Geschätztes Forum, ich würde gerne eine digitale Audioendstufe an 32VDC betreiben. Mehr Spannung darf diese nicht sehen, bei weniger Spannung verliere ich Leistung. Zum Betrieb habe ich hier aus vergangenen Tagen 3S Lipo Akkus, davon würde ich drei Stück seriell nehmen. Damit ergibt sich ein Spannungsbereich von 31,5 bis 37,8V den ich mit den Akkus nutzen möchte. Nun suche ich eine Lösung den Verstärker vor Überspannung zu schützen, also die 32V. Dieser zieht im Mittel 3A (gemessen) und ich würde ihn mit einem 15mF low ESR Kondensator "Puffern". Mein erster Ansatz war ein LM338K Steel aus der Bastelkiste (LM317T auf steroiden), aber da verliere ich bei 3A etwa 3V, bei einer Eingangspannung von zB 33V auf,gewünscht 32V, Realität aber halt 30V. Mein Zweiter Ansatz war ein simpler 2N3055 mit Z-Diode als "Längstransistor?", der verliert nur rund 1V bei 3A. Hier habe ich aber das Problem das er an der Basis etwa 200mA braucht um Vernünftig durchzuschalten (Hfe 20-70?! wer baut sowas :) Da wüsste ich jezt spontan auch nicht wie ich eine 32V-Zdiode mit Low Drop und 200mA baue. Vielleicht ein guter Darlington der mehr Hfe als der 2N3055 hat und trotzdem wenig Drop? Ich merke das hier das Wissen/Erfahrung fehlt bei einer Lösung zu wissen das es eine gute Wahl ist. FRAGE: Welche Schaltung würdet ihr hier Verwenden, ich bin offen für Vorschläge! (Etwas geschaltetes habe ich mal ausgeschlossen? Weil ich Störgeräusche bei der Widergabe befürchte. Ausserdem ist in diesm Fall auch bei einer lineren Reglelung die Effizienz bei ca 90%) Wie immer, vielen Dank im Voraus, ich bin gespannt. Freundliche Grüsse martin ANHANG: Ich kenne die "Dynamik" des Forums, deshalb ein paar Dinge die ich weiss vorweg, bevor sie auftauchen: -Im Grunde kann ich mit bereits bestehenden Lösungen leben, mich hat aber der Ehrgeiz gepackt eine möglichst gute Schaltung für dieses Problem zu finden. -Ja, ein 8S Lipo hätte die bessere Spannungslage, ich habe aber ein 9S da. -Ja, die Verlustleistungen und die Kühlung habe ich im Griff. -Ja, die Akkus kriegen ein BMS.
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Martin H. schrieb: > Mein Zweiter Ansatz war ein simpler 2N3055 mit Z-Diode als > "Längstransistor?", der verliert nur rund 1V bei 3A. Hier habe ich aber > das Problem das er an der Basis etwa 200mA braucht um Vernünftig > durchzuschalten (Hfe 20-70?! wer baut sowas :) Da wüsste ich jezt > spontan auch nicht wie ich eine 32V-Zdiode mit Low Drop und 200mA baue. Ja, ist Mist. > Vielleicht ein guter Darlington der mehr Hfe als der 2N3055 hat und > trotzdem wenig Drop? Schon besser. Allerdings natürlich ein Komplementär-Darlington (gern auch mit Mosfet) in Emitter- bzw. Source-Schaltung mit etwas Verstärkung. Damit ist man die hohe Verlustspannung los und braucht nur eine kleinere Referenzspannung. > FRAGE: Welche Schaltung würdet ihr hier Verwenden, ich bin offen für > Vorschläge! Siehe Anhang. Drop-Spannung <0,5V, Spannungsabsenkung bei 0...3A <100mV. Allerdings wäre noch ein Überstromschutz hinzuzufügen. > (Etwas geschaltetes habe ich mal ausgeschlossen? Weil ich Störgeräusche > bei der Widergabe befürchte. Ausserdem ist in diesm Fall auch bei einer > lineren Reglelung die Effizienz bei ca 90%) Ja.
Martin H. schrieb: > Damit ergibt sich ein Spannungsbereich von 31,5 bis 37,8V den ich mit > den Akkus nutzen möchte. > Nun suche ich eine Lösung den Verstärker vor Überspannung zu schützen, > also die 32V. Martin H. schrieb: > Ausserdem ist in diesm Fall auch bei einer lineren Reglelung die > Effizienz bei ca 90% Bei 37,8V hätte ein Linearer Regler einen Wirkungsgrad von unter 85%
Wolfgang schrieb: > Bei 37,8V hätte ein Linearer Regler einen Wirkungsgrad von unter 85% Rechnen: 1+ Klugscheißen: 1+ praktisch brauchbare Lösung finden: 5- Danke, setzen.
Dein Ansatz ist schon in den Grundzügen falsch. Der Verstärker passt nicht zum Akku. Punkt. Dein Bedürfnis, die maximale Leistung aus ihm heraus zu holen, endet in einer unverhältsnismäßigen Materialschlacht. Mehr Bauteile erhöhen Störungen und Ausfallrate. Zudem sind die meisten Endstufen nicht für dauerhaften Betrieb mit maximaler Spannung und Leistung ausgelegt. Du brauchst entweder eine andere Endstufe oder einen anderen Akku. Gebe da lieber ein paar Euro mehr aus, als krampfhaft zusammen zu bringen, was nicht zusammen gehört. Du wirst es sonst langfristig bereuen.
Martin H. schrieb: > Damit ergibt sich ein Spannungsbereich von 31,5 bis 37,8V 3 x 3 x 2.5...4.2 sind 22.5 bis 37.8V. Martin H. schrieb: > Dieser zieht im Mittel 3A (gemessen) Elektronik interessiert sich nicht für Mittelwerte, sondern Spitzenwerte. Martin H. schrieb: > 32VDC Es ist immer ungeschickt, die Spannung eines Akkus gerade so zu wählen, dass hoch und runtergewandelt werden muss, oder den Akku nur halb auszunutzen, man denke an all die 1.5V Batteriegeräte die schon bei 1.2V die Grätsche machen. Wenn du nur bis 33V entlädst, also 3.66V/Zelle, ist dein LiPo nicht mal halb entladen. Nimm 4 von deinen Akkupacks in Serie und nutze einen 5A step down Schaltregler unhörbar hoher Frequenz als Fertigmodul.
Martin H. schrieb: > Zum Betrieb habe ich hier aus vergangenen Tagen 3S Lipo Akkus, davon > würde ich drei Stück seriell nehmen. Nimm einfach zwei Akkus weniger. Das Ohr empfindet die Lautstärke logarithmisch. Dh. für doppelte Lautstärke bnötigst Du das zehnfache an Leistung. Daher ist der Aufwand, den Du hier treibst nicht notwendig. Keep it Simple.
MaWin schrieb: > Elektronik interessiert sich nicht für Mittelwerte, sondern > Spitzenwerte. Ist so grundsätzlich nicht richtig. Hier, weil die Akkus sicher nicht ewig, also genau genommen nur kurz nach dem Laden, 37,8V liefern. Allgemein führt eine Dimensionierung für Maximallast=Dauerlast zu Lösungen die weit vom Optimum entfernt sind (Volumen, Gewicht, Kosten). > Wenn du nur bis 33V entlädst, also 3.66V/Zelle, ist dein LiPo nicht mal > halb entladen. Warum sollte man nur bis 33V entladen? Der LDO von Arno reicht Spannungen unter 32V problemlos sehr verlustarm (<5%) durch. Der Amp läuft mit der niedrigeren Spannung. > Nimm 4 von deinen Akkupacks in Serie und nutze einen 5A step down > Schaltregler 5x32= 160Watt Regler mit Uin >50V, sicherheitshalber 60V, ist wirklich verlustärmer als der LDO von oben? Bitte die durchschnittliche Spannungslage der LiPos beim Entladen zugrunde legen! > als Fertigmodul. Also als Chinakracher? Oder welches hochwertige Made in Germany Modul mit Wirkungsgrad >95% soll es sein (Link)?
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Dieter schrieb: > Nimm einfach zwei Akkus weniger. Oder einen weniger und lade ihn schonender nur auf 4V auf. Man wird den Unterschied kaum wahrnehmen. Ich hatte mir mal sowas (s. Anhang) überlegt, aber nie aufgebaut und getestet.
dino schrieb: > Ist so grundsätzlich nicht richtig. Hier, weil die Akkus sicher nicht > ewig, also genau genommen nur kurz nach dem Laden, 37,8V liefern. Aber bezüglich auf den Strom schon, die Bauteile müssen ihn aushalten, bezüglich Strom*Spannung also (Verlust)Leistung reicht der Mittelwert, und nun kommst du mit der Spannung. Auch deren Maximalwert müssen die Bauteile aushalten, Mittelwert reicht nicht dino schrieb: > Warum sollte man nur bis 33V entladen Weil er für 32V aus dem Linearregler mindestens 33V am Eingang braucht. dino schrieb: >> als Fertigmodul. > > Also als Chinakracher? Mir wäre egal was er kauft aber du bemäkelst China, machst es selbst aber dutzendmal schlechter als jeder Chinese es täte: dino schrieb: > Der LDO von Arno reicht Spannungen unter 32V problemlos sehr verlustarm > (<5%) durch. Der Amp läuft mit der niedrigeren Spannung. DAS ist ja wohl mal typisch deutscher Pfusch... Martin H. schrieb: > bei weniger Spannung verliere ich Leistung. ...den er nicht wollte.
dino schrieb: > Also als Chinakracher? Oder welches hochwertige Made in Germany Modul > mit Wirkungsgrad >95% soll es sein (Link)? In China haben alle Spannungswandler mehr als 95% Wirkungsgrad. Die Angabe gilt aber nur dort, hier in Deutschland arbeiten sie weniger effizient. Irgendwas ist hier anders, muss an der Aura liegen.
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Hey, vielen dank soweit. Wie immer zackig:) Hier mal ein erstes Feedback und weitere informationen: AmoR,danke, >>den Überstomschutz brauche ich weil es mit einem dicken kondi hinten knallt oder "nur" für den Fall der Fälle? Brauche ich mehr als zB 1000uF nach deiner Schaltung? Ansonsten würde ich das glaub mal probieren. Wolfgang, >>ja, aber 37,8V haben die nur sehr kurz der Akku fällt dann sehr schnell auf 36V, ich denke so im Mittel sind es >90% Stefan, Der Verstärker passt nicht zum Akku. Punkt.>> Hat schon was. Der Amp ist eine billigding mit einem TDA 7498E für eben max 32V. Wenn du einen passenden Verstärker für diesen Fall hast immer gerne her damit. (Selber Layouten und so wollte ich jetzt erstmal nicht. Oder hat jemand ein EAGLE Projekt für sowas?) DER MaWin? >>Also was den Spannungsbereich des Akkupacks angeht bin ich Sattelfest. Bei 3,6V Zelle ist Schluss für meine Zellen und etwa 95% der Kapazität genutz. Dieter, >>Ich habe 3S Packs da ich kann also entweder mit 9 oder 6 Zellen arbeiten, auseinanderschneiden tu ich die nicht.(Das es NICHT notwendig ist habe ich geschrieben, ich möchte es aber versuchen) dino, Warum sollte man nur bis 33V entladen? >>Da habe ich mich vielleicht nicht klar ausgedrückt. Ich würde den Akku tatsächlich etwa bis 31V laufen lassen, wenn der Verstärker dann nur 30V oder so sieht ist das voll ok. MaWin, Mittelwert reicht nicht. >>Also die 3A zieht das ganze bei einem Sinuston. Mit Musik rechne ich mit maximal 1A im Schnitt. Von daher sind die 3A schon eher Spitze? Den Pufferelko sollte die Schaltung aber ab. Zur Info habe ich mal noch eine Entladekurve meiner Zellen bei 0.5C Die Akkus wurden mit 4 bis 4,2V geladen, die verschienen kurven machen die Kapazitätsänderung sichtbar. Auch gut zu sehen bei gut 3,6V ist schluss. Grüsse martin
Martin H. schrieb: > Wenn du einen passenden Verstärker für diesen Fall hast > immer gerne her damit Oberhalb von 32 Volt wird die Auswahl echt dünn. Wie wäre der? https://de.aliexpress.com/item/10000090083368.html
Ich würde nachträglich die Schaltung von Arno gerne verstehen, ich versuche mal kurz zu beschreiben wie ich das verstanden habe: -der 1k und der 910Ohm Widerstand teilen die 32V auf rund 17V -zusammen mit rund 1V Ube vom BC547 sind wir dann bei den 18V der Z-Diode -das Spannungsteiler Paar 1k und 910 Ohm muss in der Praxis durch Versuch leicht angepasst werden um die 32V zu treffen, wegen Toleranzen und Betriebspunkte der Bauteil im "Grenzbereich" -Ugd vom IRF5305 variiert recht stark in Abhängigkeit des Ausgang Stromes Hier also meine konkreten Fragen: -Habe ich das so etwa richtig verstanden? -Kann jeder Mosfet, als Transistor im "halb" leitenden Zustand verwendet werden? (Verlustleistung ist mir klar) -Arno hat etwas von einem Überstromschutz geschrieben. Kommt diese Schaltung mit Kapazitäten im mF Bereich am Ausgang klar? (Wenn die zB 36V mit einem Relais zugeschaltet werden.) @Stefan, danke noch für den Tipp, ich glaub die Endstufe habe ich auch angeschaut aber dann verworfen weil sie mir Überdimensioniert vorkam. Aber Rückblickend würde sie besser zur Spannung des Akkupacks passen. Ich überlege mir das noch wenn ich den Lautsprecher und das Gehäuse habe. Gruss martin
Martin H. schrieb: > Kann jeder Mosfet, als Transistor im "halb" leitenden Zustand verwendet > werden? Im Prinzip ja, aber dann auf jeden Fall nur mit einem Bruchteil der maximalen Stromstärke. Siehe SOA Diagramm im Datenblatt.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Im Prinzip ja, aber dann auf jeden Fall nur mit einem Bruchteil der > maximalen Stromstärke. Siehe SOA Diagramm im Datenblatt. Bei den meisten modernen MOSFETs gibts aber gar keine DC-Linie mehr im SOA-Diagramm
HildeK schrieb: > Ich hatte mir mal sowas (s. Anhang) überlegt, Der Trench Pfet ist für Schaltanwendungen ausgelegt und wird im Regelbetrieb nicht viel mitmachen. Das Gehäuse ist auch schlecht zu kühlen. Martin H. schrieb: > simpler 2N3055 mit Z-Diode als > "Längstransistor?", der verliert nur rund 1V bei 3A. Hier habe ich aber > das Problem das er an der Basis etwa 200mA braucht um Vernünftig > durchzuschalten Darlington Schaltung verwenden.
Max M. schrieb: >> simpler 2N3055 mit Z-Diode als >> "Längstransistor?", der verliert nur rund 1V bei 3A. Hier habe ich aber >> das Problem das er an der Basis etwa 200mA braucht um Vernünftig >> durchzuschalten > Darlington Schaltung verwenden. Dann braucht man aber eine höhere Spannung zum Ansteuern der Basis.
Martin H. schrieb: > Stefan, Der Verstärker passt nicht zum Akku. Punkt.>> Hat schon was. Der > Amp ist eine billigding mit einem TDA 7498E für eben max 32V. Wenn du > einen passenden Verstärker für diesen Fall hast immer gerne her damit. Der TDA 7498E kann doch bis zu 45 Volt max (39 Volt recommended). Wo ist das Problem?
Beitrag #7105223 wurde von einem Moderator gelöscht.
Martin H. schrieb: > Der Amp ist eine billigding mit einem TDA 7498E für eben max 32V Na also, da macht ein Schaltregler auch keinen Unterschied mehr. Oder was meinst du kannst du da mit einer super duper linearen Spannungsregelung rausholen?
Martin H. schrieb: > Der Amp ist eine billigding mit einem TDA 7498E für eben max 32V. Irgendwie ist diese ganze Diskussion ein bissel arg esoterisch. Der TDA 7498E ist ein "160-watt + 160-watt dual BTL class-D audio amplifier" laut Datenblatt von ST. Features (von eben dort): - 160-W + 160-W output power at THD = 10% with RL = 4 Ω and VCC = 36 V - 1 x 220 W output power mono parallel BTL at THD = 10% with RL = 3 Ω and VCC = 36 V - Wide-range single-supply operation (14 - 36 V) Und er verträgt maximal 45 Volt als Betriebsspannung. Als erstes: Das ist kein analoger Verstärker, sondern ein Schaltdingens - und weiter oben kam ein Argument, daß man einen Schaltwandler als Stromversorgung nicht haben will, weil Störungen befürchtet werden. Als zweites: Es ist immer falsch, irgendwelche Schaltungen auf Kante zu nähen, also vor allem, Zusagen über den zulässigen Betriebsspannungsbereich bis zum letzten Jota ausreizen zu wollen. Abgesehen davon verträgt das Ding Spannungsspitzen an seiner Versorgung bis zu 45 Volt. Da lohnt es sich nicht, irgendwelche ausgebufften Schaltungen für 31.999 Volt oder so zu erdenken. Der Chip kann auch bei 36 Volt betrieben werden - vorausgesetzt, er erfüllt die in dem von ST publizierten Datenblatt gesetzten Grenzwerte, was ich aber gerade bei China-Teilen nicht so unbedingt glauben will. Als drittes: Eine 320 Watt NF-Endstufe (160+160 Watt) aus Akkus betreiben. O ha. Das wäre nach Milchmädchenrechnung aus einer 32 Volt-Versorgung ein Dauerstrom von 10 Ampere (bei 100% Wirkungsgrad). Die genannten 3 Ampere sind also ein bissel arg deutlich zu niedrig angesetzt - es sei denn, man will da deutlich weniger Gebrüll herausholen. Und wenn hier jemand argumetieren will, daß man ja durch hochohmigere Lautsprecher ohnehin weniger Leistung zieht, dann soll er das lieber wieder runterschlucken. Selbst bei 8 Ohm bleibt das noch eine Menge Gebrüll. Und Chassis mit 8 Ohm und 100 Watt? Für weniger Gebrüll braucht man auch weniger Versorgungsspannung. Wenn da fertige Akkupacks zu 6 seriell verwendet werden, dann landet man bei etwa 21.6 .. 25.2 Volt und ist damit mitten im zulässigen Vcc Bereich und weit unterhalb von 45 Volt als oberste Grenze. Und dann kommt auch die Ausgangsleistung und damit der gezogene Strom herunter auf Werte, die etwas näher an den angezielten 3 Ampere liegen. W.S.
Martin H. schrieb: > ich habe aber ein 9S da Was hat der denn für eine Kapazität? Gibt's dazu ein Datenblatt?
> Der Trench Pfet ist für Schaltanwendungen ausgelegt und wird im > Regelbetrieb nicht viel mitmachen. > Das Gehäuse ist auch schlecht zu kühlen. Kannst du das noch genauer ausführen, heisst das der kann sterben ohne zu überhitzen und ohne zu hohe spannungen? Schlecht zu kühlen weil die intern entsprechende Stellen nicht zur Kühlfläche verbunden sind? > Der TDA 7498E kann doch bis zu 45 Volt max Das kann er aber nur wenn keine NE5532 Op Amps davor sind (und 35V Elkos verbaut sind), sind sie aber. Daher die in der zweiten Zeile gewünschten 32V, wie vom Modul gefordert. > was meinst du kannst du da mit einer super duper linearen > Spannungsregelung rausholen? Niemand spricht von super duper linearen sachen. Ich möchte nur das was ich beschrieben habe. Und Wenn der Preis dafür 2-3V Dropspannung sind dann ist das halt so. Ich wusste es aber vorher nicht. >Und er verträgt maximal 45 Volt als Betriebsspannung Siehe oben >Als erstes: Ich weiss das es ein D-Amp ist. Un dich stehe zu meinen Befürchtungen das ein Schaltnetzteil zu Störugen führen kann (im Gegensatz zu was linearem, mit ebenfalls Wirkungsgrad > 90%) >Als zweites: Gerne nochmal, 32V sind Anforderung(woher die drei Nachkommastellen kommen erschliesst sich mir nicht ganz) >Als drittes: Auch hier erschliesst sich mir nicht ganz warum plötzlich 320W im Raum stehen, ich hätt halt gerne die 32V bei etwa 3A. Diese habe ich mit dem Labornetzteil gemessen und dafür habe ich die entsprechenden Akkus. >Was hat der denn für eine Kapazität? Gibt's dazu ein Datenblatt? Wie gesagt ich habe viele 3S hier mit je 2200mAh. Ich denke verschaltet ein 9S2P sollte etwa passen (rund 130 Wh , 5h Betrieb) So, ich denke die Liebhaber der subtilen Komik kommen so langsam auch auf ihre Kosten. Mir gefällts. Grüsse Martin
Max M. schrieb: >> simpler 2N3055 mit Z-Diode als >> "Längstransistor?", der verliert nur rund 1V bei 3A. Hier habe ich aber >> das Problem das er an der Basis etwa 200mA braucht um Vernünftig >> durchzuschalten > Darlington Schaltung verwenden. Die 200mA sind nicht verloren, fließen ja über den Emitter zur Last. Es wäre aber zu rechnen, wieviel Strom die Z-Diode bei maximaler Eingangsspannung und Verstärker im Leerlauf tragen muß. Für die negative Seite muß ja ein PNP her, MJ2955. Ich weiß nicht, ob man diese beiden noch in seriöser Qualität kaufen kann. Grundschaltung: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204131.htm
Man sollte eigentlich nie an den Grenzen der Belastbarkeit herumeiern. Bei 30V sollte man schon guten Abstand von 5..10V haben. Akkus haben so einen wunderschön niedrigen Innenwiderstand. Und den willst du durch irgendwelche Regler verschenken? Also: Verstärkerelektronik für mindestens 40V auslegen und direkt an den Akku ran. Andre Lösung; zwei Endstufen, als Brücke betreiben, den LS in der Mitte. Dann erhältst Du die doppelte Spannung am Lautsprecher. So bekam man bei früheren Autoradios bei 12,6V am 4-Ohm-LS eine Leistung in den 30W-Bereich (U²/R = 144/4 =36W)
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Martin H. schrieb: >> Der Trench Pfet ist für Schaltanwendungen ausgelegt und wird im >> Regelbetrieb nicht viel mitmachen. >> Das Gehäuse ist auch schlecht zu kühlen. > Kannst du das noch genauer ausführen, heisst das der kann sterben ohne > zu überhitzen und ohne zu hohe spannungen? Ja, sowas nennt man "Zweiter Durchbruch". Die entsprechenden Grenz- werte kann man dem sog. SOA(save operation area)-Diagramm entnehmen.
Martin H. schrieb: >> Der TDA 7498E kann doch bis zu 45 Volt max > Das kann er aber nur wenn keine NE5532 Op Amps davor sind (und 35V Elkos > verbaut sind), sind sie aber. Daher die in der zweiten Zeile gewünschten > 32V, wie vom Modul gefordert. > >> was meinst du kannst du da mit einer super duper linearen >> Spannungsregelung rausholen? > Niemand spricht von super duper linearen sachen. Ich möchte nur das was > ich beschrieben habe. Und Wenn der Preis dafür 2-3V Dropspannung sind > dann ist das halt so. Ich wusste es aber vorher nicht. Du kannst doch allein_diese_Vorstufen mit entspr. niedriger Spannung versorgen - und die Akkus direkt an den Klasse-D-Verstärker? Dann brauchst Du einzig dafür den Linearregler - und zwar für viel weniger Strom bei viel weniger Spannung - WENN ÜBERHAUPT. Übrigens (wieso auch alle von "hart an der Grenze ist schlecht" reden - und Du es bei Deinen "vermeintlichen Spezialanforderungen" für eine KOMISCHE VORSTELLUNG hältst, liegt daran, daß es kein Problem gibt...): Auf Deinem Modul ist doch aller Wahrscheinlichkeit nach eh schon ein Linearregler vor den Vorstufen. Dieser, oder falls keiner, die NE5532 selbst, ist/sind thermisch vermutlich hart an der Grenze... und die hohe Ausgangsspannung der NE5532 OHNE Linearregler davor braucht als Eingang eines Vollverstärkers kein Mensch, nur geringen Eingangspegel. Verstehst Du jetzt? Sogar wenn Du ein "Kombimodul" hast ist es ganz einfach, die Puffer- Elkos des Klasse D Moduls auf z.B. 50VDC Typen zu ändern, und die Vorstufe getrennt zu versorgen. VIEL einfacher, als irgendeinen "Hochleistungs-(U/L)LDO" davorzubauen.
pas de probleme schrieb: > VIEL einfacher, als irgendeinen "Hochleistungs-(U/L)LDO" davorzubauen. Noch besser ist freilich MaWins Tip: Mit 12S (4 Packs in Serie) und einem Step-Down (da geht auch billige Chinaware - sowas hier https://www.amazon.de/dp/B07H5MC6V3/ref=redir_mobile_desktop?_encoding=UTF8&psc=1&ref=ppx_pop_mob_b_asin_title Dieser Synchronwandler packt Deine 3-5A locker, die verspr. 10-12A würde ich ihm mit diesen Mosfets und dieser Spule nicht abverlangen. Gibt es auch deutlich günstiger bei ali.e, hat halt Wartezeit) ergibt sich konstante U_B - was sich schon etwas auf die mögl. Verzerrungen auswirkt (und zwar positiv). Aber nur für kosntante U_B so einen "besonderen Low Drop züchten" entspricht keinem vernünftigen Aufwand/Nutzen Verhältnis. (Höchstens für "Goldohren".) Schaltwandler vor einen Klasse D wäre... null Problem. Ehrlich.
>Die 200mA sind nicht verloren Interessant, habe ich so noch nie gesehen > maximaler Eingangsspannung und Verstärker im Leerlauf Also UeMax wäre 37.8V, im leerlauf zieht der Amp 60mA. Die abgebildete Grundschaltung vertehe ich und kann sie dimensionieren. > für die negative Seite muß ja ein PNP her Diesen Teil verstehe ich nicht und kann die Schaltung nicht erweitern. Hier bitte Hilfe. > zwei Endstufen, als Brücke betreiben Also das ist bereits eine PBTL Schaltung, oder sprichst du davon, zwei bereits gebrückte Verstärker zu verschalten? Dann bitte Skizzieren oder Link. > Die entsprechenden Grenzwerte kann man dem sog. SOA(save operation area)-Diagramm entnehmen. Beim genannten IRF5305 finde ich nur angaben für Pulslängen hoch bis 10ms (bei 30V rund 6A) Ich kann das auf zwei Weisen interpretieren 1. ein anderer Betrieb nicht zulässig ist (oder macht keinen Sinn) 2. Längere Pulsdauer bis konstant entsprechen der 10ms Kurve? > Dann brauchst Du einzig dafür den Linearregler Also da sind noch rund 10 Elkos mit 35V da. Um den Amp-IC hat es jede menge Hühnerfutter bei dem ich jetzt so von aussen auch nicht gleich sehe was Umax ist...(Ein ähnliches Modul ebenfalls für 32V hats mir bei 32V zerschossen) > Auf Deinem Modul ist doch aller Wahrscheinlichkeit nach eh schon ein Linearregler vor den Vorstufen Die sind direkt an Ue > und die Vorstufe getrennt zu versorgen Den Ansatz verfolge ich vielleicht, das bestehende Modul aufzutrennen. Ist/war jetzt aber nicht mein erster Plan, solange ich die "Hochleistungs-(U/L)LDO" Geschichte nicht einschätzen kann. > da geht auch billige Chinaware - sowas hier > Schaltwandler vor einen Klasse D wäre... null Problem. Interessantes Modul, ziehe ich in Erwägung. Ich habe mit Schaltwandler und Klasse D schon schlechte Erfahrungen gemacht, muss man aber wohl im Einzelnen testen. > Im Grunde kann ich mit bereits bestehenden Lösungen leben, mich hat aber der Ehrgeiz gepackt eine möglichst gute Schaltung für dieses Problem zu finden. Wie geschrieben würde ich halt für das aufgetretene Problem Uin 38-31V .. Uout 32V (bis 31V minus Udrop) ca. 3A mit möglichst wenig drop, linear aufgebaut (aber nicht hochpräzise) eine gute Lösung finden. jetzt unabhängig von Sinn und was ich später tatsächlich verbaue. Dann habe ich eine Grundlage, mich für eine Variante zu entscheiden. Grüsse Martin
Martin H. schrieb: > Längere Pulsdauer bis konstant entsprechen der 10ms Kurve? IR hat das bei sehr vielen Typen nicht im Datasheet stehen. Bei manchen haben sie die DC Kurve später nachgereicht. Bei anderen ist ein DC Betrieb schlicht nicht vorgesehen, weil die thermische Charakteristik vieler moderner MOSFETs dafür ungeeignet ist, zur Zerstörung führt. Bei manchen Typen, bei denen DC trotzdem im Datasheet steht, kann man erkennen, dass so ein Teil mit irre vielen Ampere und Watt bei DC zum Zwerg wird, der von nominell weit schwächeren Standardtypen aus der Anfangszeit in den Schatten gestellt wird. Einen MOSFET ohne DC Kurve im linearen Bereich zu verwenden, indem man aus den 10ms extrapoliert, kann ein Rezept fürs räuchern sein.
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(prx) A. K. schrieb: > Bei manchen Typen, bei denen DC trotzdem im Datasheet steht, kann man > erkennen, dass so ein Teil mit irre vielen Ampere und Watt bei DC zum > Zwerg wird, der von nominell weit schwächeren Standardtypen der > Anfangszeit in den Schatten gestellt wird. Ist durch die Marktanfordeungne bestimmt. Schaltanwendugne sind halt seit der Anfangszeit der Leistungs-FET stark zunehmend. Das bewirkt Konzentration auf schaltstarke Bauellemnete, die gleichzeitig preisgünstig sein sollen (= wenig Siliziumfläche, den Si kostet Ausbeute auf dem Wafer. Kleinere chips = viele) Und kleine Fläche bedeutet gleichzeitig wenig Verlustleistung im DC Bereich, die Physik ist halt nicht zu betrügen :-) Es gibt aber auch neuere FET- Serien, die wieder DC-Verlustleistung stärker berücksichtigen. Infienon Optimos (III ?) z.B.
Martin H. schrieb: > Wie gesagt ich habe viele 3S hier mit je 2200mAh. Ich denke verschaltet > ein 9S2P sollte etwa passen (rund 130 Wh , 5h Betrieb) Aha! Warum machst du nicht einfach eine 6S3P Kombination, zu der passende Endstufen handelsüblich sind? Glaube mir, den Unterschied in der Lautsärke wirst du kaum bemerken.
Martin H. schrieb: > Beim genannten IRF5305 finde ich nur angaben für Pulslängen hoch bis > 10ms (bei 30V rund 6A) Ich kann das auf zwei Weisen interpretieren 1. > ein anderer Betrieb nicht zulässig ist (oder macht keinen Sinn) 2. > Längere Pulsdauer bis konstant entsprechen der 10ms Kurve? Längere Impulse oder gar Gleichstrom sind immer möglich, nur dann halt ohne zugesicherte Eigenschaften. So ein TO-220 Gehäuse kann alleine aufrund seiner Bauform in der Praxis etwa 15 Watt abführen. (prx) A. K. schrieb: > Bei manchen Typen, bei denen DC trotzdem im Datasheet steht, kann man > erkennen, dass so ein Teil mit irre vielen Ampere und Watt bei DC zum > Zwerg wird, der von nominell weit schwächeren Standardtypen aus der > Anfangszeit in den Schatten gestellt wird. Ich denke das ist der Grund für die Fehlende Angabe. Datenblätter sind in gewisser Hinsicht auch immer Werbe-Broschüren wo man die Stärken hervorhebt und die Schwachpunkte lieber nicht an die große Glocke hängt.
Leistungs-MOSFETs bestehen aus eine grossen Anzahl parallel geschalteter Einzeltransistoren. Die sind zwar thermisch gekoppelt, aber perfekt ist diese Kopplung nicht, und es kann aus der Produktion heraus auch kleine Unterschiede geben. In einem Teil der Kennlinie im Linearbetrieb zwischen ganz aus und ganz an wirkt der Temperaturkoeffizient einem Ausgleich zwischen den Transistoren entgegen. Der wärmere Einzeltransistor übernimmt dann mehr Leistung, wird noch wärmer, und läuft so mit der Zeit seinem Ende entgegen. Bei Schaltanwendungen spielt diese unerwünschte Eigenschaft kaum eine Rolle, was es erlaubt, sie in der Bauart zugunsten anderer Parameter zu vernachlässigen.
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Martin H. schrieb: > FRAGE: Welche Schaltung würdet ihr hier Verwenden, ich bin offen für > Vorschläge! Einen brauchbaren Schaltregler würde ich da verwenden. Viele käufliche Aktivboxen zeigen, dass das geht. > (Etwas geschaltetes habe ich mal ausgeschlossen? Weil ich Störgeräusche > bei der Widergabe befürchte. Dir ist aber schon grundlegend klar, wie eine digitale Endstufe funktioniert? Da wird auch heftig geschaltet. Und Störgeräusche gibt es nur, wenn man billiges Zeug auf ungeeignete Weise mit billigem Kram verschaltet und sich jeder darauf verlässt, dass schon der anderen einen Filter drin haben wird, falls einer nötig ist... pas de probleme schrieb: > https://www.amazon.de/dp/B07H5MC6V3/ref=redir_mobile_desktop?_encoding=UTF8&psc=1&ref=ppx_pop_mob_b_asin_title > Dieser Synchronwandler packt Deine 3-5A locker Und du hast einen pfundigen Taschenwärmer gleich mit dabei. Genau diese von vielen Chinesen "gleichwertig" angebotene Baureihe hatte ich auch mal in Erwägung gezogen. Aber 170°C an der Spule bei 900mA Lasstrom sind schon eine beeindruckende Nummer: Beitrag "Re: Spule bei Schaltregler wird heiß" Es ist übrigens kein Zufall, dass dieses Modul mit "Ausgang: 1,25-30 V (einstellbar)" beworben wird: Beitrag "Diesen StepDown besser nicht kaufen"
Martin H. schrieb: > (Ein ähnliches Modul ebenfalls für 32V hats mir bei > 32V zerschossen) Irgendwie ist deine Logik für mich nicht nachvollziehbar. Und jetzt willst du trotzdem wieder an die Grenze gehen? Bei allen Billigmodulen, egal ob Schaltwandler, PWM Steuerungen usw. ist die einhellige Meinung immer Luft nach oben lassen. Die Maximalangaben dieser Chinateile sind zum Teil hoffnungslos übertrieben. Und jetzt willst du bei dem Verstärker genau das machen. Ihn bis zu den abs. max. Ratings belasten. Hältst du das wirklich für sinnvoll und erfolgversprechend?
Udo S. schrieb: > Irgendwie ist deine Logik für mich nicht nachvollziehbar. Da geht es um die Angeberei mit dem maximalen Krach an der Uferpromenade. Den Konkurrenten ging um 23 Uhr der Saft in die Knie. Habe grad mal den TO nachgesehen und gefunden.
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> ihn bis zu den abs. max. Ratings belasten Also mit 32V wäre ja alles kuschelig mit Reserve (ob aufgrund nicht originaler Bauteile trotzdem nichts am anschlag ist, ist eine andere Frage) > Da geht es um die Angeberei mit dem maximalen Krach an der Uferpromenade Nicht schlecht, vor 20 jahren vielleicht sogar korrekt:) Aber da wirst du noch etwas kreativer werden müssen um mich zu ärgern^^ So, und jetzt was konstruktives, ich war fleissig! Ich hab AmoR's Schaltung aufgebaut und getestet. Die Abweichung der Bauteile kommt daher, dass diese gerade in der Bastelkiste waren. Der P-Mosfet von AmoR hat durch die Bank bessere Eigenschaften, den werd ich dann sicher auch testen/verwenden. Hier die abweichende Bestückung: BC550C statt BC547E, IRF9Z24 statt IRF5303, 820R statt 910R Im Anhang (hoffentlich richtig gedreht) Der Versuchsaufbau mit Last und die Resultate. Den 2.85A Betriebspunkt mit ca 15W verlust auf dem Mosfet habe ich ca 15 Minuten laufen lassen, ausser der erwarteten Erwärmung keine Änderung. Eine Frage bleibt für mich noch offen: Kann der Mosfet "schleichend" schaden nehmen, also zB nach 100h ausfallen? Oder darf man annhemen das wenn er 10min am absoluten limit läuft (thermisches Gleichgewicht), nichts mehr passiert? Grüsse Martin
Martin H. schrieb: > Eine Frage bleibt für mich noch offen: > Kann der Mosfet "schleichend" schaden nehmen, also zB nach 100h > ausfallen? Oder darf man annhemen das wenn er 10min am absoluten limit > läuft (thermisches Gleichgewicht), nichts mehr passiert? Temperatur des FETs überwachen, warten bis diese Stabil ist. Daraus die Sperrschichttemperatur berechnen und dann mit der Sperrschichttemperatur und zumindest dem Strom ins SOA gehen und schauen wo man liegt. Je tiefer man den Punkt dann im zulässigen Bereich des SOAs liegt, desto wahrscheinlicher ist es, dass nichts mehr passieren wird. ;)
Stefan ⛄ F. schrieb: > Ich denke das ist der Grund für die Fehlende Angabe. Datenblätter sind > in gewisser Hinsicht auch immer Werbe-Broschüren wo man die Stärken > hervorhebt und die Schwachpunkte lieber nicht an die große Glocke hängt. Schönes Beispiel der PMPO Leistung von MOSFETs ist der IRFB7430, bei dem der DC Wert immerhin drin steht. In DC bleiben von dessen beeindruckenden 375W/195A bei 40V nur noch ~12W/0,3A übrig.
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Martin H. schrieb: > Der > Amp ist eine billigding mit einem TDA 7498E für eben max 32V. Wenn du > einen passenden Verstärker für diesen Fall hast immer gerne her damit. Es gibt keine Autoverstärker für 32V. PKWs haben 12V, LKWs 24V. Immer. Alle Verstärker mit etwas mehr echter Leistung haben das Schaltnetzteil gleich eingebaut, um von den im Auto üblichen 12V intern auf die benötigte Spannung zu kommen. Also kauf dir einfach irgend eins dieser 1000W-gelabelten Bumsdinger, und du hast alles, was du brauchst. Oliver
Martin H. schrieb: > Beim genannten IRF5305 finde ich nur angaben für Pulslängen hoch bis > 10ms (bei 30V rund 6A) Ich kann das auf zwei Weisen interpretieren 1. > ein anderer Betrieb nicht zulässig ist (oder macht keinen Sinn) 2. > Längere Pulsdauer bis konstant entsprechen der 10ms Kurve? Wie schon gesagt wurde, hat IR eine Zeit lang keine DC-Kurven ins Datenblatt geschrieben. Aber dennoch sind alle diese Mosfets bis zur angegebenen Maximalleistung DC-mäßig belastbar, denn schließlich steht ja eine max. Leistung im Datenblatt auf Seite 1 und diese Maximalleistung ist zeitlich nicht beschränkt. Allerdings gilt die nur in einem kleinen Betriebsbereich, und zwar beginnend bei der niedrigsten Uds, die oberhalb der Rdson-Grenze diese Leistung erlaubt. Bis zu welcher maximalen Uds die max. Leistung erlaubt ist, ist genau der unbekannte Punkt, der durch den "Spirito-Effekt" (Sekundär-Durchbruch) begrenzt wird. Moderne auf Schaltbetrieb optimierte Mosfets erlauben da nur wenig Uds, ältere Typen sehr viel mehr. Das liegt an dem stark unterschiedlichen Drain-Source-Bahnwiderstand, der erstens einen positiven Temperaturkoeffizienten hat und damit dem negativen Temperaturkoeffizienten der ID/Ugs-Kennlinie entgegenwirkt und zweitens eine symmetrierende Stromgegenkopplung zwischen den "Elementar-Mosfets" auf dem Chip bewirkt.
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Besonders nett findet sich das hier. Da werden zwei Typen verglichen, die bis auf den unauffälligen Suffix exakt gleich heissen und ähnliche Grunddaten haben: IXTH30N60P und IXTH30N60L2. https://eepower.com/technical-articles/understanding-linear-mosfets-and-their-applications/
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Martin H. schrieb: > Beim genannten IRF5305 finde ich nur angaben für Pulslängen hoch bis > 10ms (bei 30V rund 6A) Ich kann das auf zwei Weisen interpretieren 1. > ein anderer Betrieb nicht zulässig ist So isses. Das sind Schalttransistoren und keine Transistoren für Linearbetrieb > Also da sind noch rund 10 Elkos mit 35V da. Naja, das ganze Modul ist sehr auf Kante genäht, um es möglichst billig anbieten zu können.
Dieter schrieb: >> Irgendwie ist deine Logik für mich nicht nachvollziehbar. > > Da geht es um die Angeberei mit dem maximalen Krach an der > Uferpromenade. Siehe hier: https://www.heise.de/ct/Redaktion/cm/Thumpmobile_Zapper.html
Martin H. schrieb: > Kann der Mosfet "schleichend" schaden nehmen, also zB nach 100h > ausfallen? Wenn Du ihn ausserhalb der SOA betreibst, ja.
(prx) A. K. schrieb: > In DC bleiben von dessen beeindruckenden 375W/195A bei 40V nur noch > ~12W/0,3A übrig. Und das ist die innere Leistung, die das Gehäuse ableiten kann. Die 375W sind dagegen die externe schaltbare Leistung.
Abdul K. schrieb: > (prx) A. K. schrieb: >> In DC bleiben von dessen beeindruckenden 375W/195A bei 40V nur noch >> ~12W/0,3A übrig. > > Und das ist die innere Leistung, die das Gehäuse ableiten kann. Die 375W > sind dagegen die externe schaltbare Leistung. Wärmewiderstand summarum 1 K/W zwischen Sperrschicht und Kühlkörper gibt hehr her als schlappe 12W.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Datenblätter sind > in gewisser Hinsicht auch immer Werbe-Broschüren wo man die Stärken > hervorhebt und die Schwachpunkte lieber nicht an die große Glocke hängt. Ja, oftmals sind die Sachen, die nicht im Datenblatt stehen wichtige als die, die drinstehen.
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Abdul K. schrieb: > (prx) A. K. schrieb: >> In DC bleiben von dessen beeindruckenden 375W/195A bei 40V nur noch >> ~12W/0,3A übrig. > > Und das ist die innere Leistung, die das Gehäuse ableiten kann. Die 375W > sind dagegen die externe schaltbare Leistung. Oben das SOA-Diagramm von diesem Typ. Die DC-Kurve jenseits von 2V hat wenig mit Gehäuse und realistischer Kühlung zu tun, denn bei 100A gehen darin bis knapp 4V. Dort knickt die Kurve ab und jenseits davon liegt offenbar der Bereich mit verkehrtem Temperaturkoeffizienten. Andere Punkte der DC-Kurve liegen beispielsweise bei circa 5V/20A, 7V/10A und 40V/0,25A. Die Angabe "Limited by package" bezieht sich auf die Bondierung. Das PMPO-Limit liegt laut Datasheet bei 1524A, das Silizium kann dauerhaft 409A und der Draht nur 195A. In TO-220.
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Martin H. schrieb: >>Die 200mA sind nicht verloren > Interessant, habe ich so noch nie gesehen Ich dachte eigentlich, nachdem von Spannungsstabilisierung geredet wurde, dass diese uralte Grundschaltung bekannt sei. >> für die negative Seite muß ja ein PNP her > Diesen Teil verstehe ich nicht und kann die Schaltung nicht erweitern. Prinzipschaltung im Anhang. ArnoR schrieb: > Moderne auf Schaltbetrieb optimierte Mosfets ... sind für lineare Anwendungen zu steil. Schaut Euch mal den alten IRF540 an, die Dinger hatten wir vor gaaaanz vielen Jahren in der Endstufe von Leistungsverstärkern. (http://www.hifi-forum.de/viewthread-127-2276.html) Der ELA-Verstärker bringt 150 Watt Sinus bei +/- 27 Volt Versorgung an 66 Ohm Last (100V). Als Spannungsstabilisierung wäre ein bipolarer wie 2N3055 sicherlich robuster, aber da kommt leichtes Magengrummeln auf, was die Leistung der Z-Diode angeht.
Manfred schrieb: > Der ELA-Verstärker bringt 150 Watt Sinus bei +/- 27 Volt Versorgung an > 66 Ohm Last (100V). Du Schlawiner hast den Ausgangstrafo 4 Ohm zu 100V unterschlagen ;-)
Andrew T. schrieb: >> Der ELA-Verstärker bringt 150 Watt Sinus bei +/- 27 Volt Versorgung an >> 66 Ohm Last (100V). > Du Schlawiner hast den Ausgangstrafo 4 Ohm zu 100V unterschlagen ;-) Mir ging es primär darum, zu zeigen, dass analoge Anwendungen mit FETs machbar sind - entgegen einiger anderer Kommentare. Das haben natürlich Kollegen entwickelt, die sich nicht nur Ingenieur nannten, sondern ihren Job verstanden. Der Hauptverantwortliche wird schon lange unter der Erde sein. Was die Anpassung angeht, wurden die Übertrager gerätespezifisch gefertigt. 4 Ohm hat niemanden interessiert und ich denke, dass es intern eher 2 Ohm gewesen sein werden, das war keine Brücke. Es gab danach die Variante LV300, zwei Endstufen als Brückenschaltung. Ich habe im Prüffeld den Fertigungsanlauf betreut und eine Weile später einen halbautomatischen Prüfplatz mit Rechnersteuerung zum Leben erweckt. Schade, dass ich damals nicht geahnt habe, Schaltpläne zu sammeln, da könnte man noch heute ein paar Grundlagen abgucken.
Nachtrag: Hallo, da war endlich Zeit die Messung mit eigens dafür bestellten Teilen zu wiederholen. Der Test wurde wiederholt mit einem: -FQP27P06 (SOA: DC 3A bei 40V, 2EUR/Stk) -SUP90P06 (SOA: DC 6A bei 40V, 4EUR/Stk) Der Messaufbau ist etwa gleich. Im Anhang die neuen Resultate zum SUP90. Uout.png : Die Spannungsregelung ist deutlich besser als ursprünglich gemessen. Ich kann nicht sagen ob es der Transistor ist oder eine sorgfältigere Messung. Vdrop.png : Der Spannungsabfall unter 32V liegt um 20mV und das bei 2,5A! Damit liegt die Effizient in diesem Bereich über 99.9% Fazit: Für eine Regelung bei der Uout nahe an Uin ist, und die Effizienz daher gut bleibt, halte ich diese Schaltung für besser als eine geschaltete Lösung.
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