klar,
dass es um "Audio" geht.
((OT:
Da würde ich lieber auf 48V-SNTs gehen, und eine dafür geeignete
Class-D-Endstufe dahinterhängen.
))
Zurück zum Thema:
Beachte, dass LT4320 u.Ä. nicht exakt im Nulldurchgang schalten, sondern
kurz danach, und das auch ziemlich hart, nicht weich wie Si-Dioden.
Damit ballerst du einen ziemlich fiesen Brumm auf deine Versorgung, auf
den muss deine Kondensator-Bank ausgelegt sein.
Axel R. schrieb:> Ist es so schwer zu verstehen, dass ich was eigenes bauen möchte um> meinen Horizont in Schaltungstechnik zu erweitern?
Aber willst du nicht lieber an einer Stelle was basteln, wo es auch
einen Vorteil bringt?
Schau doch z.B. mal nach, mit welcher Zwischenkreis-Spannung deine
Eatons laufen. Evtl. Kannst du da direkt einspeisen, und so das zweite
SNT im Verstärker umgehen. Kannst dann auch mehr Kapazität für mehr
"Bumms" verbauen, direkt im Zwischenkreis, und keine "über 1000 Oscon
Kondensatoren" an einer Stelle wo sie sowieso nix bringen.
Oder bastel was, was nacher wenigstens schick anzuschauen ist, z.B.
einen Thyraton/Quecksilberdampf-Gleichrichter.
Du solltest Dich mal etwas mehr mit der Theorie beschäftigen.
Für Drehstrom nimmt man die Zwölfpulsschaltung. Dazu braucht man einen
Drehstromtrafo mit 2 Sekundärwicklungen je Phase. Es sollten auch 3
Trafos gehen, wo man eine Sekundärwicklung als Stern und die andere als
Dreieck schaltet. Das Spannungsverhältnis muß natürlich stimmen.
Damit hat man nur eine sehr geringe Restwelligkeit und dann läuft die
Spannung auch kaum hoch.
Zur weiteren Optimierung kann man noch eine Drossel zwischen
Gleichrichter und Ladeelko schalten. Das war früher üblich, als es noch
keine Elkos mit riesen Kapazitäten gab.
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:12-puls-gleichrichter-spannungen.png
Einfach nur 3 Einphasengleichrichter parallel ist die ungünstigste
Variante.
Εrnst B. schrieb:> Da würde ich lieber auf 48V-SNTs gehen, und eine dafür geeignete> Class-D-Endstufe dahinterhängen.
Habe ich getestet mit IRS2092 / SMPS2000RxE und sie kommen nicht an die
ETONs ran, vermutlich wegen des unfassbar niedrigen Innenwiderstands der
ETON, die die RCFLF18X401 Hybridhörner perfekt antreiben... zudem ist
Kosten/Nutzen extrem schlecht, da der Audio-Teil vollständig vorhanden
ist und nichts gekauft werden soll! Aber bitte, diese Info dient nur, um
zu zeigen, dass ich die Alternativen alle im Kopf habe, oder schon
getestet sind.
Εrnst B. schrieb:> Schau doch z.B. mal nach, mit welcher Zwischenkreis-Spannung deine> Eatons laufen. Evtl. Kannst du da direkt einspeisen, und so das zweite> SNT im Verstärker umgehen. Kannst dann auch mehr Kapazität für mehr> "Bumms" verbauen, direkt im Zwischenkreis, und keine "über 1000 Oscon> Kondensatoren" an einer Stelle wo sie sowieso nix bringen.
Das ist mir auch bekannt, aber dann müsste ich eventuell 4 weitere
Netzteile bauen und das Übersteigt den Kostenaufwand gegenüber dem
aktiven Gleichrichter erheblich! Beachte bitte, dass das zu optimierende
Netzteil bereits fertig ist, im Einsatz sich ganz gut schlägt, nur eben
durchaus verbessert werden kann.
Εrnst B. schrieb:> Zurück zum Thema:> Beachte, dass LT4320 u.Ä. nicht exakt im Nulldurchgang schalten, sondern> kurz danach, und das auch ziemlich hart, nicht weich wie Si-Dioden.> Damit ballerst du einen ziemlich fiesen Brumm auf deine Versorgung, auf> den muss deine Kondensator-Bank ausgelegt sein.
Das dachte ich mir schon, weshalb ich auch vom Datenblatt des LT4320
nicht überzeugt bin. Zu den Schaltvorgängen wird sich da weniger
geäußert, als im Datenblatt des LM74670-Q1. Da sehe ich das heftige
Brummen nicht in den U/t-Diagrammen bei 60Hz und das Abschalten ist in
Kapitel "8.1.2.2 Capacitor Selection" eigentlich sehr gut beschrieben.
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm74670-q1.pdf
Das ganze wird aber sicher in einer Testschaltung inkl. Oszi noch
genauer untersucht, bevor ich es in den Dauereinsatz an den Endstufen
übernehme.
Peter D. schrieb:> Du solltest Dich mal etwas mehr mit der Theorie beschäftigen.> Für Drehstrom nimmt man die Zwölfpulsschaltung. Dazu braucht man einen> Drehstromtrafo mit 2 Sekundärwicklungen je Phase. Es sollten auch 3> Trafos gehen, wo man eine Sekundärwicklung als Stern und die andere als> Dreieck schaltet. Das Spannungsverhältnis muß natürlich stimmen.> Damit hat man nur eine sehr geringe Restwelligkeit und dann läuft die> Spannung auch kaum hoch.> Zur weiteren Optimierung kann man noch eine Drossel zwischen> Gleichrichter und Ladeelko schalten. Das war früher üblich, als es noch> keine Elkos mit riesen Kapazitäten gab.>> https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:12-puls-gleichrichter-spannungen.png>
Das ist mir bewusst. Nur hätte ich das Netzteil in obiger Konfiguration
sicher nicht für 3x45 Euro für die Ringkerntrafos + eine Handvoll Relais
+ geschenkte 1000 Oscon-Kondensatoren + ein bisschen MDF bauen können.
Wenn Du Dir Trafos entsprechender Wicklungsverhältnisse und
Leistungsklasse wickeln lässt, dann sind die 3 Meanwell-Netzteile aus
vorheriger Debatte deutlich preiswerter. Zudem kann ich in meiner
Konfiguration die 3 Trafos auch an einer Phase betreieben, wenn nötig.
Die Restwelligkeit steigt nur entsprechend.
> Einfach nur 3 Einphasengleichrichter parallel ist die ungünstigste> Variante.
Nein. eine Ein-Phasen-Gleichrichtung ist die schlechteste Variante.
Rechne mal den Ripple der ungesiebten Spannung meiner Variante gegen die
1-Phasen-Variante und gegen den 12+ Gleichrichter. Letzterer bringt
wenig Vorteil bei erheblichem Mehraufwand an Kosten!
Axel R. schrieb:> Weg zum Ziel: as simple as possible!!!
Die Kiste sieht exakt nach dem Gegenteil aus.
Axel R. schrieb:> aber auch das Potential mehr als 200A aus dem Netzteil zu holen.
Sicher nicht.
3 x 500/11.5 = 3 x 43 = 130A, nach Gleichrichtung /1.66 = knapp 80A,
schliesslich werden aus 11.5V auch 15.2V (bestenfalls, ca. , excl.
Elkoripple).
Dir fehlt es an Allem, vor allem an Grundlagen. Es hilft nix, einfach
aus Dummheit nur teure Hochleistungsbauteile aneinanderzuklatschen.
Trafonetzteile haben immer eine mit den 230V+/-10% schwankende
Ausgangsspannung.
https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
Man ist bei diesem Leistungen heute wegen PFC Vorschriften zu
Schaltnetzteilen verpflichtet, nimm so eines:
15V mit 200A (wofür auch immer)
https://de.aliexpress.com/i/4000883856757.htmlAxel R. schrieb:> Dauereinsatzan den Endstufen
Es geht um Audio ? Wieso 15V ? Ein Lautsprecher hat 4-8 Ohm, da reichen
15V nicht für 1500W. Sag jetzt nicht, dass du KFZ Endstufen "weil sie so
schön billig sind" mit zusätzlichem internen Spannungswandler an einer
simulierten Batterie betreiben willst. Und dabei auf den 1500 Aufdruck
der Endstufe schaust. Nein, das sind keine Watt. Das ist fast immer
Betrug. Fall nicht auf Betrüger rein.
https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.30
Nenne die Endstufe, vielleicht findet sich ein Schaltplan, und wenn es
nicht Class-D ist, ist es sowieso nicht sinnvoll bei den Leistungen, die
man nur im Bassbereich nutzen kann.
Tatsache, KFZ Spielzeug, die Hälfte der Kiste wird vom 12V->+/-50V
Spannungswandler eingenommen. Wie kann man so blind sein, den bei
Netzbetrieb mitnutzen zu wollen, man speist besser dahinter ein, höhere
Spannung, bipolar, geringerer Strom.
Dann 4 Class-AB Endstufen a 172W mit je 2 parallel geschalteten
Leistungstransistoren
https://mobil.hifitest.de/test/bildergalerie/in-car_endstufe_2-kanal/eton_pa_16002-eton_pa_8004_3019/9
Leider finde ich keinen Schaltplan, aber das Ding ist bei
Amp-Performance
https://www.amp-performance.de/en/673-Eton-PA-800-4.html
Also kommt nominell das raus, was drauf steht, jedoch wie bei
Amp-Performance üblich um zu viel Schrott zu vermeiden nur
sekundenweise, die Kühlkörper reichen trotz CPU-Lüfter nicht aus um 1000
Watt abzuführen.
Da braucht man auch kein dickeres Netzteil für, konventionelle Netzteile
sind ausreichend wenn man sie auf die mittlere Last auslegt, nur
Schaltnetzteile müssen den Spitzenstrom liefern können.
Weder die Platinenklemmen für Stromversorgung und Lautsprecher noch die
Bestückung im Verstärker, reicht für Dauerleistung aus.
Die in der HiFi-Branche übliche Dimensionierung findet sich in der
verlinkten dse Faq.
Axel R. schrieb:> vermutlich wegen des unfassbar niedrigen Innenwiderstands der> ETON
Dir fehlen einfache Grundlagen. Man kann den Innenwiderstand von
Endstufen quasi beliebig niedrig machen, sogar negativ.
MaWin schrieb:> Da braucht man auch kein dickeres Netzteil für [...]
Bei dieser Bauart in der Tat sinnlos, die Performance der eigentlichen
Endstufe wird durch das Schaltnetzteil im Verstärker bestimmt.
Hm,
also irgendwie ist das wie durchs Auge in die Brust...
Die RCFLF18X401 haben 8 Ohm, da drückt deine Eaton Stufe wahrscheinlich
noch 100W bei 1% THD, wenn du sie brückst evtl. 300W.
Was heist unglaublich niedriger Innenwiderstand, steht in den verlinkten
Datenblatt nirgends drinnen. Was meistens heist das die Werte nicht
sonderlich prickelnd sind....
Eine Crown XLI1500, die es für 299 schmale Taler bei Thoman zu kaufen
gibt, macht bei 8 Ohm 330W bei 0,5% THD (pro Kanal, gebrückt dann 900W)
mit einem Dämpfungsfaktor von >200 bei 8Ohm @ 10-400Hz... auspacken,
anschließen und los geht es.
(Eigentlich brauchst du ja die XLI2500 gebrückt, die macht dann die
1500W die dein 18" Lautsprecher kann)
Ich betreibe damit meine Klipsch und das Rauschen ohne Signal wenn der
Gain Regler komplett offen ist, stammte aus meiner Vorstufe, wenn nichts
angesteckt ist, ist völlige Ruhe!
mfg
Kfz Verstärker im Wohnzimmer, erst von 230V runter auf 12V, damit im
Verstärker dann wieder auf tbd hoch gewandelt wird.. Dann doch eindeutig
lieber auf die vom Vorredner genannte Zwischenkreisspannung gehen und
genau dort die Kondensatoren besetzen. Denn dort wird bei Impulsen doch
auch der Strom abgerufen, oder auch zurückgegeben (Bus Pumping).
Da mir hier Dummheit unterstellt wird und ich mich ab dem Punkt der
Beleidigung (§ 185 StGB) aus Diskussionen zurückziehe, darf dieses Thema
hier als beendet angesehen werden.
Axel R. schrieb:> Da mir hier Dummheit unterstellt wird und ich mich ab dem Punkt der> Beleidigung (§ 185 StGB) aus Diskussionen zurückziehe, darf dieses Thema> hier als beendet angesehen werden.
das wirst Du hier in so ziemlich jedem Faden finden
Welche Spannung soll hinten rauskommen? Untergrenze, Obergrenze?
Meinem kleinen Netzgerät habe ich die Sekundärwicklung des Trafos
reduziert, um nicht zu hohe Leerlaufspannung zu haben mit aktivem
Gleichrichter. Das Limit ist die minimale Spannung, die muß bei Vollast
noch erreicht werden. Dahinter eine Begrenzung auf Maximalspannung wie
z.B. hier Beitrag "Re: Stab. 12V 1A Netzteil mit Fet anstatt Bjt" mit ein
paar auf gleich ausgemessenen Mosfets.
Axel R. schrieb:> Da mir hier ... unterstellt
Wegen Technik und Verantwortung in Verbindung der Vorschrift, dass bei
Aenderungen das Netzteil auf PFC Schaltnetzteil umgestellt werden muss,
moechtest Du hier Hilfe zu einer unerlaubten Handlung sei als Fazit hier
angefuehrt.
Den Kniff mit dem Rettungsanker, Dummheit schuetzt manchmal doch, kennst
Du doch.
Ihr habt bis auf wenige Ausnahmen konstruktiv nichts zum eigentlichen
Problem beigetragen, Euch nur den Kopf über den Anwendungszweck gemacht,
habt dann völlig den Faden verloren, weil ihr gemerkt habt, dass es um
Audio geht und dabei häufig falsche Schlüsse gezogen, oder seit einfach
ganz am Thema vorbei. Dazu kamen haufenweise falsche Darstellungen und
falsche Rechnungen, auf die ich hier nicht weiter eingehe, weil
offtopic. Wenn ich das Thema hier im Forum weiter verfolgen würde,
bekomme ich sicher auch noch eine Anzeige, weil ich bleihaltiges Lötzinn
verwende, was genausowenig mit meiner initialen Fragestellung zu tun
hat, wie das Audio-Thema.
Mit einem MOSFET kann man leicht eine Spannungsbegrenzung aufbauen.
Unter Last macht der MOSFET dann voll auf. Z.B. ein AUIRFSA8409-7P
vernichtet bei 100A nur 50mV.
Auch kann man die Gleichrichterdioden durch MOSFETs ersetzen. An 50mV
kommt eine Shottky lange nicht ran und man spart viel Kühlaufwand.
Als Ansteuer-IC für aktive Gleichrichtung habe ich den TEA1795T
verwendet. Man braucht aber einen Trafo mit Mittelanzapfung.
Peter D. schrieb:> Mit einem MOSFET kann man leicht eine Spannungsbegrenzung aufbauen.> Unter Last macht der MOSFET dann voll auf. Z.B. ein AUIRFSA8409-7P> vernichtet bei 100A nur 50mV
Au weia, wie soll der MOSFET mit nur 50mV zwischen D und S denn die
Spannung (z.B. auf 15.2V) begrenzen ? Der schliesst sie kurz.
Entweder er schaltet einen Belastungswiderstand an die Spannung, dann
wird die Leistung halt im Widerstand verbraten ist aber nicht regelbar,
oder er wird nur genau so weit aufgesteuert dass 15.2V zwischen D und S
verbleiben, dann hat er auch (bei 100A) die ganzen 1520 Watt zu
verbraten (und platzt).
Einen shunt-Regler an einem Leistungstrafo um Überspannung zu verbraten
ist schlicht eine saublöde Idee. Du bremst dein Auto auch nicht, in dem
du Vollgas gibst und genügend Ziegelsteine vor's Auto legst für das
gewünschte Tempo.
Wenn schon der TO keine Ahnung hat, muss man ihm nicht noch
ahnungslosere Wundermärchen vorschlagen.
Gute Verstärker brauchen übrigens keine Spannungsregler, denn sie sind
selber welche, regeln mit über 20kHz die Ausgangsspannung genau der
Eingangsspannung folgend, egal wie die Betriebsspannung mit ihren 100Hz
schwankt.
MaWin schrieb:> Au weia, wie soll der MOSFET mit nur 50mV zwischen D und S denn die> Spannung (z.B. auf 15.2V) begrenzen ? Der schliesst sie kurz.
Muß ich Dir jetzt noch nen Längsregler mit MOSFET und OPV erklären?
Peter D. schrieb:> Muß ich Dir jetzt noch nen Längsregler mit MOSFET und OPV erklären?
Muss ich Dir noch den internen Unterschied von Mosfets, die
Linearbetrieb noch koennen und den vielen Typen, die das nicht mehr
koennen erklaeren?
Moin,
Zum Rest der Schaltung und Aufgabenstellung, find ich, wuerde gut
folgende Loesung passen:
Die Trafos haengen primaer nicht direkt an den Phasen, sondern jeweils
ueber einen kapazitiven Spannungsteiler aus 2 (wahrscheinlich dicken
Motor)Kondensatoren. Die muessen von ihrer Groesse so gewaehlt sein,
dass im Leerlauf die Primaerspannung entsprechend < 230V ist, und unter
Max. Last die beiden Cs zusammen mit der Streuinduktivitaet des Trafos
eine "klitzekleine" Resonanz auf 50Hz bilden, auf dass dann die
Primaerspannung auf 230V ansteigt.
SCNR;
WK
Axel R. schrieb:> Wenn ich das Thema hier im Forum weiter verfolgen würde, bekomme ...
So schlimm sind wir hier nicht. Aber unsanftes wachruetteln macht :o))
Alternative zu meinem Vorschlag weiter oben (der sicherlich im hauen und
stechen hier untergegangen ist): Die drei Ringkerntrafos haben die
Sekundärwicklung gut zugänglich außen. Um eine geringe Welligkeit
gegenüber 3 x Brückengleichrichter zu erreichen, ließen die sich auch
umwickeln. Ich würde eine Sternschaltung mit 8V-Wicklungen versuchen und
Gleichrichtung mit 6x ideal Diode controllern. Das dürfte <15,5V im
Leerlauf und >11,5V bei Vollast ergeben.
@TO
bullshit Texte nicht einmal ignorieren. :-)
Es stand zwar schon da, aber um noch einmal daran zu erinnern: In Europa
darf sich die Netzspannung im Bereich zwischen 207V und 253V bewegen.
Axel R. schrieb:> Max Spannung etwa 15,2V unbelastet
Bei 230V am Eingang sind das 13,8V unbelastet
Bei 207V am Eingang sind das 12,4V unbelastetHelge schrieb:> Das dürfte <15,5V im Leerlauf und >11,5V bei Vollast ergeben.
Wenn das für 230V dimensioniert ist, liegt man bei 10% Überspannug bei
17V und damit oberhalb seines Limits von 16V.
Ich habe das seltsame Gefühl, dass man am besten fährt, wenn man dafür
eine Art Auto nachbaut. Also dieses Monster zu einem Ladegerät mit
Strombegrenzung umbaut, dann eine ausreichend stromstarke 12V-Batterie
dranhängt.
(prx) A. K. schrieb:> Ich habe das seltsame Gefühl, dass man am besten fährt, wenn man> dafür eine Art Auto nachbaut. Also ein Ladegerät mit ausreichend> Innenwiderstand vorne, dann eine ausreichend stromstarke 12V-Batterie.
Ja, allerdings muss man den Akku alle paar (5?) Jahre austauschen. Das
Ladegerät muss nur die mittlere Leistung, gar über Ausschaltzeiten
hinweg, liefern.
MaWin schrieb:> Ja, allerdings muss man den Akku alle paar (5?) Jahre austauschen.
Na und? Die Kapazität ist ziemlich schnuppe, so lange er noch die
Leistung bringt, und ein Schrottplatz meist nicht allzu weit weg.
(prx) A. K. schrieb:> ein Ladegerät mit ausreichend> Innenwiderstand vorne, dann eine ausreichend stromstarke 12V-Batterie.
Das ist ja nett, die einzig vernünftige Lösung in der 42. Antwort :)
MaWin schrieb:> Das Ladegerät muss nur die mittlere Leistung
Dabei lernt man dann auch, wie wenig Leistung man braucht, um den
Nachbarn die Polizei holen zu lassen. ;-)
(prx) A. K. schrieb:> Wenn das für 230V dimensioniert ist, liegt man bei 10% Überspannug bei> 17V und damit oberhalb seines Limits von 16V.
Dann helfen nur noch 3 magnetische Konstanter vor den kapazitiven
Spannungsteilern - in den Konstantern ist doch eh' neben dem
nichtlinearen Spulenmonster auch ein C verbaut, iirc. Vielleicht kann
man das in den Spannungsteiler mitreinziehen... :-)
Hauptsach' schwer und gross!
SCNR,
WK
Mah,
doooofe Techniker, schlagen doch tatsächlich einen Hammer vor um einen
Nagel einzuschlagen, und wollen mir die die Super Duper Akkuflex madig
machen!!!
Es gibt für dein Problem eigentlich keine einfache Lösung, weil der
maximale Strom einfach zu groß ist!
Jeder der beruflich mit solchen Strömen zu tun hat sagt, als erstes
braucht man eine Schutzbrille und einen Eimer für die geplatzen
Transistoren!
Jede der Lösungen ist etwas aufwendiger:
1. Linearregler - wenig Regeldifferenz, hohe Verlustleistung, schnelle
Impulse
2. Sekundärwickungen reduzieren - wahrscheinlich verhungert die Stufe
bei niedriger Netzsspanung und hoher Leistungsanforderung.
3. Netzteil der Endstufe umbauen für höhere Eingangsspannung - viel
Fachwissen erforderlich, wahrscheinlich sind einige Bauteile schon auf
Kante dann wirds kompliziert!
Die Endstufe ist halt einmal fürs Auto konzipiert und hier herrschen
andere Bedingungen!
Ich würde den TE auch empfehlen etwas fertiges zu verwenden, da mir der
Aufbau in dieser Form überhaupt nicht gefällt! Nein es ist nicht sein
Problem mit der Spannung!
Wie sind die Litzen auf der Netzspannungseite eigentlich gegen lösen
gesichert?
Wo sind die Primärsicherungen der Trafos?
Wo sind die Thermosicherungen für die Widerstände, die vermutlich als
Anlaufwiderstände dienen sollen, wenn die Relais nicht schalten wie
vorgesehen.
Wie groß sind eigentlich die Luft- und Kriechstrecken auf den
selbergemachten Platinen?
Wie sehen die Abstände zwischen Primär- und Sekundärseite auf der
selbergemachten Platinen aus, gerade die schwarzen Litzen von den
Widerständen bei den gelben, blauen Litzen sehen mir verdächtig aus!
Wie sieht allgemein der Brandschutz der verbauten Materialen aus?
...
Axel R. schrieb:> Ihr habt bis auf wenige Ausnahmen konstruktiv nichts zum eigentlichen> Problem beigetragen, Euch nur den Kopf über den Anwendungszweck gemacht,> habt dann völlig den Faden verloren, weil ihr gemerkt habt, dass es um> Audio geht und dabei häufig falsche Schlüsse gezogen, oder seit einfach> ganz am Thema vorbei.
usw, usw, wieder einmal ein Beispiel einer beleidigten Leberwurst, weil
ihr gesagt wurde, dass sie Mist baut! Ich kann beim besten Willen keine
Problemfrage erkennen und auch keine Lösungsansätze des TO. Statt dessen
erzählt er von einem abenteuerlichen Konstrukt und ärgert sich, wenn
kein vernünftiger Mensch da mitdenken möchte...z.B. 15V und 200A, da
weiß ich nicht, ob ich lachen oder weinen soll..na ja, natürlich lach'
ich :-)
Rainer
Falls Ihr es noch nicht gemerkt habt, der TO is wech & hat sich sogar
abgemeldet. So wichtig war anscheinend die Problemloesung dann doch
wieder nicht.
Dabei haette man nun eine Loesung seines Problems mit bewahrtem
Bestandsschutz. Mosfet als Schalter nach den Dioden. Auszustand so, dass
die Bodydiode bei kleinen Stroemen 0,7V vernichtet, die fuer Einzustand
ueberbrueckt wird. So reicht es und verursacht so gut wie keine
Stoerungen.
Naja, ob das alles so stimmt?
Wer mit 25 Jahren Audio Erfahrung noch immer mit irgendwelchen Car
Endstufen daheim im Heimkino rumfummelt hat irgendwie den Schuß nicht
gehört/kapiert. Oder er hat keine 25 Jahre Erfahrung!
_Malzwischendurch schrieb:> wahrscheinlich verhungert die Stufe> bei niedriger Netzsspanung und hoher Leistungsanforderung.
Die verhungert in jedem Fall, weil nicht die 12V-Seite, sondern das
interne Schaltnetzteil der entscheidende Faktor ist, das kann nun mal
nicht beliebig viel Strom. Das will der zwar noch mitlesende, aber zu
Tode beleidigte (§ 185 StGB...muhahahaha...) OP aber nicht verstehen.
_LowFi schrieb:> Oder er hat keine 25 Jahre Erfahrung!
Die Lösung: 25 Jahre basteln ohne Sinn und Verstand.
https://youtu.be/a8hrt2zi3b8?t=13
Der Hobbyanwalt und Glätteisen für Ripple Forscher hat doch schon mit
dem Aufbau auf dem Foto gezeigt dass er ein Chaoskrieger ist.
Ich denke mal wenn dem egal ist dass er hunderte Watt an Leistung
verbrät baut er jetzt erstmal einen ordentlichen Gleichrichterbaustein
da ein, dann die Glättung mit BJTs als Darlington in Emitterschaltung
hinter der Siebung was von einem RC Glied als Kapazitätsvervielfacher
gesteuert wird. Da er nicht erklärt was genau das soll kann ich ja
einfach unterstellen dass die last nicht gross schwankt.
_LowFi schrieb:> immer mit irgendwelchen Car Endstufen ...
Die sind vermutlich halt immer noch da. Warum wegwerfen und was neues
kaufen.
Ressourcenverschwendung.
Dieter schrieb:> Die sind vermutlich halt immer noch da. Warum wegwerfen und was neues> kaufen.
Er hat ja auch den Tipp bekommen, denen im Zwischenkreis einzuspeisen.
Da kann er den limitierenden internen 12V -> ± xxV Spannungswandler
umgehen, und seine fette Kondensatorbank auch dort anbringen.
Ist aber vermutlich zu aufwendig, zu kompliziert, und zeigt am Ende noch
echte Resultate... Solche Probleme hat ein
Psiram-Schallwellen-Harmonisier-Aufkleber am Netzteilgehäuse nicht.
Dieter schrieb:> Muss ich Dir noch den internen Unterschied von Mosfets, die> Linearbetrieb noch koennen und den vielen Typen, die das nicht mehr> koennen erklaeren?
Ich hab das mal aufgebaut, einen Schaltregler mit Linearstufe als
Nachregler für kleinen Ripple, geht prima.
Der MOSFET muß nur ~300mV vernichten bei 6A, die Kühlung durch die
Platine reicht daher völlig aus.
Ein zusätzlicher Kühlkörper bedeutet immer erhöhte Fertigungskosten, da
hat man den etwas höheren Preis des MOSFETs mit geringem ON-Widerstand
spielend wieder rein. Ich hab den PSMN4R0-30YLD verwendet (3.4mΩ,
Superfast switching).
Den MOSFETs ist es wurscht, ob sie als Schalter optimiert sind.
Bei kleinem Spannungsabfall wird der SOAR nicht überschritten, mehr will
der MOSFET nicht wissen.
Kleine Schaltzeiten und kleine Kapazitäten sind für den Analogbetrieb
nicht wichtig, stören aber auch nicht.
Verstehe ich nicht!
>Der MOSFET muß nur ~300mV vernichten bei 6A, die Kühlung durch die>Platine reicht daher völlig aus.>Ein zusätzlicher Kühlkörper bedeutet immer erhöhte Fertigungskosten, da>hat man den etwas höheren Preis des MOSFETs mit geringem ON-Widerstand>spielend wieder rein.
Was bringt einen der geringere ON-Widerstand des MOSFETs wenn er im
Linearbetrieb arbeitet?
Für einen Abfall von 300mV bei einen Strom von 6A brauche ich einen
bestimmten Widerstandswert 50mR, egal was der MOSFET für einen Minimalen
Rdson hat...
Eine Verlustleistung von 1,8W könnte schon kritisch werden, bei
dementsprechenden Aufbau, das einfach als Problemlos zu bezeichnen halte
ich für gewagt.
_Watt schrieb:> Für einen Abfall von 300mV bei einen Strom von 6A brauche ich einen> bestimmten Widerstandswert 50mR, egal was der MOSFET für einen Minimalen> Rdson hat...
OMG.
Die 300mV sind doch der ungefähre Mittelwert. Der MOSFET muß natürlich
den Ripple des Schaltreglers, Lastschwankungen und Toleranzen ausregeln,
d.h. muß bis herab zu etwa 50mV noch im Regelbereich sein.
Und die Leiterbahnen haben ja auch noch Spannungsabfälle. Der
On-Widerstand im Datenblatt ist daher nur ein theoretischer Wert.
Wenn ich nur konstant um 300mV absenken würde, wäre das völliger
Blödsinn.
_Watt schrieb:> Eine Verlustleistung von 1,8W könnte schon kritisch werden
Och, das läßt sich noch gut beherrschen (mehrlagig, viele Vias,
Kühlflächen).
Schaltregler müssen oft deutlich mehr abführen.
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