Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Crowbar als Lautsprecherschutz, Ideen?


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von Ste N. (steno)


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Ich hab hier meinen Lieblingsverstärker aus den 90er Jahren, welcher 
immer noch Super funktioniert. Nun habe ich mir kürzlich ein paar 
hochwertige Lautsprecher gegönnt und denke über einen Schutz selbiger 
nach. Bei dem Verstärker handelt es sich um einen Rotel RB980BX und 
dieser hat keinerlei Sicherheitsvorkehrungen bei einem Defekt der 
Ausgangstransistoren. Einzig ein Paar 4A Sicherungen hängen je Kanal in 
der Spannungsversorgung, aber bis die ansprechen haben sich die 
Lautsprecher längst in Rauch aufgelöst.

Jetzt hatte ich die Idee den Verstärker zu modifizieren und die 
Lautsprecher mit einer Crowbar zu schützen. Diese soll bei einer Störung 
die Spannungsversorgung nach den Sicherungen kurz schließen und so die 
Endstufe Stromlos schalten. Das die Sicherungen danach hin sind ist 
klar, Hauptsache den LS passiert nichts. Und eventuell kann man ja damit 
auch noch den ein oder anderen Endstufentransistor vor dem Tod retten.

Im Anhang habe ich meine Gedanken mal kurz skizziert (Rot eingerahmt). 
Die Auswertung und Ansteuerung der Thyristoren fehlt natürlich noch, das 
würde ich mir, leicht modifiziert, vom RA1070 abschauen, es geht mir 
vorerst nur um die Idee? Taugt das was, oder wie könnte man es 
anders/besser machen.

Relais vor den Ausgängen, wie es der Rest macht, möchte ich ungern 
verbauen. Im Fehlerfall können die ungünstigster Weise bei den hohen 
Strömen verkleben und die Endstufentransistoren schützt das auch nicht.

Es soll früher Verstärker mit einer Crowbar als Schutz gegeben haben, 
aber ich finde dazu nichts. Kennt einer sowas und wie wurde das damals 
gemacht?

Viele Grüße, Steffen

: Bearbeitet durch User
von Christoph Z. (rayelec)


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Beim Ulti-Amp von Elektor wurde das mit einem fetten Triac gelöst, 
welcher bei Gefahr die Betriebsspannung des Verstärkers zusammenreisst 
und damit die Sekundärsicherungen des Netzteils zum auslösenbringt.

von Michael B. (laberkopp)


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Ste N. schrieb:
> Jetzt hatte ich die Idee den Verstärker zu modifizieren und die
> Lautsprecher mit einer Crowbar zu schützen.

Üblich ist ein Lautsprecher-Trennrelais.

Das gibt es auch fertig

https://www.ebay.de/itm/272816094989

Ob das Relais bei deiner Gleichspannung die 4A noch trennen kann, musst 
du überprüfen und ggf. ein leistungsfähigeres Relais verwenden.

von Mark S. (voltwide)


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Lautsprecher Trennrelais sind zwar üblich, aber dennoch eine schlechte 
Lösung. Im Ernstfall, wenn nach Kernschmelze in der Endstufe die volle 
Gleichspannung ansteht, gibt es einen Lichtbogen, weil das Trennvermögen 
des Relais gar nicht ausreicht. Hinzu kommt dass die Relais-Kontakte 
über die Jahre gerne Kontaktprobleme bekommen und damit zur bewährten 
Fehlerquelle werden. Von daher würde ich der crowbar-Version den Vorzug 
geben. Da hier eine Gleichspannung kurz zu schließen ist, wäre ein 
Thyristor die hier beste Wahl.

: Bearbeitet durch User
von Mark S. (voltwide)


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Michael B. schrieb:>
> Ob das Relais bei deiner Gleichspannung die 4A noch trennen kann, musst
> du überprüfen und ggf. ein leistungsfähigeres Relais verwenden.

Bei einer Betriebsspannung von +-54V und einem 4Ohm Lautsprecher - der 
ca 3Ohm DC-Widerstand hat - wirst Du wohl deutlich über 4A liegen. Und 
das trennt Dir kein bezahlbares 15A-relais.

von Uwe B. (uwebre)


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Ste N. schrieb:
> Jetzt hatte ich die Idee den Verstärker zu modifizieren und die
> Lautsprecher mit einer Crowbar zu schützen. Diese soll bei einer Störung
> die Spannungsversorgung nach den Sicherungen kurz schließen und so die
> Endstufe Stromlos schalten. Das die Sicherungen danach hin sind ist
> klar, Hauptsache den LS passiert nichts. Und eventuell kann man ja damit
> auch noch den ein oder anderen Endstufentransistor vor dem Tod retten.

Bei der Peavey CS800 PA-Endstufe aus dem letzten Jahrhundert wurde mit 
dem Triac der Lautsprecherausgang kurzgeschlossen.
Das funktionierte, allerdings war bei der Endstufe diue ich damals 
repariert habe dabei der Triac dauerthaft leitend geworden. Was aber der 
geringere Schaden ist.

https://www.audioservicemanuals.com/p/peavey/peavey-cs/1335103-peavey-cs-800-a-series-12-76-schematic

Uwe

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Was spricht denn dagegen, für solch eine Anwendung "schlaue MOSFETs" zu 
verwenden, die sich mit handlichen Logikpegeln ansteuern lassen und eine 
eingebaute Überstrombegrenzung und thermischen Überlastungsschutz 
aufweisen?

Beispielsweise aus der MOTIX-Serie von Infineon?

von Bert 0. (maschinist)


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Grmpff,
Schaltplan von rechts nach links gezeichnet -> Amateure, keine weitere 
Erörterung notwendig.

Gruß... Bert

von Stefan F. (Gast)


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Bert 0. schrieb:
> Schaltplan von rechts nach links gezeichnet -> Amateure

Oder Araber

von Jörg B. (joergb2)


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Ste N. schrieb:
> Einzig ein Paar 4A Sicherungen hängen je Kanal in
> der Spannungsversorgung, aber bis die ansprechen haben sich die
> Lautsprecher längst in Rauch aufgelöst.

Vielleicht für die Lautsprecher eine kleinere Sicherung? Z.B. 2 A flink 
für einen Lautsprecher, der 16 W Sinus kann und 4 Ohm hat? Kann mir 
nicht vorstellen, das ein Lautsprecher schneller abraucht als eine 
Sicherung. Ist doch auch nur eine Kupferspule mit nicht zu 
vernachlässigender Wärmekapazität.
Crowbar klingt für mich mehr nach einen Rezept, die Endstufe zu 
zerschiessen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bert 0. schrieb:
> Schaltplan von rechts nach links gezeichnet
Und die Schrift steht auf dem Kopf? Dann dreh den Computer um.

Der Signalpfad geht von links nach rechts. Lediglich die Versorgung ist 
rechts, was aber auch Sinn ergibt, denn dort sitzen mit den Endstufen 
auch die Hauptverbraucher und der Endstufenstrom muss nicht erst mal an 
der Vorstufe vorbei...

von Björn W. (bwieck)


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Früher (tm) hat man solche Probleme ganz simpel mit einer passenden 
Glühlampe in Reihe zu den Lautsprechern gelöst.

von H. H. (Gast)


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Björn W. schrieb:
> Früher (tm) hat man solche Probleme ganz simpel mit einer
> passenden
> Glühlampe in Reihe zu den Lautsprechern gelöst.

Gibt einen warmen, hellen Klang!

SCNR

von Uwe B. (uwebre)


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Jörg B. schrieb:

> Vielleicht für die Lautsprecher eine kleinere Sicherung? Z.B. 2 A flink
> für einen Lautsprecher, der 16 W Sinus kann und 4 Ohm hat? Kann mir
> nicht vorstellen, das ein Lautsprecher schneller abraucht als eine
> Sicherung.

Mit automatischem Schnellwechsler. Jedesmal wenn auf die große Trommel 
geklopft wird und der Bassist gleichzeitig an der dicken Saite zupft...

Wie willst du das dimensionieren?

> Crowbar klingt für mich mehr nach einen Rezept, die Endstufe zu
> zerschiessen.

Die soll dann zuschlagen wenn die Endstufe bereits kaputt ist. Sie soll 
dann die Lautsprecher schützen.

Uwe

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Warum dann nicht mit dem fetten TRIAC den Lautsprecher kurzschließen?!

von Uwe B. (uwebre)


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Björn W. schrieb:
> Früher (tm) hat man solche Probleme ganz simpel mit einer passenden
> Glühlampe in Reihe zu den Lautsprechern gelöst.

Man hat das im Bereich der (Semi-) Profibeschallung bei Hochtönern 
gemacht. Bei den berüchtigten Zeck Tanzmusikerboxen beispielsweise.

Das gibt dann so eine Art Limiter, je laut so hell und hochohmig. Nix 
HiFi oder so.

Modern macht man das über aktive Frequentweichen mit Limitern. (im DSP)

Uwe

von Michael B. (laberkopp)


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Mark S. schrieb:
> Bei einer Betriebsspannung von +-54V und einem 4Ohm Lautsprecher - der
> ca 3Ohm DC-Widerstand hat - wirst Du wohl deutlich über 4A liegen. Und
> das trennt Dir kein bezahlbares 15A-relais.

Bei mehr als 4A trennt die Sicherung.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Ste N. schrieb:
> dieser hat keinerlei Sicherheitsvorkehrungen bei einem Defekt der
> Ausgangstransistoren.

Das hat mich auch einmal einen Heco-Tieftöner gekostet, die volle 
Gleichspannug am Lautsprecher.

Uwe B. schrieb:
>> Sicherung.
> Mit automatischem Schnellwechsler. Jedesmal wenn auf die große Trommel
> geklopft wird und der Bassist gleichzeitig an der dicken Saite zupft...
>
> Wie willst du das dimensionieren?

Genau da sehe ich ein Problem: Bei Vollaussteuerung liegt fast die volle 
Spannung als Nutzsignal an, wie soll man das vom Fehlerfall 
unterscheiden?

Langsam machen geht nicht, dann ist die Schwingspule gar, bevor die 
Schutzschaltung anspricht.

Was nun - 10000µF (xc=0,4Ohm@40Hz) vor den Lautsprecher, früher ging es 
auch ohne Gleichstromkopplung?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Man überwacht eben die Nulldurchgänge. Wenn zulange keiner war, wird die 
Schutzschaltung aktiv. Audio ist immer AC!

von Uwe B. (uwebre)


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Abdul K. schrieb:
> Man überwacht eben die Nulldurchgänge. Wenn zulange keiner war, wird die
> Schutzschaltung aktiv.

Was die einfache Schaltung der Peavey CS800, welche ich weiter oben 
verlinkt habe, auch tut.

> Audio ist immer AC!

Da bin ich mir nicht immer sicher ;-)

Uwe

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Uwe B. schrieb:
>> Audio ist immer AC!
>
> Da bin ich mir nicht immer sicher ;-)

AC/DC!

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Es gibt TDAx, die das Clipping an beiden Rails erkennen. Wenn eine 
Transe durchlegiert, hängt der Ausgang dauerhaft sehr nahe an einer der 
Rails.

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Uwe B. schrieb:
> Was die einfache Schaltung der Peavey CS800, welche ich weiter oben
> verlinkt habe, auch tut.

Da soll wohl die netzseitige Sicherung fliegen. Bisserl billich gelöst.

von Ste N. (steno)


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Wow, so viel Feedback. Vielen Dank!
Dann scheint ja die Idee gar nicht so abwegig.

Uwe B. schrieb:
> Bei der Peavey CS800 PA-Endstufe aus dem letzten Jahrhundert wurde mit
> dem Triac der Lautsprecherausgang kurzgeschlossen.

Da sehe ich das Problem, das zwar die Lautspecher geschütz werden, aber 
im Fehlerfall die Endstufe völlig abraucht, oder?


Michael B. schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Bei einer Betriebsspannung von +-54V und einem 4Ohm Lautsprecher - der
>> ca 3Ohm DC-Widerstand hat - wirst Du wohl deutlich über 4A liegen. Und
>> das trennt Dir kein bezahlbares 15A-relais.
>
> Bei mehr als 4A trennt die Sicherung.

Bis die 4A Sicherung auslöst vergehen sicher einige Sekunden, das ist 
mir zu heiß. Die Lautsprecherchasis gibt es neu nicht mehr und die 
Reparatur der Hochtöner hat mich erst kürzlich knapp 300€ gekostet. Die 
hatte aber nicht ich auf dem Gewissen...


Uwe B. schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Man überwacht eben die Nulldurchgänge. Wenn zulange keiner war, wird die
>> Schutzschaltung aktiv.
>
> Was die einfache Schaltung der Peavey CS800, welche ich weiter oben
> verlinkt habe, auch tut.

Ich will eigentlich den Strom über die Emmiterwiderstände überwachen und 
ab einem gewissen Schwellwert die Crowbar auslösen. Wenn ein Transistor 
durchlegiert fließt da sicher etwas mehr Strom als normal unter 
Volllast.

Der Elektor Ultiamp macht das genauso wie ich mir das vorstelle, danke 
für den Link. Ich habe allerdings nur die +-54V vom Netztrafo zur 
Verfügung, aber das sollte kein Problem sein.

: Bearbeitet durch User
von Ste N. (steno)


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Abdul K. schrieb:
> Es gibt TDAx, die das Clipping an beiden Rails erkennen. Wenn eine
> Transe durchlegiert, hängt der Ausgang dauerhaft sehr nahe an einer der
> Rails.

Kannst Du da näheres dazu verlinken? Allerdings habe ich keine 
Logikspannung zur Verfügung. Wie schon geschrieben, nur +-54V.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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TDA7396 enthält eine Beschreibung.

2x Optokoppler, Zenerdioden und Widerstände, Monoflop.

von Mark S. (voltwide)


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Die Crowbar schließt im Fehlerfall die Betriebsspannung kurz und entlädt 
die fetten Elkos - also keine Gefahr für die Endtransistoren. Eine 
durchgebrannte Schmelzsicherung und ein evtl durchlegierter Thyristor 
sind dann die einzigen Opfer.

von Wollvieh W. (wollvieh)


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In modernen Autos gibt es Spreng-Batterieklemmen, die den Starterstrom 
tragen und bei Bedarf zusammen mit den Airbags auslösen.

Die sollten säckeweise unverkäuflich beim Verwerter herumliegen. Das 
wäre eine elegante externe Lösung. Wenn man Glück hat, ist noch gleich 
ein 100µR-Shunt vom Batteriemeßsystem verbaut.

von Ste N. (steno)


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Mark S. schrieb:
> Die Crowbar schließt im Fehlerfall die Betriebsspannung kurz und entlädt
> die fetten Elkos - also keine Gefahr für die Endtransistoren. Eine
> durchgebrannte Schmelzsicherung und ein evtl durchlegierter Thyristor
> sind dann die einzigen Opfer.

Hallo Mark,
ja genauso habe ich mir das gedacht.

Mein Einwand weiter oben bezog sich auf die Aussage von Michael B. Du 
hattest das Problem mit den klebenden Relais angesprochen und er meinte 
das ja dann die 4A Sicherung auslöst. Das Problem welches ich sehe ist, 
das eine 4A Sicherung durchaus einige Zeit benötigt um bei Überstrom 
abzubrennen. Damit die sofort auslöst braucht man schon den 10fachen 
Strom und genau das würde ja eine Crowbar bewerkstelligen.

Benötigt man für die Triacs eigentlich eine Kühlung? Ich meine der 
Stromfluß im Fehlerfall ist zwar gewaltig, aber auch relativ kurz. Das 
sollten die doch abkönnen?

------------------------------------------------------------------------ 
-

Jetzt mal eine Frage an die Analogfraktion. Der Triac bekommt ein Signal 
am Gate von sagen wir mal 50mA und schaltet durch. Dadurch bricht hinter 
der Sicherung die Spannung komplett zusammen. An dieser Spannung hängt 
aber auch die Auslöseschaltung für den Triac. Kann das zu einem Problem 
werden? Ich habe das so verstanden das ein Thyristor/Triac nur einen 
Zündimpuls benötigt und dann so lange leitend bleibt, bis der Stromfluß 
über die Anoden ein gewisses Maß unterschreitet. Aber dann sind ja die 
Sicherungen eh durch und der Zweck wäre erfüllt.

Es gibt da 3 und 4 Quadranten Triacs, ist das für meine Anwendung egal?

von Ste N. (steno)


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Wollvieh W. schrieb:
> In modernen Autos gibt es Spreng-Batterieklemmen, die den Starterstrom
> tragen und bei Bedarf zusammen mit den Airbags auslösen.
>
> Die sollten säckeweise unverkäuflich beim Verwerter herumliegen. Das
> wäre eine elegante externe Lösung. Wenn man Glück hat, ist noch gleich
> ein 100µR-Shunt vom Batteriemeßsystem verbaut.

Guter Tipp, aber mit Sprengstoff wollte ich in der Wohnstube eigentlich 
nichts zu tun haben. Nicht das eines Abends die GSG9 vor der Tür steht 
;)

von Oliver S. (oliverso)


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Letztendlich wird das eine Schaltung, die man ähnlich einer 
Schmelzsicherung nur zerstörend testen kann. Und ob die heiligen 
Lautsprecherle das dann überlebt haben, weißt du auch erst hinterher.

Aber Sicherheit ist eh nur ein Gefühl, dafür reichts allemal.

Oliver

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Ste N. schrieb:
> Bis die 4A Sicherung auslöst vergehen sicher einige Sekunden, das ist
> mir zu heiß.

Bei einem Strom, der beim 4A trennenden Relais den Abreissfunken 
weiterbrennen lässt ?

Sicher nicht.

Das Relais schützt vor geringer Gleichspannung die eben weniger als 4A, 
z.B. 1A, dauerhaft fliessen lässt. Die geht nur in den Tieftöner (der 
würde sogar 4A verkraften, aber vielleicht nicht dauerhaft 16A).

Das Relais schützt zudem vor Einschaltplopp und Ausschaltplopp und wenn 
das Netzteil asymmetrisch kaputt ist, denn da helfen die Sicherungen 
nicht.

Wenn am Ausgang wirklich ein Kurzschluss auftritt, ebenso wenn der 
Ausgang eine Schluss zu einer der Versorgungsspannugen bekommt, dann 
fliesst voller Kurzschlussstrom, da ist die Sicherung sofort durch. Denn 
das Schmelzintegral einer Sicherung ist deutlich kleiner als das eines 
Lautsprechers.

Du suchst Probleme wo keine sind.

Daher kommst du auf abstruse Lösungen wie die crowbar, die der Rest der 
Welt nicht so baut, weil die WISSEN statt BEFÜRCHTEN.

von Ste N. (steno)


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Oliver S. schrieb:
> Letztendlich wird das eine Schaltung, die man ähnlich einer
> Schmelzsicherung nur zerstörend testen kann. Und ob die heiligen
> Lautsprecherle das dann überlebt haben, weißt du auch erst hinterher.
>
> Aber Sicherheit ist eh nur ein Gefühl, dafür reichts allemal.

Das ist wohl Wahr! Ich will ja, wie schon geschrieben, den Strom über 
die Emitterwiderstände messen. Normal bei max. erträglicher Lautstärke 
fließen da pro Transistor sagen wir mal 1-2A. Wenn ich jetzt bei 4A und 
einer kleinen Verzögerung abschalte sollte eigentlich alles im grünen 
Bereich liegen. Testen kann man das natürlich nur am Labortisch mit 
einem fetten Lastwiderstand. Eventuell noch mit dem Oszi auf 
unerwünschte Spannungsspitzen untersuchen und dann beten...

Meine Hoffnung ist allerdings, das die Endstufe mit den 3 parallelen 
Transitorpaaren so überdimensioniert ist, das bei normaler 
Zimmerlautstärke eh nichts passiert.

von Harald W. (wilhelms)


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Mark S. schrieb:

> Im Ernstfall, wenn nach Kernschmelze in der Endstufe die volle
> Gleichspannung ansteht, gibt es einen Lichtbogen, weil das Trennvermögen
> des Relais gar nicht ausreicht.

Hatten da nicht manche Verstärkerhersteller einen Löschmagneten
ans Relais geklebt?

von Εrnst B. (ernst)


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Ste N. schrieb:
> Es gibt da 3 und 4 Quadranten Triacs, ist das für meine Anwendung egal?

Egal. Läuft ja an Gleichstrom, du kannst dir den Quadranten also 
aussuchen.
Thyristor würde auch reichen, muss kein Triac sein.

Ste N. schrieb:
> Benötigt man für die Triacs eigentlich eine Kühlung? Ich meine der
> Stromfluß im Fehlerfall ist zwar gewaltig, aber auch relativ kurz. Das
> sollten die doch abkönnen?

Braucht keine Kühlung. Bis die Wärme am Kühlkörper ankommen würde, sind 
die Elkos leer. Notfalls legiert der Thyristor auch durch, dann muss der 
zusammen mit der Sicherung und den Endstufen-Transistoren getauscht 
werden.

Evtl. noch zwei dicke Dioden V+ |< GND |< V- vorsehen, damit beim 
Crowbar-Zünden die GND-Schiene nicht über/unter die Versorgungsrails 
wandern kann.

von Jörg B. (joergb2)


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Uwe B. schrieb:
>> Vielleicht für die Lautsprecher eine kleinere Sicherung? Z.B. 2 A flink
>> für einen Lautsprecher, der 16 W Sinus kann und 4 Ohm hat? Kann mir
>> nicht vorstellen, das ein Lautsprecher schneller abraucht als eine
>> Sicherung.
>
> Mit automatischem Schnellwechsler. Jedesmal wenn auf die große Trommel
> geklopft wird und der Bassist gleichzeitig an der dicken Saite zupft...
>
> Wie willst du das dimensionieren?

Dimensionierung: I sicherung = SQR(P lautsprecher / R lautsprecher).
Zum Ansprechszeit: Es gibt für eine Sicherung eine Konstante I²t, die in 
etwa der Schmelzenergie des Sicherungsdrahts entspricht. Wenn die 
Sicherungskonstante der Sicherung kleiner als die des Lautsprechers ist, 
wird sie ihn schützen.

Ich bin davon ausgegangen, das Überlastung ein extrem seltenes Ereignis 
ist. Wenn man dauert grenzwertig unterwegs ist, wäre vielleicht ein PTC 
was, z.B. https://www.farnell.com/datasheets/2124498.pdf . Gibt es auch 
für höhere Spannung, nur teurer. Kann man auch für höheren Strom 
parallelschalten.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Ich bin davon ausgegangen, das Überlastung ein extrem seltenes Ereignis
> ist.

Das wuerde ich auch mal so sehen. Wer Lautsprecher hat denen er eine
gewisse Wertschaetzung entgegen gebracht hat, der wird ja sicher auch 
einen entsprechenden Verstaerker haben. Ich weiss z.B garnicht wieviel 
hundert Watt mein Verstaerker so hat. Aber jedenfalls wird der nie mehr 
als zu 10% ausgelastet weil bei 20% vermutlich schon die Polizei vor der 
Tuer steht. :)

Schuetzen muss man sich also eher vor anderen Defekten der Endstufe die 
nur alle xx Jahre mal auftreten.

Lustig bei so einer Crowbarsache finde ich aber die Auslegung. Es sollte 
ja so empfindlich sein das der Ausgang runtergerissen wird bevor die 
Boxen gluehen, aber es soll auf keinen Fall so empfindlich sein das es 
mal einfach so passiert. Den im Gegensatz zu einem Relais fuehrt das 
immer gleich zu einem defekt der Endstufe. .-)
Das duerfte dann der Grund sein wieso jeder Hersteller da Relais 
verwendet. Und das aengstliche Gezeter von wegen Relais kann ja garnicht 
so hohe Gleichstroeme abschalten ist auch Unsinn. Einfach weil die 
mittlere genutzte Leistung in einem deutschen Wohnzimmer nur ein 
bruchteil des theoretisch machbaren ist.

Eine Crowbar macht sinn im Netzteil eines 100000Euro teuren 
Spektrumanalyzer wo es im zweifel besser ist 1000Euro fuer das neue 
Netzteil auszugeben als das geringste Risiko fuer den Rest des Geraetes 
einzugehen. Aber sicher nicht fuer einen Verstaerker.

Vanye

von Uwe B. (uwebre)


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Jörg B. schrieb:
> Uwe B. schrieb:

>> Wie willst du das dimensionieren?
>
> Dimensionierung: I sicherung = SQR(P lautsprecher / R lautsprecher).
> Zum Ansprechszeit: Es gibt für eine Sicherung eine Konstante I²t, die in

Die Hersteller der Heimbeschallungstechnik hätten also nur diese Formel 
nutzen müssen um hunderttausenden in der lokalen, samstäglichen, 
Disaster Area gestorbenen Schwingspulen den Tod zu ersparen?

> Ich bin davon ausgegangen, das Überlastung ein extrem seltenes Ereignis
> ist.

Es geht bei dem Crowbarkonzept darum den Lautsprecner zu schützen wenn 
in der Endstufe einer der Leistungstransistoren durchlegiert ist und am 
Ausgang entsprechend eine kraftvolle Gleichspannung ansteht.
Da greift die Schaltung wie in der CS800 am Ausgang zum Lautsprecher 
(habe ich weiter oben verlinkt) zuverlässig. Vier Bauteile im Wert von 
unter einem Euro.
Selbst wenn bei Kurzschluß durch den Triac weitere Transistoren sterben 
sollten (warum sollten sie?) ist das bei weitem das kleiner Übel 
gegenüber einer getöteten hochwertigeren Laursprecherbox.

>Wenn man dauert grenzwertig unterwegs ist, wäre vielleicht ein PTC

Das, auch die Soffittenbirne vor dem Hochtöner, ist ein Konzept aus der 
Mitte des letzten Jahrhunderts und hat nie wirklich funktioniert.

Die Begrenzung der für die Schwingspulen zulässigen Leistung geht im 
Heimbereich mit den Ohren, der damals auf unseren Teenpartys oft zu 
kleine Verstärker sollte heute das Thema nicht mehr sein.
Im Profibereich werden Limiter eingesetzt, für jeden (Frequenz-) Weg 
einzeln. Oft eingemessen, bzw. angepasst an Lautsprecher und Verstärker.

Allerdings frage ich mich warum Steffen seinem Verstärker derart 
mißtraut?
Sollte es um das Disaster Area Szenario gehen: Falsches Konzept, weniger 
Alk.

Uwe

von Ste N. (steno)


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Vanye R. schrieb:
> Lustig bei so einer Crowbarsache finde ich aber die Auslegung. Es sollte
> ja so empfindlich sein das der Ausgang runtergerissen wird bevor die
> Boxen gluehen, aber es soll auf keinen Fall so empfindlich sein das es
> mal einfach so passiert. Den im Gegensatz zu einem Relais fuehrt das
> immer gleich zu einem defekt der Endstufe. .-)

Mal abgesehen über Sinn oder Unsinn einer Crowbar in einem 
Heimverstärker. Wieso sollte bei ansprechen der Crowbar die Endstufe 
defekt gehen? Ich nehme ihr doch im Prinzip nur die Spannungsversorgung 
weg. Ist ja eigentlich wie ausschalten, nur schneller.
Und Sinn der Crowbar wäre in meinem Fall ja, wenn die Endstufe eh schon 
defekt ist, das sie den Rest schützt.

Vanye R. schrieb:
> Das wuerde ich auch mal so sehen. Wer Lautsprecher hat denen er eine
> gewisse Wertschaetzung entgegen gebracht hat, der wird ja sicher auch
> einen entsprechenden Verstaerker haben. Ich weiss z.B garnicht wieviel
> hundert Watt mein Verstaerker so hat. Aber jedenfalls wird der nie mehr
> als zu 10% ausgelastet weil bei 20% vermutlich schon die Polizei vor der
> Tuer steht. :)

Auch mein Verstärker scheint Leistungsreserven ohne Ende zu haben. Ich 
hatte bisher den Lautstärkepoti nie über der 11Uhr Stellung. Das ist 
dann aber schon eine Lautstärke die man wirklich nur kurz aushält. Das 
Teil ist jetzt 30Jahre alt und es ist immer noch alles Original.

Vanye R. schrieb:
> Schuetzen muss man sich also eher vor anderen Defekten der Endstufe die
> nur alle xx Jahre mal auftreten.

Was wären das denn für Defekte die nur alle xx Jahre auftreten? 
Vielleicht bin ich ja doch auf dem Holzweg und mache mir zu sehr einen 
Kopf.

von Ste N. (steno)


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Uwe B. schrieb:
> Allerdings frage ich mich warum Steffen seinem Verstärker derart
> mißtraut?
> Sollte es um das Disaster Area Szenario gehen: Falsches Konzept, weniger
> Alk.

Eigentlich vertraue ich meinem Verstärker schon sehr, wie schon eben 
geschrieben das Teil ist jetzt 30Jahre alt und ich hatte noch nie 
Probleme. Aber man weiß ja nie... Und keine Bange, ich trinke nur sehr 
wenig Alk und wenn dann nur Ausserhaus ;)

von Ste N. (steno)


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Uwe B. schrieb:
> Es geht bei dem Crowbarkonzept darum den Lautsprecner zu schützen wenn
> in der Endstufe einer der Leistungstransistoren durchlegiert ist und am
> Ausgang entsprechend eine kraftvolle Gleichspannung ansteht.
> Da greift die Schaltung wie in der CS800 am Ausgang zum Lautsprecher
> (habe ich weiter oben verlinkt) zuverlässig. Vier Bauteile im Wert von
> unter einem Euro.
> Selbst wenn bei Kurzschluß durch den Triac weitere Transistoren sterben
> sollten (warum sollten sie?) ist das bei weitem das kleiner Übel
> gegenüber einer getöteten hochwertigeren Laursprecherbox.

Nur mal für mich zum Verständnis. Nach der Schaltung am CS8000 wird ja 
der Ausgang zum LS kurzgeschlossen. Das ist ja praktisch das selbe, wie 
ein Kurzschluß an den LS-Klemmen. Wenn nun der Rest des Verstärkers von 
dem Kurzschluß nichts mitbekommt und munter weiter dudelt, sollten doch 
nach und nach alle Endstufentransistoren sterben, oder? Oder eben die 
Sicherungen, je nachdem wer zuert nachgibt.

: Bearbeitet durch User
von Christian M. (likeme)


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Wenn man bedenkt, das so ein Defekt in der Endstufe so alle 10-50 
Menschenleben vorkommt ... lass die Endstufe so wie sie ist! Du baust 
dir ja auch keinen Airbag in einen Oldtimer rein, obwohl im Fall eines 
Unfalls ja mehr auf dem Spiel steht als eine eventuell defekte Spule. 
Meine Erfahrung aus 30 Jahren HiFi und PA Technik und gefühlt 100 
verschiedenen Verstärkern aller möglichen Klassen, die Schutzschaltung 
benötigen in der Regel nur die nicht optimal konstruierten Endstufen um 
den "Einschalt Plop" auszublenden. Rotel gehört da eher zu denjenigen, 
die das nicht nötig haben.

Klasse A-B ist heutzutage Luxusklasse, damit kannste viele LED Strahler 
wieder "deaktivieren" ;-).

: Bearbeitet durch User
von Monk (roehrmond)


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Christian M. schrieb:
> Wenn man bedenkt, das so ein Defekt in der Endstufe so alle 10-50
> Menschenleben vorkommt ... lass die Endstufe so wie sie ist!

Habe mich auch gefragt, wie oft das wohl passieren mag. Ich habe es in 
über 40 Jahren noch nicht erlebt und auch noch nie davon gehört.

: Bearbeitet durch User
von Ste N. (steno)


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Christian M. schrieb:
> Rotel gehört da eher zu denjenigen,
> die das nicht nötig haben.

Da hast Du wahrscheinlich recht. Trotz fehlender Ausgangsrelais gibt es 
weden einen Einschalt noch einen Ausschalt Plop.

von Peter D. (peda)


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Ste N. schrieb:
> Relais vor den Ausgängen, wie es der Rest macht, möchte ich ungern
> verbauen. Im Fehlerfall können die ungünstigster Weise bei den hohen
> Strömen verkleben und die Endstufentransistoren schützt das auch nicht.

Man kann heutzutage das Lautsprecherrelais günstig mit MOSFETs aufbauen. 
Die Ansteuerung macht man mit Photovoltaic Optokopplern.
Der TLP3910 hat eine besonders schnelle Abschaltzeit (typisch 0,1ms).

https://www.mouser.de/ProductDetail/Toshiba/TLP3910C20-TPE?qs=TuK3vfAjtkUvVtweYOqjVw%3D%3D

Es gibt auch fertige Schaltmodule zu kaufen, allerdings deutlich 
überteuert.
https://www.ebay.de/itm/312627840082

von Peter D. (peda)


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Wichtig ist natürlich auch, daß der Verstärker weniger Leistung hat, als 
der Lautsprecher verträgt. Wenn die Schwingspule auch nur einmal 
anschlägt, dann ist er hin.
Professionelle Verstärker erlauben daher, die Lautsprecherleistung 
einzustellen, die dann ein DSP begrenzt. Der DSP kann besonders den 
empfindlichen Hochtöner schützen.
Ich hab mal auf ne Box 20kHz Sinus gegegeben, weit unter der 
Nennleistung. Hui, wie da der Hochtöner qualmte.

von Martin H. (horo)


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Peter D. schrieb:
> weit unter der Nennleistung

wessen Nennleistung?

von Uwe B. (uwebre)


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Peter D. schrieb:
> Wichtig ist natürlich auch, daß der Verstärker weniger Leistung hat, als
> der Lautsprecher verträgt.

Dieser Irrglaube, den uns unsere Väter schon erzählten, wird wohl nie 
aussterben...

> Ich hab mal auf ne Box 20kHz Sinus gegegeben, weit unter der
> Nennleistung. Hui, wie da der Hochtöner qualmte.

Ach was?

Uwe

von Peter D. (peda)


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Uwe B. schrieb:
> Dieser Irrglaube, den uns unsere Väter schon erzählten, wird wohl nie
> aussterben...

Weil es sich in der Praxis bewährt hat.
Ich hab noch nie ne Box mit Musik geschrottet und Komplettanlagen haben 
auch immer stärkere Chassis als der Verstärker liefern kann.
Ich kenne auch keinen, der einen kennt, der mal davon erzählt hätte, daß 
er ne Box mit nem kleineren Verstärker gehimmelt hat. Umgekehrt dagegen 
schon viele.

von Michael B. (laberkopp)


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Christian M. schrieb:
> lass die Endstufe so wie sie ist

Endstufen ohne Lautsprecherschutz sind billiger Ramsch mit 
möglicherweise teuren Folgekosten.

Irgendwann altern Kondensatoren und das Ding schwingt, der hohe 
Umladestrom überhitzt die Endtransistoren, einer legiert durch und der 
Lautsprecher ist Schrott.

Wenn ich allerdings davon ausgehe, dass der Schaltplan oben mit den 
Sicherungen und ohne die Thyristoren seinen aktueller Rotel darstellen, 
dann reicht das als Lautsprecherschutz, die Sicherungen schützen den 
Lautsprecher bei durchlegierten Transistoren.

Sie verhindern keinen Einschaltplopp, sie verhindern keinen 
Hochtönerschaden bei Oszillationen, sie brennen bei Kurzschluß am 
Ausgang eventuell erst NACH den Transistoren durch, sie löen nicht aus 
bei moderatem Gleichspannungsoffset am Ausgang aber sie sind schneller 
kaputt als die Schwingspulen im Lautsprecher und der Hochtöner hat darin 
eventuell eine eigene Glühlampe als Überlastungssicherung.

von Uwe B. (uwebre)


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Peter D. schrieb:
> Ich kenne auch keinen, der einen kennt, der mal davon erzählt hätte, daß
> er ne Box mit nem kleineren Verstärker gehimmelt hat.

Ein clippender Verstärker ist extremer Streß für Lautsprecher.
Spätestens um 2 Uhr morgens stehen alle Knöpfe des zu kleinen 
Verstärkers auf 10. Der hohe Gleichspannungsanteil den die verzweifelte 
Endstufe nun auskotzt tut sein zerstörerisches Werk indem er die Spulen 
der gequälten Lautsprecher hoch tmperiert...

Uwe

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Uwe B. schrieb:
> Ein clippender Verstärker ist extremer Streß für Lautsprecher.
> Spätestens um 2 Uhr morgens stehen alle Knöpfe des zu kleinen
> Verstärkers auf 10. Der hohe Gleichspannungsanteil den die verzweifelte
> Endstufe nun auskotzt tut sein zerstörerisches Werk indem er die Spulen
> der gequälten Lautsprecher hoch tmperiert...

Schön behauptet, nur kenne ich das nichtmal vom Höhrensagen.

Dagegen ein Verstärker, der ne 100W Box mit 200W zubläst, läßt die 
Lautsprecher etwa heile?
Nö, die kacken umso schneller ab. Wie gesagt, ein einziger Anschlag der 
Schwingspule reicht zum Exitus. Die ist verformt und kratzt nur noch am 
Magneten entlang. Ich hab aber auch schon gesehen, daß die Spule von der 
Membran regelrecht abgerissen war. Das sind schon Kräfte, die da wirken.

Clippende Verstärker sind nur grausam für die Ohren, die Boxen bleiben 
aber heile. Sonst würde man das ja nicht so oft bei Veranstaltungen 
hören, wenn die jeden Abend neue Boxen bräuchten.
Und bei Gitarrenverstärkern ist das Clipping sogar Stilmittel.

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwebre)


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Peter D. schrieb:
> Uwe B. schrieb:
>> Ein clippender Verstärker ist extremer Streß für Lautsprecher.

> Schön behauptet, nur kenne ich das nichtmal vom Höhrensagen.

Du solltest den richtigen Leuten beim Sagen zuhören...

> Dagegen ein Verstärker, der ne 100W Box mit 200W zubläst, läßt die
> Lautsprecher etwa heile?

Man muß den größeren Verstärker nicht so weit aufdrehen. Acht reicht.

> Clippende Verstärker sind nur grausam für die Ohren, die Boxen bleiben
> aber heile.

Apropo Ohren. Die Hochtöner in den für die Sylvesterparty mißbrauchten 
Regalboxen sind nahezu verrückt nach den Oberwellen mit welchen die 
clippende Endstufe sie füttert. Sie würden dafür sterben.

> Sonst würde man das ja nicht so oft bei Veranstaltungen
> hören, wenn die jeden Abend neue Boxen bräuchten.

Etwas unverständlich der Satz. Ich kann dich aber beruhigen, da geht 
heute so schnell nichts mehr kaputt. Die Profis dimensionieren als 
Faustregel 1,5 bis 2-fach. Zugunsten der Endstufen. Bei den Bässen 
oftmals noch mehr.

Es soll nicht verschwiegen werden daß in der Regel (Kompressor-) Limiter 
vor den Endstufen eingesetzt werden. Zumindest in etwas größeren 
Anlagen.

> Und bei Gitarrenverstärkern ist das Clipping sogar Stilmittel.

Die sind auch entsprechend dimensioniert. Versuch das mal mit der 
Regalstereobox.
(Mit Omas Röhrenradio geht das natürlich, das aber, liebe Kinder, ist 
eine andere Geschichte ;-)

Uwe

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Uwe B. schrieb:
> Man muß den größeren Verstärker nicht so weit aufdrehen. Acht reicht.

Muß nicht, aber mit steigendem Alkoholpegel gibt es immer einen, der mal 
auf Anschlag dreht, auch bei 500W.
Bzw. ohne Alkohol reichen 5W auch aus.

Uwe B. schrieb:
> Die Hochtöner in den für die Sylvesterparty mißbrauchten
> Regalboxen sind nahezu verrückt nach den Oberwellen mit welchen die
> clippende Endstufe sie füttert. Sie würden dafür sterben.

Wenn ein Verstärker an die Rails ausgesteuert wird, dann entstehen zwar 
Oberwellen, aber nur kurz an den Flanken. Man hört dann, wie die Höhen 
im Takt der Bässe aussetzen. Die Flanken haben nur eine sehr geringe 
Energie, da lange Pausen dazwischen sind, da besteht keine Gefahr für 
die Hochtöner. Man kann das einfach mal simulieren und die Energie bei 
>5kHz berechnen lassen, wenn die Bässe (100Hz) clippen.

Woher das Gerücht mit den toten Hochtönern kommt, sind zweifelhafte 
Hobbybastlerschaltungen mit instabiler Frequenzkompensation oder 
schlechtem Platinenlayout. Die clippen nicht an den Rails, sondern 
fangen dort an, zu oszillieren. Erst damit kriegt man die Hochtöner 
klein. Wie heißt es so schön in Bastlerkreisen, Oszillatoren schwingen 
nie, Verstärker schwingen immer.
Kommerzielle Heimverstärker sollten aber in der Regel richtig aufgebaut 
sein, daß sie nicht selber schwingen.

Uwe B. schrieb:
> Die Profis dimensionieren als
> Faustregel 1,5 bis 2-fach.

D.h. aber nur, die Transistoren sind nicht auf Kante dimensioniert.
Sie werden aber auf keinen Fall den Verstärker so dimensionieren, daß er 
die Lautsprecher überlasten kann.
Oft wird daher mit 100V Technik gearbeitet. Alle Verstärker können max 
100V liefern, alle Lautsprecher halten 100V mit Reserve aus.

Uwe B. schrieb:
> Es soll nicht verschwiegen werden daß in der Regel (Kompressor-) Limiter
> vor den Endstufen eingesetzt werden.

Und was hat das mit Clipping zu tun?
Da clippt doch nichts.

Hochtöner können bei Veranstaltungen leicht durch akustische 
Rückkopplung sterben. Insbesondere wenn sie über dem hörbaren Bereich 
erfolgt. Daher ist das VU-Meter immer im Auge zu behalten.

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwebre)


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Peter D. schrieb:

> Uwe B. schrieb:
>> Die Profis dimensionieren als
>> Faustregel 1,5 bis 2-fach.
>
> D.h. aber nur, die Transistoren sind nicht auf Kante dimensioniert.
> Sie werden aber auf keinen Fall den Verstärker so dimensionieren, daß er
> die Lautsprecher überlasten kann.

Doch, genau das tun sie.

> Oft wird daher mit 100V Technik gearbeitet. Alle Verstärker können max
> 100V liefern, alle Lautsprecher halten 100V mit Reserve aus.

Weia, ganz anderer Film. 100V-Technik findet sich in ELA-Anlagen. 
Stadien, Schulen, Supermärkte etc. Hinter dem Verstärker ist ein Trafo 
der das Niveau hochtransformiert damit die Ströme, somit die Verluste, 
in den langen Leitungen kleiner werden. In den Lautsprechern ist ein 
Trafo welcher das wieder auf ein verträgliches Maß transformiert.
In Anlagen für (Musik-) Veransanstaltungen findet sich keine 
100V-Technik.

> Uwe B. schrieb:
>> Es soll nicht verschwiegen werden daß in der Regel (Kompressor-) Limiter
>> vor den Endstufen eingesetzt werden.
>
> Und was hat das mit Clipping zu tun?

Viel. Man kann damit die Aussteuerung der Endstufe(n) begrenzen. Bevor 
es clippt und bevor die Leistung für die angeschlossenen Lautsprecher zu 
groß wird.

> Hochtöner können bei Veranstaltungen leicht durch akustische
> Rückkopplung sterben.

Hochtöner werden bei "amtlichen" PA-Anlagen durch Limiter geschützt. In 
der Frequenzweiche, vor den Endstufen.

Uwe

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Ich hab mich noch nie getraut, einen kräftigeren Verstärker an eine 
schwächere Box anzuschließen. Die Boxen sind nämlich das teuerste an 
meiner Anlage und sollen daher noch lange Freude bringen.
Ich gebe zu, daß ich den Verstärker auch manchmal clippen lasse, einmal 
hat er sogar abgeschaltet. Die Boxen läßt das aber kalt. Eine 
scheppernde Schwingspule möchte ich auf keinen Fall riskieren.

von Monk (roehrmond)


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Peter D. schrieb:
> Ich gebe zu, daß ich den Verstärker auch manchmal clippen lasse, einmal
> hat er sogar abgeschaltet. Die Boxen läßt das aber kalt.

Beim Clippen erhöht sich der Anteil der hohen Frequenzen erheblich.

Bedenke, dass eine Wohnzimmer-Box zum Beispiel mit 50W Tieftönern 
bestückt ist, aber die Hochtöner vertragen nur 5 Watt. Theoretisch kann 
jede normale Endstufe diese Hochtöner mit Leichtigkeit zerstören.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Was wären das denn für Defekte die nur alle xx Jahre auftreten?
> Vielleicht bin ich ja doch auf dem Holzweg und mache mir zu sehr einen
> Kopf.

Hier waren es trockene Elkos:

https://www.youtube.com/watch?v=vAOloNt8p6w

Denkbar ist aber natuerlich auch eine kalte Loetstelle an irgendeinem
Bauteil.

Vanye

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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von E34 L. (nostalgiker)


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Der Verstärker wirkt doch hochwertig. Auch wenn er schon 30 Jahre auf 
dem Buckel hat, vielleicht sind manche Elkos nicht mehr 100% fit, aber 
die Endstufe geht davon nicht kaputt. Vorher hörst du schon, dass was 
nicht stimmt ;)

Wobei ich die fehlende Schutzschaltung schon merkwürdig finde. Mein 
Verstärker -auch nicht gerade aus dem Billigsegment- hat eine 
Schutzschaltung, allerdings weiß ich nicht, ob er damit die Lautsprecher 
oder sich selber schützt.

Einmal ist sie eingesprungen, bei etwas höherer Lautstärke (meine 
Lautsprecher haben nen super Klang, aber miesen Wirkungsgrad, dazu noch 
4-Wege, also komplexe Last für den Verstärker) aber das äußerte sich nur 
in sofortigem Trennen per Relais und einem Blinken der Status LED. 
Ausschalten und alles wieder gut.

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