DC-DC- Wandler Störgeräusche Audioverstärker DIY

[Jerome Bauer (Gast)]

Hallo, es würde mich freuen wenn mir hier jemand helfen könnte.
Wie schon im Titel steht, besteht das Problem darin, das ein DC Dc 
Wandler die symmetrische Spannungversorgung erzeugen soll (+-12V) aus 
+18V.
Bisher wurden die OPs immer mit einem Labornetzteil versorgt.
Sobald man die OPs mit dem DC DC wandler versorgt, hört man ein 
ständiges fiepen auf den Lautsprechern.
Es wird der folgende Dc dc wandler verwendet
Traco Power Ten 8 Series Ten 8-2422
Die Schaltfrequenz ist im Datenblatt mit 300kMz (PWM) dieser Frequenz 
hört man ja eigentlich nicht mehr aber trotzdem entsteht durch den Dc dc 
wandler eine Störung die hörtbar ist.

Ich freue mich auf jede Antwort :)

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Jerome Bauer schrieb:
> Ich freue mich auf jede Antwort :)
Zeig mal deinen Schaltplan und ein Foto vom Schaltungsaufbau. Besonders 
die Masseführung ist dabei interessant.

Hast du dir das ten8_emi_consideration.pdf (dort auf 
https://www.tracopower.com/int/model/ten-8-2422 unter Aplication Notes) 
angesehen und die Hinweise darin beachtet?

Jerome Bauer schrieb:
> das ein DC Dc Wandler die symmetrische Spannungversorgung erzeugen soll
> Bisher wurden die OPs immer mit einem Labornetzteil versorgt.
Mit vermutlich nur ein paar mA für einige OPs als Last läuft dieser 
8-Watt-Wandler im Puls-Skip-Modus. Er schaltet also dauernd aus und ein. 
Probier doch mal, dem mit Lastwiderständen anständig Strom zu entnehmen.

> (+-12V) aus +18V.
Wenn du 18V als Versorgung hast, dann kannst du doch die ganze Schaltung 
einfach unipolar mit virtuellen +-9V betreiben.

BTW: die 18V kommen aber nicht aus 2 Stück 9V-Blöcken, oder?

[Jan K. (keksstein)]

Diese Wandler regeln den Ausgang oft mit PWM / Pulse Skipping. Dabei 
entsteht viel niederfrequenter Müll zusätzlich zu der HF. Ich würde es 
mit einem Pi-Filter versuchen, eventuell reicht das schon. Ich selber 
habe solche Dinge immer mit Pi-Filter + Nachregelung designt, dann ist 
der NF-Müll auch weg. Aber ich vermute mal es geht nicht um die höchste 
Tonqualität?

[Jerome B. (Firma: Bosch) (ome)]

Vielen Dank für die Schnelle Antworten!
Jetzt schreibe ich auch mit meinem Account.

Lothar M. schrieb:
> Zeig mal deinen Schaltplan und ein Foto vom Schaltungsaufbau. Besonders
> die Masseführung ist dabei interessant.

Es gibt keinen direkten Schaltplan für denn DC DC Wandler ich füge mal 
denn von der kompletten Schaltung hinzu.

Das ganze ist als versuchsausbau gerade auf einem Steckbrett aufgebaut.


> Hast du dir das ten8_emi_consideration.pdf (dort auf
> https://www.tracopower.com/int/model/ten-8-2422 unter Aplication Notes)
> angesehen und die Hinweise darin beachtet?

Ja, ich habe das mit denn Kondensatoren versucht, leider keine 
Besserung.

> Mit vermutlich nur ein paar mA für einige OPs als Last läuft dieser
> 8-Watt-Wandler im Puls-Skip-Modus. Er schaltet also dauernd aus und ein.
> Probier doch mal, dem mit Lastwiderständen anständig Strom zu entnehmen.

Sobald ich jeweils einen Lastwiderstand mit anschließe erhört sich die 
Brummspannung und keine Besserung.

>> (+-12V) aus +18V.
> Wenn du 18V als Versorgung hast, dann kannst du doch die ganze Schaltung
> einfach unipolar mit virtuellen +-9V betreiben.

Wie ist dies möglich versorgt wird die Schaltung von einem Labornetzteil 
mit 18V.

[Jerome B. (Firma: Bosch) (ome)]

Jan K. schrieb:
> Diese Wandler regeln den Ausgang oft mit PWM / Pulse Skipping. Dabei
> entsteht viel niederfrequenter Müll zusätzlich zu der HF. Ich würde es
> mit einem Pi-Filter versuchen, eventuell reicht das schon. Ich selber
> habe solche Dinge immer mit Pi-Filter + Nachregelung designt, dann ist
> der NF-Müll auch weg. Aber ich vermute mal es geht nicht um die höchste
> Tonqualität?

Wäre es möglich das Sie mir dazu einen Schaltplan zukommen lassen.
ich habe mit dem Pi-Filter mich auch schon versucht aber kein Erfolgt 
gehabt.

Tonqualität sollte ganz gut sein aber muss jetzt nicht gerade 
überhängend sein.

[Max M. (Gast)]

Pi Filter gegen HF Müll und LDO gegen die Regelschwankungen.
Dazu OPs verwenden die möglichst unempfindlich gegenüber 
Versorgungsspannungsschwankungen sind und im Layout alles Analoge weg 
von den schaltenden Teilen inkl. getrennter Masseführungen mit 
Sternmasse.

Oder am besten ganz auf jeglichen analog Pfad verzichten und einen 
volldigitalen Class-D bauen.
Die fiepen, brummen, rauschen nicht wenn es keinen Analogpfad gibt der 
sich das alles einfängt.

[MaWin (Gast)]

Jerome Bauer schrieb:
> Sobald man die OPs mit dem DC DC wandler versorgt, hört man ein
> ständiges fiepen auf den Lautsprechern

Hm, mit 8W reicht das zwar für irgendeine OpAmp Schaltung aber kaum für 
Lautsprecher an +/-18V.

Ein Steckbrett ist nicht bekannt für gute Masseführung.

Sorge dafür, dass Masse vom Verstärker, Massebezugspunkt der OpAmp 
Schaltung und Masse des Eingangs in einem Punkt zusammenlaufen an den 
auch COM deines Spannungswandlers geht. Der Punkt sollte nicht im 
Steckbrett sein sondern gelötet oder geschraubt, falls doch Steckbrett 
dann nur in EINEN Blechstreifen.

Blocke +18V und -18V nicht zu den Eingängen sondern nah an der OpAmp 
Schaltung zu diesem einen Punkt hin mit Kondensatoren nach längeren 
dünnen Zuleitungskabeln ab. Verbinde eventuell von diesem einen Punkt 
hin nur zum negativen Eingang des Spannngswandlers mit einem EMI 
Funkentstörkondensator.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Ordentlich abfiltern mit LC- oder PI-Filter. Direkte Einstrahlung des 
Wandlers auf die Verstärker vermeiden.

[Jan K. (keksstein)]

>Wäre es möglich das Sie mir dazu einen Schaltplan zukommen lassen.
>ich habe mit dem Pi-Filter mich auch schon versucht aber kein Erfolgt
>gehabt.

Habe mal ein Konzept angehangen das gut funktioniert hat. Bei mir hängen 
einige Relais + eine (unkritische) Analogschaltung an "REL+", ich habe 
den Aufwand deshalb gemacht weil die Schaltung die die Relais enthält 
sehr winzige Signale verarbeiten muss. Ich wollte nicht riskieren das 
ich mir so Störungen einkoppel.

DC1 ist ein 7815 kompatibler Schaltregler Ersatz von Murata. IC1 ist ein 
"echter" 7812.

Zuerst mal wollen viele der DCDC-Wandler für minimalen Ripple einen Elko 
am Ausgang, das steht im Datenblatt. Traco hat fast immer Vorschläge von 
Filtern zu ihren Reglern. Der Elko darf nicht zu groß werden, das steht 
auch im Datenblatt.

L1 ist eine Funkentstördrossel mit 100uH, mit C2 gibt das ein 
Tiefpassverhalten. Da L1 mit C2 einen Schwingkreis bildet gibt es einen 
Resonanzpeak, laut Simulation einen 20dB Peak bei ~1kHz. R11/R12 mit 
jeweils 1Ohm entschärfen den Peak vollständig, siehe angehängte Spice 
Simulation. Da alles über 1kHz stark gedämpft wird hat der 7812 eine 
leichte Aufgabe, er muss nur den restlichen NF-Müll ausreglen der durch 
die PWM des DCDCs entsteht. Solche Linearregler unterdrücken Störungen 
zu hohen Frequenzen hin immer schlechter, deshalb ist der Filter nötig. 
Der Ripple an Rel+ ist im uV Bereich, ich vermute im Bereich vom 
Rauschen des 7812, war aber zu faul mit meinem uV-Meter zu messen. (-:

Am besten mal mit den Induktivitäten (in beiden Versorgungszweigen, also 
+-12V!) nochmal versuchen, das reicht vielleicht das das Störsignal so 
weit abgeschwächt wird dass man es nicht hört.

Gruß,
Jan

[Jerome B. (Firma: Bosch) (ome)]

Vielen Dank, habe es jetzt schlussendlich mit einem Spannungsteiler 
gelöst, jetzt sind die Störungen weg kann mir einer sagen wie ich diesen 
Richtig berechne