Spannungsstabilisierung für Endstufe(n)

Post by Gerhard Dembinski
Aus einem nie verwirklichten Endstufenprojekt habe ich noch zwei dicke
Trafos (2) übrig, die ich gerne als Spannungsquelle nehmen würde. Wäre
Leerlaufspannung (AC): 35 Volt (ohne Gleichrichter und Glättung)

35 * 1.414 - 1.4 = 48V, bei 10% Netzueberspannung sogar 53V, bei
alten 220V statt 230V Trafo sogar 55V

Post by Gerhard Dembinski
Leerlaufspannung (DC): 46 Volt (B80C10000, 4700 muF)
unter Last (10A; DC): 35 Volt

Noe. Unter 10A Last faellt deine Spannung jede 1/100tel Sekunde wieder
von ca. 46V auf ca. 24V, und dein Messgeraet zeigt den Mittelwert von
35V an.

Du willst (und hast) spaeter real groessere Elkos und damit weniger
'Kondensatorverlust' pro Halbwelle. 4700uF sind fuer 10A auf jeden
Fall gnadenlos unterdimensioniert.

Post by Gerhard Dembinski
Hier (http://www.ferromel.de/tronic_480.htm) sind ein paar einfache
Stabilisierungen beschrieben.

Die reichen auch, weil eigentlich ja keine Stabilisierung, sondern nur
eine Reduzierung notwendig ist.

Post by Gerhard Dembinski
Funktionieren die beiden Schaltungen wie gewünscht (35-36 Volt mit 2A)?

Ja, Aber:

- die Transistoren sind unterdimensioniert. Wenn man von 2.5A bei einer
Differenz zwischen 53V-35V = 18V aus geht (denn die Transistoren sollen
ja nicht gleich bei 10% Netzueberspannung durchlegieren) muessen die
Transistoren pro Stueck 45 Watt in Waerme umsetzen. Nimm lieber dickere
auf grossem Kuehlkoerper. Keine Ahnung, was du da hast, aber ein
BDW83/BDW84 ist als Darlington im grossem Gehaeuse nicht so ungeeignet,
der BC547 wuerde dann ausreichen (wenn's kein Darlington ist, muesste
statt dem BC547 auch was dickeres rein).

- WENN deine BD435/BD441 wegen unzureichender Kuehlung doch durchlegieren,
was wegen fehlendem Uebertemp/SOA/Ueberstromschutz ja nicht verhindert
wird, kommen volle 53V an den LM3886. Und der wird die an den Lautsprecher
weiterleiten ...
Du koenntest die Vorregelung auch mit einem LM350/LM333 machen, die
33V sind nur das Limit fuer die Spannung die er vernichten kann, und
du hast mindestens 2.5V und maximal 18V. Passt also. Der Chip hat
Uebertemperatur/SOA und Ueberstromschutz.

- die Eingangsspannung vom Siebelko des Netzteils schwankt jede 1/100tel
Sekunde weil sich unter Last der Siebelko entlaedt. Deine Z-Diode sollte
aber immer vom gleichen Strom durchflossen werden. Besser also den
Vorwiderstand der Z-Diode nicht an diesen grossen Siebelko, sondern an
einen extra Elko der von einem parallelgeschalteten extra Gleichrichter
aus dem Netztrafo versorgt wird. Da hier wenig Strom fliesst, sackt die
Spannung selbst bei geringen Kapazitaetswerten des Elkos nicht pro
Halbwelle so stark ab, und die Z-Diode wird gleichmaessiger versorgt,
vor allem hat man noch eine Differenzspannung am Ende der Halbwelle,
wenn die Spannung am dicken Siebelko wegen Belastung schon auf knapp 36V
abgesackt ist und damit schon gar nicht mehr fuer die Z-Diode ausreichen
wuerde, geschweige denn sop viel hoeher liegt, das der Strom durch den
Vorwiderstand der Z-Diode ausreichen wuerde. Rechne die Schaltung also
noch mal neu unter den Maximal (53V)/Minimalpunkten (siehe "Netzteile"
in de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ )
durch.

ICH wuerde passendere Trafos nehmen, oder die bestehenden abwickeln
wenn der Kern nicht verschweisst ist.

Fuer 6 Endstufen legt man die Trafos auch nicht auf 6 * 60 W aus,
schau mal in kommerzielle Verstaerker rein. Ok, man muss als
Privatperson nicht so geizen, aber die Spaitzenleistungswerte der
ICs sind uebertreieben, sie gelten nur bei 25 GradC kaltem Gehaeuse,
das ist in der Praxis nicht zu erreichen.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Gerhard Dembinski

2007-04-30 00:00:00 UTC

Post by MaWin

35 * 1.414 - 1.4 = 48V, bei 10% Netzueberspannung sogar 53V, bei
alten 220V statt 230V Trafo sogar 55V

Die Dinger sind fast 30 Jahre alt (gekauft 1980).

Post by MaWin

Post by Gerhard Dembinski
Leerlaufspannung (DC): 46 Volt (B80C10000, 4700 muF)
unter Last (10A; DC): 35 Volt

Noe. Unter 10A Last faellt deine Spannung jede 1/100tel Sekunde wieder
von ca. 46V auf ca. 24V, und dein Messgeraet zeigt den Mittelwert von
35V an.

Stimmt, an den zeitlichen Spannungsverlauf habe ich nicht gedacht.

Post by MaWin
Du willst (und hast) spaeter real groessere Elkos und damit weniger
'Kondensatorverlust' pro Halbwelle. 4700uF sind fuer 10A auf jeden
Fall gnadenlos unterdimensioniert.

Das ist mir klar, mangels passender Last, habe ich einfach die
Primärwicklung des zweiten Trafos hergenommen (4,4Ohm). Jede der
vorgesehenen Endstufen "verfrühstückt" etwa 2,5A (max.) und bekommt eigene
Gleichrichtung und Glättung (B80C5000; 2x4700 muF). Da wird das dann ganz
sicher besser aussehen.

Post by MaWin

Post by Gerhard Dembinski
Hier (http://www.ferromel.de/tronic_480.htm) sind ein paar einfache
Stabilisierungen beschrieben.

Die reichen auch, weil eigentlich ja keine Stabilisierung, sondern nur
eine Reduzierung notwendig ist.

Post by Gerhard Dembinski
Funktionieren die beiden Schaltungen wie gewünscht (35-36 Volt mit 2A)?

- die Transistoren sind unterdimensioniert. Wenn man von 2.5A bei einer
Differenz zwischen 53V-35V = 18V aus geht (denn die Transistoren
sollen ja nicht gleich bei 10% Netzueberspannung durchlegieren)
muessen die Transistoren pro Stueck 45 Watt in Waerme umsetzen. Nimm
lieber dickere auf grossem Kuehlkoerper. Keine Ahnung, was du da hast,

Als Bausatzbastler habe ich nur wenige Bauteile auf "Lager".

Post by MaWin
aber ein BDW83/BDW84 ist als Darlington im grossem Gehaeuse nicht so
ungeeignet, der BC547 wuerde dann ausreichen (wenn's kein Darlington
ist, muesste statt dem BC547 auch was dickeres rein).
- WENN deine BD435/BD441 wegen unzureichender Kuehlung doch
durchlegieren, was wegen fehlendem Uebertemp/SOA/Ueberstromschutz ja
nicht verhindert wird, kommen volle 53V an den LM3886. Und der wird
die an den Lautsprecher weiterleiten ...

Aber nur so lange, bis das vom DC-Wächter gesteuerte Relais die LS "vom
Netz nimmt", wenn der interne Überspannungsschutz des Verstärker-ICs das
nicht schon vorher gemacht haben sollte.

Ohne externe Schutzschaltung lasse ich 60 Watt aus niederohmiger Quelle
nicht auf teure (und empfindliche) Lautsprecher los.

Post by MaWin
Du koenntest die Vorregelung auch mit einem LM350/LM333 machen, die
33V sind nur das Limit fuer die Spannung die er vernichten kann, und
du hast mindestens 2.5V und maximal 18V. Passt also. Der Chip hat
Uebertemperatur/SOA und Ueberstromschutz.

Das Pärchen merke ich mir, stark und einstellbar.

[...]

Post by MaWin
Rechne die Schaltung also noch mal neu
unter den Maximal (53V)/Minimalpunkten (siehe "Netzteile" in
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ )
durch.

Werde ich machen, aus Interesse, gebraucht wirds nicht mehr (Trafos sind
jetzt angepasst).

Post by MaWin
ICH wuerde passendere Trafos nehmen, oder die bestehenden abwickeln
wenn der Kern nicht verschweisst ist.

Auch Dir danke für den Augenöffner. Die Anpassung der Trafos ist bereits
erfolgt.

Post by MaWin
Fuer 6 Endstufen legt man die Trafos auch nicht auf 6 * 60 W aus,
schau mal in kommerzielle Verstaerker rein.

Wenn ich in "ordentliche" PA-Ware (an dem Zeug orientiere ich mich)
reingucke, finde ich kräftige Netzteile und reichlich dimensionierte
Kühler, denn die Dinger müssen zuverlässig und dauerhaft funktionieren.

Post by MaWin
Ok, man muss als Privatperson nicht so geizen,

Eben, hier ist hochwertige Hartware im Einsatz.

Post by MaWin
aber die Spaitzenleistungswerte der ICs sind uebertreieben, sie gelten
nur bei 25 GradC kaltem Gehaeuse, das ist in der Praxis nicht zu
erreichen.

Laut Datenblatt lässt sich dem LM3886 bei 40°C noch die volle Leistung (60
Watt/4Ohm) entnehmen, wenn der Rth des Kühlkörper 1K/W (oder besser) ist.
So praxisfern ist das nicht. 135 Watt gibt NSC als Spitzenleistung an
(fürs Marketing und die "voll krass fette" Kundschaft)

In der Application Note 1192 (1) wird ein Verstärker mit hoher
"Durchschlagskraft" beschrieben (200W an 8 Ohm aus 4 LM3886; => 50W pro
IC)). Das Ding ist ganz sicher gebaut (und gründlich getestet) worden.
Netzteilempfehlung: 385VA-Trafo, 40.000 muF.

(1) <http://www.national.com/an/AN/AN-1192.pdf#page=4>

--
_
_ // .....TSchuessing
\X/ ..... GERHARD !
... es wächst ...
*CGD-29.04.07*

Guido Speer

2007-04-29 11:37:51 UTC

Post by Gerhard Dembinski
(BD441)
+Ue --|------|----C E------|------
| | B---1k0-|·
3k9 |-C E-|· |
|---------B(BC546) = (0,1muF)
| | |·
| | |
A(ZD39 = (10muF) |
K 1,3W) | |
| | |
0 --|---------|----------|------

Könnte so gehen. Wobei ich die Daten des BD441 nicht genau im Kopf habe.

Post by Gerhard Dembinski
Für den negativen Zeig habe ich die Sache "gespiegelt" und die
komplementären Transistoren genommen (BC556 und BD441).
0 --|-------|-----------|------
| | |
| = 10muF |
3k9 | = 0,1muF
|--------B (BC556) |
| C E--|- 1k0-|
K(ZD39) | | |
A | | |
| | B |
-Ue --|-------|---C E-----|-------
(BD441)

Ersetze den BD441 durch eine gleichwertigen PNP ;-)

Besser wäre es den Trafo etwas abzuwickeln. Wenn der nicht vergossen ist,
kannst du die wenigen Wicklungen auch ohne zu zerlegen rausfummeln. Die
Sekundärwicklung liegt sehr wahrscheinlich als oberste. Immer so ca. 5
Windungen runter und neu messen.
Guido
------------------------------------
http://www.guido-speer.de

Gerhard Dembinski

2007-04-29 00:00:00 UTC

[...]

Post by Guido Speer

Ersetze den BD441 durch eine gleichwertigen PNP ;-)

Jo, besser wäre das.

Post by Guido Speer
Besser wäre es den Trafo etwas abzuwickeln. Wenn der nicht vergossen ist,
kannst du die wenigen Wicklungen auch ohne zu zerlegen rausfummeln.

Auf die Idee war/bin ich noch garnicht gekommen. Also habe ich mir die
Trafos jetzt mal ganz genau angeguckt und bin zur Tat geschritten. Das
Fummeligste an der Sache war das Abpröbeln des uralten Klebebands.

Post by Guido Speer
Die Sekundärwicklung liegt sehr wahrscheinlich als oberste.

Die Trafos sind für symmetrische Spannungsversorgung gemacht und haben
daher zwei Sekundärwicklungen, das Abwickeln gelang trotzdem mit gutem
Erfolg.

Post by Guido Speer
Immer so ca. 5 Windungen runter und neu messen.

Eine dolle Glaskugel hast Du da. Pro 5 Windungen "verdunsteten" 2,5 Volt.
13 Windungen habe ich abgewickelt, jetzt liefern die Trafos 2x 28,5 Volt
(Leerlauf) => grüner Bereich.

Danke für den Hinweis, da hätte ich auch selber draufkommen können, denn
die Trafospule im Tiefpass des Basstreibers wurde auch abgewickelt (10mH ->
7 mH). Das hat damals (ca. 20 Jahre her) mein Händler gemacht.

--
_
_ // .....TSchuessing
\X/ ..... GERHARD !
... Was hältst Du von Nero? ... Abstand! ;-).
*CGD-29.04.07*

Guido Speer

2007-04-30 18:47:49 UTC

Post by Guido Speer
Immer so ca. 5 Windungen runter und neu messen.

Eine dolle Glaskugel hast Du da. Pro 5 Windungen "verdunsteten" 2,5 Volt.

Naja, war ein Schuss ins Blaue ;-)

13 Windungen habe ich abgewickelt, jetzt liefern die Trafos 2x

Post by Gerhard Dembinski
28,5 Volt (Leerlauf) => grüner Bereich.
Danke für den Hinweis, da hätte ich auch selber draufkommen können,
denn die Trafospule im Tiefpass des Basstreibers wurde auch
abgewickelt (10mH -> 7 mH). Das hat damals (ca. 20 Jahre her) mein
Händler gemacht.

Jou so ist das, das Naheliegende übersieht man manchmal vor lauter
"Elektronikglauben"

Viel Glück mit dem Rest Deines Projektes.
Guido
------------------------------------
http://www.guido-speer.de

Marcel Müller

2007-04-29 14:37:44 UTC

Post by Gerhard Dembinski
Der LM3886T verträgt laut Datenblatt maximal 84 Volt (+- 42 Volt)
Versorgungsspannung. Es ist zwar Überspannungsschutz drinne, aber
ausprobieren will ich das nicht.

Naja, bei den paar Volt wird er das schon schaffen. Üblicherweise bricht
die Spannung beim Ruhestrom von 6 Endstufen schon die ersten +-2V ein.
Problematisch könnte es nur werden, wenn die Endstufen noch nicht an
oder warum auch immer ausgeschaltet sind. Dann fehlt evtl. der Ruhestrom
und die Kiste geht nicht an.

Post by Gerhard Dembinski
Dicke Trafos (es sind 2x3 60-Watt-Verstärker zu versorgen) sind ziemlich
teuer und die Reserve der beiden Alttrafos doch reichlich (s.o.).

Die Verstärker für die Hochtöner werden höchsten 10W Ziehen, und auch
das nur, weil sie für diesen Zweck völlig überdimensioniert sind.
Realistisch betrachtet reichen 5-10W Maximalleistung für die Hochtöner,
und das mit Reserve. Wie es mit den Mitteltönern aussieht hängt von der
Auslegung der Box ab. I.A. brauchen auch die weniger als der Bass.

Post by Gerhard Dembinski
Halbleiter hingegen kosten kaum noch was und mit einer einfachen
Spannungsstabilisierung sollte ich das Überspannungsproblem doch in den
Griff bekommen.
Hier (http://www.ferromel.de/tronic_480.htm) sind ein paar einfache
Stabilisierungen beschrieben. Ich habe die Schaltung aus Bild2 genommen, in
Datenblättern geforscht und ein wenig gerechnet. Das ist dabei rausgekommen
(BD441)
+Ue --|------|----C E------|------
| | B---1k0-|·
3k9 |-C E-|· |
|---------B(BC546) = (0,1muF)
| | |·
| | |
A(ZD39 = (10muF) |
K 1,3W) | |
| | |
0 --|---------|----------|------

So richtig schön ist das nicht, da die Sache sich für Ue ähnlich Ua
ziemlich schlecht verhält.

Post by Gerhard Dembinski
Funktionieren die beiden Schaltungen wie gewünscht (35-36 Volt mit 2A)?
Für Alternativen bzw. Verbesserungsvorschläge bin ich offen.

Zu knapp dimensioniert sind sie, aber das hat MaWin ja schon gesagt.

Vor allem aber würde ich eine Low-Drop-Schaltung nehmen, die unter Last
fast ohne Spannungsabfall auskommt.
Das geht am einfachsten mit einem MOSFET.

Sowas in der Art.
Anlaufstrom
p-Kanal FET |
+Ue --*------S D-------+-------*---------- +Ua
| G | R3 | Z33V
| | *--RRR--*--|<|--+
*--|<|--* | |
| Z15V | 1,3V *-|>|>|-*--RRR--*
| | | | R4 |
| | B | |
*--RRR--*--RRR--C E------+-------+
R1 R2 |
GND ---------------------------*---------- GND

Als FET kann man IRF9530 oder sowas nehmen.
Die ganze Auslegung muss man natürlich noch durchrechnen.
Der Transistor hat konstant 1,3V Basisspannung. Sobald die Z-Diode die
Spannung am Emitter über etwa 0,7V Zieht, regelt der Transistor ab und
die Gate-Spannung für's FET bricht dank R1 zusammen. R2 und die Z15
schützen den FET vor zu hohen Gatespannungen. Die Schaltung braucht
einen kleinen Anlaufstrom, der z.B. über ein RC-Glied aus Ue zugeführt
werden kann. Reicht der nicht, um eine Spannung Ua aufzubauen, z.B.
wegen Kurzschluss, bleibt die Schaltung für immer aus.

Weitere Alternativen:

Ich habe bei einer Vergleichbaren Anforderung (auch Aktivbox) auch schon
mit einem Step-Down-Regler mit 100kHz gearbeitet. Der Trafo hatte auch
sowas um die 45V idle. Endstufe lief mit 30V. Wichtig ist nur dass die
Regler für die verschiedenen Spannungen synchron getaktet sind, den die
100kHz und ihre Oberwellen sind Audiotechnisch zwar nicht relevant, wohl
aber eventuelle Intermodulationen. Vorteil ist natürlich eine bessere
Stabilisierung und auch ein recht guter Wirkungsgrad, weil man jetzt
ganz gezielt kleinere Siebelkos nehmen kann und den Ripple ausregelt.

Noch eine andere Alternative ist eine aktive PFC. Dafür sind die
gegebenen Trafos natürlich völlig falsch ausgelegt, denn dabei geht die
Spannung nur hoch.

Post by Gerhard Dembinski
- Strombedarf pro Verstärker: ca. 2,5A (geschätzt)

Bässe 3,5A, Mitte vielleicht 2,5A und HT <1A.

Post by Gerhard Dembinski
- Jeder der 6 Verstärker soll eine solche Stabilisierung bekommen.

Spricht erstmal nicht dagegen.

Post by Gerhard Dembinski
- Absicherung: 3A pro Spannung und Verstärker.

Schmelzsicherung, und am besten auch für die LS, falls man irgendwas
asymmetrisch kaputt geht. Und nicht zu großzügig auslegen, denn die
Spulen sind schell abgeraucht. Für den Bass würde ich höchstens 2A
nehmen (je nachdem welche Leistung man den Lautsprechern so zutraut in
Wärme umzusetzen). Beim Hochtoner höchstes 100mA-Sicherung. Falls man
die Sicherungen vor den Rückkopplungszweig einbauen kann, verschlechtern
ihre Eigenschaften auch den Klang nicht.

Post by Gerhard Dembinski
- Glättung der Eingangsspannung: 4700 muF pro Verstärker (also 14.100 muF
pro Stereokanal)

Viel zu wenig. Die Last der Verstärker ist sehr ungleichmäßig.
Typischerweise werden die beiden Bassendstufen weitgehend synchron
arbeiten und dann beide gleichzeitig für vielleicht 10ms lang irgendwas
um die 3,5A ziehen. Das sind 35mC (= 35mAs). Wenn der Siebelko dabei
nicht mehr als 2V verlieren soll, muss er wenigstens 17,5mF haben, denn
C=Q/U. Pro Endstufe!!! Da nur alle 10ms geladen wird, muss der Elko die
Zeit komplett überbrücken. Und 2V Verlust sind schon einiges.
Es gibt allerdings einen bekannten Trick, mit dem man die Größe der
Elko's fast halbieren kann: man polt einen der Kanäle um, also mit
invertierten Signal speisen und am Lautsprecheranschluss Plus und Masse
tauschen. Da die meiste Leistung bei Stereo und niedrigen Frequenzen
phasensynchron gezogen wird, werden nun beide Versorgungsspannungen
halbwegs gleichmäßig belastet. Der Gleiche Trick führt übrigens dazu,
dass man die Endstufen auch gebrückt betreiben kann.

Marcel

Gerhard Dembinski

2007-04-30 00:00:00 UTC

Post by Gerhard Dembinski
Der LM3886T verträgt laut Datenblatt maximal 84 Volt (+- 42 Volt)
Versorgungsspannung. Es ist zwar Überspannungsschutz drinne, aber
ausprobieren will ich das nicht.

Ein eher unerwünschter Betriebszustand. :-)

Post by Gerhard Dembinski
Dicke Trafos (es sind 2x3 60-Watt-Verstärker zu versorgen) sind
ziemlich teuer und die Reserve der beiden Alttrafos doch reichlich
(s.o.).

Auslegung:

Bass : Isophon PSL 320/400 Alu (in TML-Gegäuse, Isophon T440)
Mitten : 2x Bohlender und Graebener Neo8
Höhen : Bohlender und Graebener Neo3PDRi-FP (*)

Der Bass wird von der vorhandenen Pioneer M-90a (2x200W/8Ohm) angetrieben
werden, die IC-Verstärker werden für Mitten und Höhen zuständig sein. Das
Ganze muss auch sehr deftige Lautstärke "mal eben so aus dem Ärmel
schütteln" können.

Die Verstärker habe ich aus folgenden Gründen gewählt:

- die Daten (THD, S/N-Ratio) passen gut zur M-90a

- an der Leistungsgrenze geht bei Verstärkern THD sehr steil nach oben, von
diesem Bereich möchte ich auch bei deftiger Lautstärke genügend Abstand
halten können.

- sie sind sehr preiswert und leicht zu beschaffen

- leicht zu bauen: - wenige Bauteile zu bestücken
- keine aufwendigen Einstellungen nötig

- wenig Bauaufwand für die Kühlung: - kein Bohren des KüKös
- Kühlfläche des Chips potentialfrei

- bis auf DC-Schutz hat der Chip alle Schutzschaltungen schon drinne
(wird wegen Koppelkondensator auch nicht dringend gebraucht)

- beim Ein-/Ausschalten knipst der Chip (!) die LS aus,

- der Chip hat "mute" eingebaut (sehr praktisch zum Einmessen)

- wenig Bauaufwand im Gehäuse: Platine ist klein und leicht => gut
"stapelbar" und viel Platz für Luftzug

(*) Wenn Dir das bekannt vorkommt, so ist das kein Zufall. Vor etwa einem
Jahr hatte ich in d.r.m.h. um Hilfe fürs Weichenrechnen gebeten. Als
Resultat meiner Beschäftigung mit Messen und Simulieren sind zwei gut
klingende Boxen (Mivoc AW3000, Isophon PSM120 und SKK10) entstanden,
die ich kürzlich verkaufen konnte. So kam die Sache ins Rollen, denn
ursprünglich war nur ein Neo8 und passive Weiche vorgesehen gewesen.

[...]

Post by Gerhard Dembinski
Funktionieren die beiden Schaltungen wie gewünscht (35-36 Volt mit 2A)?
Für Alternativen bzw. Verbesserungsvorschläge bin ich offen.

Zu knapp dimensioniert sind sie, aber das hat MaWin ja schon gesagt.

... und ein paar gute Ideen geliefert.

Post by Marcel MÃ¼ller
Vor allem aber würde ich eine Low-Drop-Schaltung nehmen, die unter Last
fast ohne Spannungsabfall auskommt.
Das geht am einfachsten mit einem MOSFET.

[Schaltung und Beschreibung gelöscht]

Das werde ich mir mal in Ruhe durchdenken. Als erstes muss ich verstehen,
wie ein FET funktioniert.

Post by Marcel MÃ¼ller
Ich habe bei einer Vergleichbaren Anforderung (auch Aktivbox) auch schon
mit einem Step-Down-Regler mit 100kHz gearbeitet.

Das ist mir zu kompliziert.

Post by Gerhard Dembinski
- Strombedarf pro Verstärker: ca. 2,5A (geschätzt)

Bässe 3,5A, Mitte vielleicht 2,5A und HT <1A.

Nix Bass, siehe oben.

[...]

Post by Gerhard Dembinski
- Absicherung: 3A pro Spannung und Verstärker.

Schmelzsicherung,
und am besten auch für die LS,

Gute Idee.

[...]

Post by Marcel MÃ¼ller
Falls man die Sicherungen vor den Rückkopplungszweig einbauen kann,
verschlechtern ihre Eigenschaften auch den Klang nicht.

Da muss ich mal gucken, ob ich das reingefingert bekomme, eine neue Platine
mache ich deswegen aber nicht und auf Lochraster baue ich keine Endstufe
auf, auch wenn es nur ein paar Bauteile sind.

Post by Gerhard Dembinski
- Glättung der Eingangsspannung: 4700 muF pro Verstärker (also 14.100
muF pro Stereokanal)

Viel zu wenig.

Da habe ich mich offensichtlich missverständlich ausgedrückt.
Gemeint war: pro Verstärker und Spannung gibts 4700 muF, ergibt in der
Summe dann 28200 muF pro Kanal (insgesamt dann 56.400 muF). IMO wirklich
genug.

Post by Marcel MÃ¼ller
Die Last der Verstärker ist sehr ungleichmäßig.
Typischerweise werden die beiden Bassendstufen

Mit dem Bass wird der "Aufbau" nix zu schaffen haben (s.o.).

--
_
_ // .....TSchuessing
\X/ ..... GERHARD !
... es wächst ...
*CGD-30.04.07*

Marcel Müller

2007-05-01 11:02:16 UTC

Post by Marcel MÃ¼ller
Die Verstärker für die Hochtöner werden höchsten 10W Ziehen, und auch
das nur, weil sie für diesen Zweck völlig überdimensioniert sind.
Realistisch betrachtet reichen 5-10W Maximalleistung für die Hochtöner,
und das mit Reserve. Wie es mit den Mitteltönern aussieht hängt von der
Auslegung der Box ab. I.A. brauchen auch die weniger als der Bass.

Bass : Isophon PSL 320/400 Alu (in TML-Gegäuse, Isophon T440)
Mitten : 2x Bohlender und Graebener Neo8
Höhen : Bohlender und Graebener Neo3PDRi-FP (*)

Die Übergangsfrequenzen wären für die Leistungsauslegung noch wichtig.

Post by Gerhard Dembinski
Der Bass wird von der vorhandenen Pioneer M-90a (2x200W/8Ohm) angetrieben
werden, die IC-Verstärker werden für Mitten und Höhen zuständig sein. Das
Ganze muss auch sehr deftige Lautstärke "mal eben so aus dem Ärmel
schütteln" können.

Naja, der Isophon braucht mit seinen 88dB schon mächtig Leistung, damit
was rauskommt. Das ist der Preis der schweren Membran und der niedrigen
Resonanz.

Was mich etwas wundert ist die Kombination mit den 2 4Ohm Neo 8. Sind
die derzeit in Reihe geschaltet? Dann käme es ungefähr hin. Sonst wären
die doch viel zu laut. Und die Neo 3 sind bei gleicher Spannung auch
noch ziemlich laut verglichen mit den Isophon.

Bei angenommenen 600Hz Trennfrequenz hat man für klassische Musik etwa
60% der Leistung auf dem Bass. Unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades
(88dB vs. 90dB) ist die Lastverteilung eher 68/32. Bei Pop wird es
nochmal rund 5% basslastiger.
Also kommt das mit rund 100W für die Mitten im Verhältnis schon ungefähr
hin.

Die Hochtöner-Trennfrequenz ist für die Auslegung praktisch egal, da
ohnehin nur rund 10% der Last über 2kHz liegen. Der Verstärker wird also
wohl nicht so warm werden.

Post by Gerhard Dembinski
- Strombedarf pro Verstärker: ca. 2,5A (geschätzt)

Bässe 3,5A, Mitte vielleicht 2,5A und HT <1A.

Nix Bass, siehe oben.

OK. Das bringt knapp einen Faktor 2, weil nun beide Zweige (+-) im
schnellen Wechsel belastet werden. Es könnte aber dennoch nicht schaden,
die zwei Mitteltöner einer Seite jeweils verpolt zueinander zu
betreiben. Die Dinger laufen ja sowieso mit dem gleichen Signal und die
symmetriesierung reduziert den Spitzenstrom fast auf die Hälfte.

Post by Marcel MÃ¼ller
Falls man die Sicherungen vor den Rückkopplungszweig einbauen kann,
verschlechtern ihre Eigenschaften auch den Klang nicht.

Da muss ich mal gucken, ob ich das reingefingert bekomme, eine neue Platine
mache ich deswegen aber nicht und auf Lochraster baue ich keine Endstufe
auf, auch wenn es nur ein paar Bauteile sind.

Die Frage ist eher, ob das mit den Chips geht. Eine Verbindung wird man
in jedem Fall dafür auftrennen müssen. Evlt. kann man einen Widerstand
nur einseitig einlöten und das andere Ende mit einem kurzen Draht zum
zweiten Anschluss der Sicherung führen. (Aber bitte nicht zu weit Weg,
sonst könnte die Stabilität leiden.)

Btw. vor Lochraster bin ich für meine Aktivboxen nicht zurückgeschreckt.
Ich hatte allerdings auch keinen Bausatz mit Platine, sondern habe die
Endstufen weitgehend aus Grabbelkistengut diskret aufgebaut. Außerdem
brauche ich viel weniger Leistung, da es recht wirkungsgradstarke
Chassis für Studiomonitore sind (ca. 98-***@1W).

Marcel

Gerhard Dembinski

2007-05-01 00:00:00 UTC

Post by Marcel MÃ¼ller
Die Verstärker für die Hochtöner werden höchsten 10W Ziehen, und auch
das nur, weil sie für diesen Zweck völlig überdimensioniert sind.
Realistisch betrachtet reichen 5-10W Maximalleistung für die
Hochtöner, und das mit Reserve. Wie es mit den Mitteltönern aussieht
hängt von der Auslegung der Box ab. I.A. brauchen auch die weniger als
der Bass.

Bass : Isophon PSL 320/400 Alu (in TML-Gegäuse, Isophon T440)
Mitten : 2x Bohlender und Graebener Neo8
Höhen : Bohlender und Graebener Neo3PDRi-FP (*)

Die Übergangsfrequenzen wären für die Leistungsauslegung noch wichtig.

Geplant sind: 450 Hz und 4500Hz bis 5000Hz
Der Neo8 kann nicht viel tiefer und mit dem PSL will ich nicht höher,
Begründung siehe weiter unten.

Post by Gerhard Dembinski
Der Bass wird von der vorhandenen Pioneer M-90a (2x200W/8Ohm)
angetrieben werden, die IC-Verstärker werden für Mitten und Höhen
zuständig sein. Das Ganze muss auch sehr deftige Lautstärke "mal eben
so aus dem Ärmel schütteln" können.

Naja, der Isophon braucht mit seinen 88dB schon mächtig Leistung, damit
was rauskommt.

Die M-90a hat reichlich davon und dank niederohmiger Auslegung den PSL sehr
gut im Griff.

Post by Marcel MÃ¼ller
Das ist der Preis der schweren Membran und der niedrigen Resonanz.

Dürfte eher am Antrieb (BxI: 7,61) liegen, denn mit 82g ist die Membran des
PSL für einen 12"-Bass eher leicht (vgl.: Mivoc AW3000: 129g; BxI: 14,1).

Post by Marcel MÃ¼ller
Was mich etwas wundert ist die Kombination mit den 2 4Ohm Neo 8. Sind
die derzeit in Reihe geschaltet?

Nö, aber auch nicht parallel, denn die müssen noch beschafft werden. ;-)

Post by Marcel MÃ¼ller
Dann käme es ungefähr hin. Sonst wären die doch viel zu laut.

man L-Glied. :-)

Post by Marcel MÃ¼ller
Und die Neo 3 sind bei gleicher Spannung auch
noch ziemlich laut verglichen mit den Isophon.

Rischdisch. Ohne L-Glieder bin ich in keiner Weichensimulation ausgekommen.

Post by Marcel MÃ¼ller
Bei angenommenen 600Hz Trennfrequenz

600 Hz mute ich dem PSL ganz sicher nicht mehr zu.
Spätestens bei 450 Hz wird "hart abgeregelt", nicht nur wegen der
Richtwirkung, sondern auch wegen der Charakteristik (der PSL ist ein Bass-,
kein Mitteltontreiber). Die Entwickler der Pro30D (*) klemmen den Audax-
Bass auch bei 450 Hz ab.

(*) (http://www.audax-speaker.de/content.php?seite=shop/produkte.php&details=12&hauptrubrik=2)
Jetzt weisst Du auch, warum ich zwei Neo8 einbaue. :-)
Ich würde den MHT-Dipol gerne komplett kopieren, dem steht das grosse
TML-Gehäuse im Weg. Dieses möchte ich aber nicht missen und für beides
reicht der Platz nicht. => die Neo8 müssen rückseitig "abgedichtet"
werden.

[Betrachtungen zum Leistungsbedarf]

Die "Umpolungsgeschichte" behalte ich für die Zukunft im Hinterkopf. in
meinem Projekt steckt sicher noch eine ganze Menge Optimierungspotential
drinne, das werde ich aber erst ausloten, wenn ich noch mehr dazugelernt
habe und mir im Umgang mit Elektronik sicherer bin. Die Geschichte ist mir
derzeit kompliziert genug.

[Sicherungen für LS]

Post by Marcel MÃ¼ller
Die Frage ist eher, ob das mit den Chips geht. Eine Verbindung wird man
in jedem Fall dafür auftrennen müssen. Evlt. kann man einen Widerstand
nur einseitig einlöten und das andere Ende mit einem kurzen Draht zum
zweiten Anschluss der Sicherung führen. (Aber bitte nicht zu weit Weg,
sonst könnte die Stabilität leiden.)

Den Abbildungen nach, könnte es ohne Auftrennen einer Leiterbahn klappen,
Genaues weiss ich aber erst, wenn ich die Platinen hier habe und genau
inspizieren kann.

Post by Marcel MÃ¼ller
Btw. vor Lochraster bin ich für meine Aktivboxen nicht zurückgeschreckt.

Ich fühle mich in der Elektronik nicht sicher genug um einen Verstärker
frei zu verdrahten.

--
_
_ // .....TSchuessing
\X/ ..... GERHARD !
... Man gewoehnt sich an allem, auch am Dativ. ;-).
*CGD-01.05.07*

Marcel Müller

2007-05-04 19:31:31 UTC

Post by Marcel MÃ¼ller
Naja, der Isophon braucht mit seinen 88dB schon mächtig Leistung, damit
was rauskommt.

Die M-90a hat reichlich davon und dank niederohmiger Auslegung den PSL sehr
gut im Griff.

Daran habe ich keinen Zweifel. Die Frage ist nur was der Lautsprecher
thermisch abkann, ohne kaputt zu gehen, und vor allem, ohne seine
Klangeigenschaften zu stark zu verändern. 40W ist für einen 12"-Bass
unter diesem Gesichtspunkt meist schon ziemlich viel. Und zu den
Kandidaten mit 4"-Spule gehört er meines Wissens nicht.

Post by Marcel MÃ¼ller
Das ist der Preis der schweren Membran und der niedrigen Resonanz.

Dürfte eher am Antrieb (BxI: 7,61) liegen, denn mit 82g ist die Membran des
PSL für einen 12"-Bass eher leicht (vgl.: Mivoc AW3000: 129g; BxI: 14,1).

Ja, stimmt, geht so. Ist eher unteres Mittelfeld.

Post by Marcel MÃ¼ller
Was mich etwas wundert ist die Kombination mit den 2 4Ohm Neo 8. Sind
die derzeit in Reihe geschaltet?

Nö, aber auch nicht parallel, denn die müssen noch beschafft werden. ;-)

Achso.

Post by Marcel MÃ¼ller
Und die Neo 3 sind bei gleicher Spannung auch
noch ziemlich laut verglichen mit den Isophon.

Rischdisch. Ohne L-Glieder bin ich in keiner Weichensimulation ausgekommen.

Och, auf 1-2dB hin und wieder kommt es Gehörtechnisch kaum an. So genau
kriegt man es ohnehin nur im Messraum wiedergegeben. Eine gute
Impulstreue (also gleichmäßige Gruppenlaufzeit) und eine gleichmäßige
(!=isotrope) Abstrahlung wird vom Gehör meist mehr belohnt. Aber das
sollte die Neo8 nicht vor Probleme stellen.
Ich arbeite normalerweise ohne solchen Anpassungen und wähle lieber die
Chassis gezielt aus, denn bei den Mitteltönern ist dabei zuweilen schon
mächtig Vorsicht angesagt. Bei aktiven Lösungen ist das natürlich
irrelevant.

Mit der Weiche muss man allerdings in dem Frequenzbereich schon
aufpassen. Mit 12 dB/Oktave Butterwoth handelt man sich bei 450Hz zwar
nur 0,6ms Gruppenlaufzeit ein, aber ein 12dB/Okt. Filter erreicht die
-20dB auch erst bei rund 150Hz. Das heißt so weit müssen die Neo8 noch
irgend etwas sinnvolles von sich geben. Das ist schon recht gewagt. Vor
allem könnte es sein, das deren Phasengang an der unteren Grenze des
Übertragungsbereichs ganz schön abbiegt. Das führt dann dazu, dass die
Membrane im übergangsbereich mit dem Bass nicht mehr in Phase schwingt -
sehr unschön. Die klassische Alternative für aktive Weichen, ein
Linkwitz-Filter 4. Ordnung ist in dieser Disziplin auch nicht besser.
Lediglich mit einem 24dB Butterworth Filter könnte man die Neos schon ab
rund 250Hz auf -20dB drücken. Das hat dann aber auch schon etwa 1,5ms
Gruppenlaufzeit - wäre wohl noch im Rahmen.
Diese Erwägung hat mich dazu bewogen 600Hz anzunehmen. Inwieweit der
Isophon da noch brauchbar ist, weiß ich nicht. Da entsteht halt dann das
gleiche Problem andersherum. 24dB/Oktave Butterworth wäre wohl doch
angebracht.

Post by Marcel MÃ¼ller
Btw. vor Lochraster bin ich für meine Aktivboxen nicht zurückgeschreckt.

Ich fühle mich in der Elektronik nicht sicher genug um einen Verstärker
frei zu verdrahten.

Ja, man muss schon aufpassen. Lochraster einfach so war das auch nicht.
Ich habe mir schon überlegt, wie ich meine Leitungen führe, welche
Verbindung kurz sein sollte und wo noch eine Verstärkung in Form eines
Drahtes notwendig ist. Es geht halt trotz des Aufwands einfach viel
schneller als selbst Platinen in einzelstückzahlen zu layouten, zu
ätzen, zu bohren etc.

Marcel

Gerhard Dembinski

2007-05-06 00:00:00 UTC

Post by Marcel MÃ¼ller
Naja, der Isophon braucht mit seinen 88dB schon mächtig Leistung,
damit was rauskommt.

Die M-90a hat reichlich davon und dank niederohmiger Auslegung den PSL
sehr gut im Griff.

Ich zitiere aus den technischen Daten:

Schwingspule/-Wickelbreite: 100mm/22mm
Belastbarkeit : 300W7400W

Der PSL 320/400Alu kann ordentlich was ab. Hat er mir bei der Beschallung
von Tanzfeten (150m²-Saal, ca. 70 Gäste) mehrfach bewiesen.

[...]

Post by Marcel MÃ¼ller
Was mich etwas wundert ist die Kombination mit den 2 4Ohm Neo 8. Sind
die derzeit in Reihe geschaltet?

Nö, aber auch nicht parallel, denn die müssen noch beschafft werden. ;-)

Achso.

Das Konzept für die "dembibox" habe ich fertig, jetzt muss ich den "Kram"
noch einkaufen, zusammenbauen und abstimmen.

Post by Marcel MÃ¼ller
Und die Neo 3 sind bei gleicher Spannung auch
noch ziemlich laut verglichen mit den Isophon.

Rischdisch. Ohne L-Glieder bin ich in keiner Weichensimulation ausgekommen.

Och, auf 1-2dB hin und wieder kommt es Gehörtechnisch kaum an. So genau
kriegt man es ohnehin nur im Messraum wiedergegeben.

Richtig, aber bei 5-6 dB Unterschied gehts nicht ohne.

Post by Marcel MÃ¼ller
Eine gute Impulstreue (also gleichmäßige Gruppenlaufzeit) und eine
gleichmäßige (!=isotrope) Abstrahlung wird vom Gehör meist mehr belohnt.
Aber das sollte die Neo8 nicht vor Probleme stellen.

Davon gehe ich auch aus.

Post by Marcel MÃ¼ller
Ich arbeite normalerweise ohne solchen Anpassungen und wähle lieber die
Chassis gezielt aus, denn bei den Mitteltönern ist dabei zuweilen schon
mächtig Vorsicht angesagt. Bei aktiven Lösungen ist das natürlich
irrelevant.

Einer der Vorteile von Aktivbetrieb.

Post by Marcel MÃ¼ller
Mit der Weiche muss man allerdings in dem Frequenzbereich schon
aufpassen. Mit 12 dB/Oktave Butterwoth handelt man sich bei 450Hz zwar
nur 0,6ms Gruppenlaufzeit ein, aber ein 12dB/Okt. Filter erreicht die
-20dB auch erst bei rund 150Hz.

Daher habe ich 4.Ordnung vorgesehen. Welche Charakteristik die von mir
verwendeten Filter haben, weiss ich nicht Die Beschreibung der "Separator"
(so heisst das alte elektor-Projekt) sagt: "kritish gekoppelt". Die Weiche
funktioniert nicht in "klassischer" Weise, sondern rechnet die Zweige per
Subtraktion aus.

Bei Zweiweg funktioniert das so:

Das Signal wird gleichzeitig in einen Hochpass und einen Allpass (beide
haben gleiches Phasenverhalten) gespeist. Am Ausgang des Hochpasses liegt
das Signal für den Hochtöner an, das Signal für den Tieftöner wird durch
Subtraktion der beiden Signale (Allpass - Hochpass) erzeugt.

Ergebnis: Null delta phi zwischen den Lautsprechern im gesamten
Übertragungsbereich und Unempfindlichkeit gegenüber Bauteiletoleranzen
(nachbausicher).

Ich habe den gesamten Artikel (9 Seiten + Platine) mal gescannert und in
einem Archiv zusammengepackt. Liegt eine Weile lang hier:
<http://www.dembi.online.de/separator.zip>

Post by Marcel MÃ¼ller
Das heißt so weit müssen die Neo8 noch irgend etwas sinnvolles von sich
geben. Das ist schon recht gewagt. Vor allem könnte es sein, das deren
Phasengang an der unteren Grenze des Übertragungsbereichs ganz schön
abbiegt. Das führt dann dazu, dass die Membrane im übergangsbereich mit
dem Bass nicht mehr in Phase schwingt -sehr unschön. Die klassische
Alternative für aktive Weichen, ein Linkwitz-Filter 4. Ordnung ist in
dieser Disziplin auch nicht besser. Lediglich mit einem 24dB Butterworth
Filter könnte man die Neos schon ab rund 250Hz auf -20dB drücken. Das hat
dann aber auch schon etwa 1,5ms Gruppenlaufzeit - wäre wohl noch im
Rahmen.

Laut Proraum ist für den Neo8 bei 450Hz 3.Ordnug steil genug. In der Pro30D
(Audax HT300Z4 + 2x Neo8 + Neo3) wird bei 450Hz mit 4.Ordnung (Linkwitz-
Riley) getrennt.

Ich habe hier kritisch gekoppelte 4.Ordnung mit null delta phi (s.o.),
sollte also langen. Messen muss ich sowieso, also erstmal den Kram aufbauen
und dann weitersehen. Damit ich nicht dauernd in der Weiche "rumlöten"
muss, will ich die frequenzbestimmenden Kondensatoren steckbar machen.

Post by Marcel MÃ¼ller
Diese Erwägung hat mich dazu bewogen 600Hz anzunehmen. Inwieweit der
Isophon da noch brauchbar ist, weiß ich nicht. Da entsteht halt dann das
gleiche Problem andersherum. 24dB/Oktave Butterworth wäre wohl doch
angebracht.

Der PSL ist gutmütig (bis 1000 Hz schön glatt + sanftes Roll-Off). Bis
ÜF=500Hz ist 2.Ordnung ganz sicher steil genug. Auch hier erwarte ich
keinen Ärger.

--
_
_ // .....TSchuessing
\X/ ..... GERHARD !
... es wächst ... langsam ...
*CGD-05.05.07*

Wolfgang Mahringer

2007-04-29 18:51:08 UTC

Hi Gerhard,

Zusätzlich zu dem, was die anderen schon angemerkt haben, würde
ich meinen, dass der 3k9 und die Zenerdiode vertauscht gehören :-)

0 --|-------|-----------|------
| | |
K = 10muF |
A(ZD39) | = 0,1muF
|--------B (BC556) |
| C E--|- 1k0-|
3k9 | | |
| | | |
| | B |
-Ue --|-------|---C E-----|-------
(PNP)

vg,
Wolfgang

--
From-address is Spam trap
Use: wolfgang (dot) mahringer (at) sbg (dot) at

Gerhard Dembinski

2007-04-30 00:00:00 UTC