Gleichstromfilter - Funktionserklärung + Meßwerte

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Hallo Filterfreunde,

 

da die Diskussion um meinen Bericht "Gleichstromfilter für 20DM" ja etwas gestrandet ist durch Aussagen "Unsinn, kann nichts messen usw." (wie wäre es zunächst mit hören...), möchte ich zu Richtigstellung und fast schon Ehrenrettung mal Fakten erklären und vorlegen. Für Thema-Erstleser erst zwecks Einleitung meine alte Nachricht durchgehen. Zur Motivation: es ging mal um unser aller Ziel - Klangverbesserung - für wenig Geld, doch dann kam wieder die Meßfraktion...

 

Funktionsweise des GS-Filters - noch mal hoffenlich klarer erklärt:

- ein sehr großer und HF-tauglicher Kondensator (ersatzweise durch zwei antiparallel geschaltete Elkos gebildet, für Schnelligkeit mit Folien-C gebrückt) wird in einen Wechselstromkreis eingeschleift (=liegt in Reihe).

- d.h., der Wechselstrom im Kreis fließt über den Kondensator (Kondensator-intern als Verschiebestrom der Ladungen)

- durch den vom Stromkries eingeprägten Wechselstromfluß lädt sich der C auf, Phasenlage 90° nacheilend, aber hier völlig egal.

- Die Kondensatorkapazität und die Stromstärke geben den Wert der sich einstellenden maximalen Kondensatorspannung vor. Der Wert sollte nicht zu groß werden, sonst verfälschte der C-Reihen-Spannungsabfall die 230V-Nutzspannung des Verbrauchers zu sehr.

- Kondensatorbemessung: 1 Farad = 1 A*s pro Volt Ladespannung. Eine Halbwelle dauert 10ms, also reichen z.B. 10.000myF für 1A sinusförmigen Effektivstrom bei 1 V*Wurzel 2 maximaler C-Spannung.

- Bei einem Kurzschluß oder Einschaltstromspitzen entständen am C zu große Spannungen, der Elko könnte explodieren. Daher schaltete man entsprechend zwei Dioden antiparallel. Dioden werden ab 0,7 V leitend und übernehmen den Strom vom C ab dieser Spannung. Dieses ist eine Überspannungs-Schutzfunktion und soll im Normalbetrieb nicht eintreten.

- Daher Elkogröße je nach Gerät-Stromaufnahme so bemessen, daß max. ca. 0,3V*Wurzel 2 erreicht werden. Dann bleiben im Beispiel aber nur noch 0,3V für mögliche Gleichspannungsausfilterung über, danach liefe der C wieder über 0,7 V. Ob das der Filterfunktion Nachteile beschert, weiß ich nicht. Zu konkreten GS-Werten s.u.

- Zur Filterwirkung: ein Netz-Gleichstomanteil fließt kurz und lädt den C sofort (gepolt) auf. Es stellt sich Spannungsgleichgewicht ein - und der Gleichstrom kommt zum Erliegen. All diesem ist natürlich ständig und unbeeinflußt der Wechselstrom und die Wechselspannung überlagert! Hier liegt der Trick der Schaltung: der C wird zur Gegenspannungsquelle für Gleichspannungsanteile im Netz. Wenn dies Anteile schwanken, folgt das Filter ständig mit leichter Verzögerung.

- Schaltet man mehrere Dioden in Reihe, kann man entsprechend die Filter-C-Spannung erhöhen, 0,7; 1,4; 2,1V usw.

- Der fehlende Gleichstomanteil entlastet den Gerätetrafo (keine Vormagnetisierung) und der Klang der Kette wird hörbar besser - ausprobieren!!!

- Zur Sicherheit: flinke Schmelzsicherung mit Max-Stromwert der Dioden einschleifen, damit bei Diodentod die Elkos nicht explodieren - Brandgefahr!

- Ein Filter vor Kette reicht eigentlich, besser aber Extra-Filter für stromfressende Endstufen mit "zappelnder" Stromaufnahme.

- - mathematisch: das Filter ist ein Hochpaß erster Ordnung mit extrem geringer Grenzfrequenz - 50Hz marschieren also durch wie nichts...

 

Messwerte meiner Testmessungen:

- Messungen sind "über dem Filter" sehr einfach möglich. Jedes Digitalmeßgerät kann aus max. 1V Wechselspannung leicht einen Gleichanteil gleicher Größenordnung rausmessen.

- Messungen "an der Steckdose" sind scheinbar sinnlos - ich vermute, das Meßgerät ist bei 230V Wechselspannung nicht in der Lage, die Zehntel Volt GS-Anteil herauszumessen. Der Meßwert zappelt nur und man mißt Müll. Hier lag wohl der Fehler einiger Freaks...

- 1. Messung: hinter GS-Filter z.B. 100W Lampe anschließen. Man mißt über dem Filter je nach C-Größe 50-200mV WECHSELSPANNUNGSabfall. D.h., der C lädt sich bis auf +/- diesen Wert*Wurzel 2 auf. Schaltet man am Meßgerät auf Gleichspannung um, mißt man je nach Netzlage 0-xxxmV gepolten GS-Anteil, oder die zappelnde Null. Jetzt einen Fön (an derselben Steckdose vor dem Filter angeschlossen) auf 1/2-Stellung einschalten. Sprunghaft mißt man einige 100 mV GS-Anteil! Gepolt! Dreht man den Fön-Stecker in Dose um (andere Halbwelle wird belastet) ändert sich die Polarität. Bei schwachem Verbraucher hinter Filter und einem Fön kann man das Filter leicht in die Sättigung von 0,75V fahren - was beweist, wie wichtig ein Filtern ist.

- 2. Messung: Last hinter Filter ändern, mal 300W-Lampe, mal 15W-Lampe. Man sieht, wie sich die Filter-Wechselspannung proportional der Last verändert - bis hoch zu 0,75 Volt und runter auf wenige Zehntel Volt. Der durch Fön entstehende GS-Anteil schwankt extrem (starker Verbraucher wirkt symmetrierend, GS-Anteil sinkt - bei schachem Verbrauch entsprechend ansteigend).

- 3. Messung: Fön mal an andere Steckdose im Raum oder Nachbarzimmer hängen. Der GS-Anteil wird geringer, weil längerer Leitungswege wie Spannungsteiler wirken. Hier liegt ein Vorteil einer extra-Strippe zur Anlage vom Sicherungskasten: bis zum Kasten ist "alles sehr stabil", GS-Anteile im Stromnetz dahinter wirken sich relativ schwach aus.

- 4. Messung: je nach Tageszeit mal den GS-Anteil ohne Fön messen. Schwankt extrem, je nach Netzbelastungslage. Abende eher weniger GS... außer wenn der Nachbar - zufällig auf derselben Phase im Keller angeschlossen - vorsichtig auf ½ fönt.

 

Dimensionierung der Kondensatoren:

- 10.000myF = 2 x 5000myF antiparallel reichen bis 0,5 V*Wurzel2 Spannungsabfall für 0,5A Effektivstrom = 115W Verbraucher. Daher sollte man wohl 10.00myF pro 100W nehmen.

- Benchmark: Mark Levison nimmt 3 Dioden = 2,1V bei 40.000myF für 1000W Class A Endstufe. Teac nimmt eine Diode = 0,7V bei 6.600myF für angegebene 400W Maximalaufnahme.

 

Ich hoffe, nach diesen Fakten lassen sich mehr Leute mal ermutigen, es einfach auszuprobieren! Berichtet doch mal über Eure Hörerfahrungen. Dafür sollte das Forum wohl eigentlich gut sein! Ich bin immer wieder erschrocken, wie viele Freaks hier kritisieren, halb-richtig erklären oder dumpf kaputtreden - aber eben nicht mit Musik-Probehören testen.

 

Gruß, Klaus

 

 

[Bernhard 0]

Hallo Klaus,

 

die Beschreibung Deines Filters ist nun ein wenig exakter, aber ich halte diese Schaltung für äußerst bedenklich, zumal wenn sie von Laien aufgebaut werden soll, in den meisten Fällen ist sie auch unnötig, weil nach meiner Erfahrung in den Netzen normalerweise keine nennenswerten Gleichspannungsanteile vorhanden sind und dann bringt die Schaltung nichts.

 

Aber im einzelnen:

 

- die Dioden müssen ANTIPARALLEL, die Elkos ANTISERIELL geschaltet werden, wie Dieter Achenbach schon geschrieben hat.

 

- es ist zwar lobenswert, flinke Schmelzsicherungen vorzuschlagen, nur ziemlich praxisfremd; z.B. bei einem Verstärker mit Ringkerntrafos brennen die beim Einschalten wegen dem großen Einschaltstrom erfahrungsgemäß durch, d.h. man kann den Verstärker dann nicht mehr einschalten oder die flinken Schmelzsicherungen nicht verwenden.

 

- die Berechnung der Kondensatorkapazität ist nicht richtig, man muß die Elkokapazität vielmehr auf die Primärinduktivität des nachfolgenden Trafos abstimmem, damit es keine Resonanzerscheinungen gibt.

 

- die Dimensionierung der Dioden 3..5 A (im ersten Posting) ist - sorry - grober Unfug; man muß vielmehr das maximale Grenzlastintegral unter allen möglichen Betriebszuständen ermitteln, das setzt voraus wie das/die angeschlossenen Gerät(e)aufgebaut sind, eventuell müssen zusätzliche Schutz-Widerstände in das Filter eingebaut werden und dann müssen geeignete Dioden mit der erforderlichen Grenzbelastbarkeit anhand von Datenblättern ausgesucht werden; irgendeine 5A Diode zu nehmen, in der Hoffnung, daß die es schon aushalten möge, ist fahrlässig. Mit der sachgerechten Dimensionierung der Dioden dürften aber sogar die technisch sehr Interessierten etwas überfordert sein.

 

- ein Gleichspannungsanteil von einigen Volt in der Netzspannung wird einen normalen Trafo zusätzlich etwas erwärmen aufgrund des nun fließenden Gleichstroms; damit hat es sich aber; ein nennenswertes Absinken der Leistung oder Spannung oder sonstige Störungen sind bei einem geringen Gleichspannungsanteil nicht zu befürchten; bei größeren Gleichspannungen mag das Filter durchaus Sinn machen, aber dafür muß es anders dimensioniert werden. In dieser Form mit maximal 3 hintereinandergeschalteten Dioden macht es bei üblichen Trafos keinen Sinn, vielleicht verwendet ML Spezialtrafos mit sehr geringem Gleichstromwiderstand in der Primärwicklung.

 

- zu den Klangverbesserungen nur soviel: entsprechend meinem Wissen und meiner Erfahrung als Hifi-Fan mit großer Selbstbau-Erfahrung wird das Gleichspannungsfilter keine objektiven und eindeutig reproduzierbaren Klangveränderungen hervorrufen; aber das soll keinen hindern, es selbst auszuprobieren, nur würde ich folgendermaßen vorgehen: ich würde zunächst kein Filter aufbauen sondern überprüfen, ob meine Stereoanlage überhaupt sensibel auf die Gleichstromanteile reagiert; dazu reicht es aus, eine Person mit einem Haarfön in den Nebenraum oder Keller zu schicken, um den Fön mal mit voller Leistung, mal mit halber Leistung laufen zu lassen; die andere Person hört derweilen Musik und versucht herauszufinden wie oft auf halbe Leistung geschaltet wurde; wenn keine Klangunterschiede hörbar sind oder die Trefferquote unter 90% liegt, kann man das Ganze getrost vergessen.

 

Grüße

 

Bernhard

 

 

 

 

 

 

 

[maha 0]

Hallo Klaus!

 

Dreht man den Fön-Stecker in Dose um (andere Halbwelle wird belastet) ändert sich die Polarität.

 

Das versteh ich nicht! Eine Heizwendel belastet einmal diese, einmal die andere Halbwelle?

 

Und das E-Werk unterteilt in Zukunft auch die Rechnung.... 300 kwh an dieser, 400 an jener Halbwelle verbraucht.

 

MfG Maha, der eigentlich null Ahnung hat.

 

[Pierre 0]

[H2]Hallo Klaus[/H2]

 

Könntest du nicht mal einen Schaltplan zeichnen? Eine kostenlose Platinen- und ASIC-Layout-SW unter http://www.ibfriedrich.com/download.htm.

 

Mfg Pierre

 

[Witte 0]

Hallo Bernhard,

hier unten noch eine Frage speziell an Dich, vielleicht kannst Du mir da helfen. Und einige Komentare.

 

aber ich

>halte diese Schaltung für äußerst

>bedenklich, zumal wenn sie von

>Laien aufgebaut werden soll, in

- stimmt leider!

 

>den meisten Fällen ist sie

>auch unnötig, weil nach meiner

>Erfahrung in den Netzen normalerweise

>keine nennenswerten Gleichspannungsanteile vorhanden sind

>und dann bringt die Schaltung

>nichts.

- das Verrückte ist, selbst wenn ich nur wenige mV messe, klingt es trotzdem massiv besser. Ich rede nicht von Pseudo-Effekten, sondern wirklich besser ohne jeglich Nachteile oder klanglichen Verschiebungen. Daher probiere es ruhig mal aus und vergiß die Meßtechnik für eine Scheibe Musik und ein Gläschen roten...

>

>- die Dioden müssen ANTIPARALLEL, die

>Elkos ANTISERIELL geschaltet werden, wie

>Dieter Achenbach schon geschrieben hat.

- was mich so wurmt: im TEAC VV sind die Elkos wirklich antiparallel geschaltet, bei ML auf dem Foto kann ich es nicht erkennen.

Frage: wie verhält sich ein Elko in "Rückwärtsrichtung", wenn vor- und rück-Strom garantiert gleich sind? Kann er sich abbauen oder nicht? Ist es gefährlich? Mit zwei antiseriell geschalteten C´s ist man hier zumindest garantiert sicher.

>

>- es ist zwar lobenswert, flinke

>Schmelzsicherungen vorzuschlagen, nur ziemlich praxisfremd;

- streiche flink, setze mittel-träge...

>

>- die Berechnung der Kondensatorkapazität ist

>nicht richtig, man muß die

>Elkokapazität vielmehr auf die Primärinduktivität

>des nachfolgenden Trafos abstimmem, damit

>es keine Resonanzerscheinungen gibt.

- das verstehe ich nicht! Resonanzerscheinungen sind hoffentlich durch das riesen-C-Gebilde ausgeschlossen. Aber was außer dem Strom, bzw. der Ladungsmenge, soll zur Dimensionierung der Maximalspannung denn verwendet werden?

>

>- die Dimensionierung der Dioden 3..5

>A (im ersten Posting) ist

>- sorry - grober Unfug;

>man muß vielmehr das maximale

>Grenzlastintegral unter allen möglichen Betriebszuständen

>ermitteln, das setzt voraus wie

>das/die angeschlossenen Gerät(e)aufgebaut sind, eventuell

>müssen zusätzliche Schutz-Widerstände in das

>Filter eingebaut werden und dann

>müssen geeignete Dioden mit der

>erforderlichen Grenzbelastbarkeit anhand von Datenblättern

>ausgesucht werden; irgendeine 5A Diode

>zu nehmen, in der Hoffnung,

>daß die es schon aushalten

>möge, ist fahrlässig. Mit der

>sachgerechten Dimensionierung der Dioden dürften

>aber sogar die technisch sehr

>Interessierten etwas überfordert sein.

- ich bete, daß die Elkos halten. ML verwendet deswegen wohl auch 70A-Hochleistungsdioden - um auf der sicheren Seite zu sein.

>

>- ein Gleichspannungsanteil von einigen Volt

>in der Netzspannung wird einen

>normalen Trafo zusätzlich etwas erwärmen

>aufgrund des nun fließenden Gleichstroms;

>damit hat es sich aber;

>ein nennenswertes Absinken der Leistung

>oder Spannung oder sonstige Störungen

>sind bei einem geringen Gleichspannungsanteil

>nicht zu befürchten;

- warum hört man dann so deutliche Unterschiede? Hier widerspreche ich - Nullpunktverschiebung durch selbst minimale Vormagnetisierungen.

 

>- zu den Klangverbesserungen nur soviel:

>entsprechend meinem Wissen und meiner

>Erfahrung als Hifi-Fan mit großer

>Selbstbau-Erfahrung wird das Gleichspannungsfilter keine

>objektiven und eindeutig reproduzierbaren Klangveränderungen

>hervorrufen; aber das soll keinen

- bitte, bitte, probiere es einfach mal aus! Du theoretisierst als Schutz vor Neuem, Unprobiertem.

 

>hindern, es selbst auszuprobieren, nur

>würde ich folgendermaßen vorgehen: ich

>würde zunächst kein Filter aufbauen

>sondern überprüfen, ob meine Stereoanlage

>überhaupt sensibel auf die Gleichstromanteile

>reagiert; dazu reicht es aus,

>eine Person mit einem Haarfön

>in den Nebenraum oder Keller

>zu schicken, um den Fön

>mal mit voller Leistung, mal

>mit halber Leistung laufen zu

>lassen; die andere Person hört

>derweilen Musik und versucht herauszufinden

>wie oft auf halbe Leistung

>geschaltet wurde; wenn keine Klangunterschiede

>hörbar sind oder die Trefferquote

>unter 90% liegt, kann man

>das Ganze getrost vergessen.

- werde ich auch mal testen, cooler familientauglicher test mit Integrationswirkung Richtung Musikanlage...

>

>Grüße

>

Klaus

 

[Witte 0]

>Hallo Klaus!

>

>Dreht man den Fön-Stecker in Dose

>um (andere Halbwelle wird belastet)

>ändert sich die Polarität.

>

>Das versteh ich nicht! Eine Heizwendel

>belastet einmal diese, einmal die

>andere Halbwelle?

>

>Und das E-Werk unterteilt in Zukunft

>auch die Rechnung.... 300 kwh

>an dieser, 400 an jener

>Halbwelle verbraucht.

>

>MfG Maha, der eigentlich null Ahnung

>hat.

 

Um auf 1/2 zu kommen, schaltet der Fön einfach eine Diode in Reihe = eine Halbwelle wird genutzt. Drehst Du den Stecker, änderst Du letztlich die Polaritiät dieser Diode - und die genutzte Halbwelle.

 

Gruß, Klaus

 

 

[van der Ven 0]

Hallo,

wir hatten letzte Woche etwas konträren Schriftverkehr. Ich hab den Filter jetzt in einem Gehäuse untergebracht. Zur Zeit überlege ich, wie man das Teil auch sicher machen kann, ohne das was passieren kann. Das Gehäuse ist nämlich aus Kunststoff, der kann bekanntlich brennen. Ich denke ein guter Weg wäre, statt zwei Dioden vier zu verwenden. Was meinst Du? Danach folgt der Hörtest. Garantiert.

 

Gruß Stefan

 

[mtiso 0]

Hallo Stefan,

a) Gehaeuse: nicht jeder Kunsstoff brennt so einfach. Aus welchem Material ist denn Dein Gehause? Wenn es PCV oder aehnliches ist, ja, aber ein Duroplast (bricht wenn er gebogen wird) brennt normalerweise erst bei sehr hohen Temperaturen und ist oft selbsloeschend ausgefuehrt)

Doppeldioden: meine Empfehlung spricht dagegen. Verwende lieber eine und dafuer bessere/staerkere.

 

Gruss Michael

 

 

Es gibt viel zu tun, hoeren wir's an :-)

 

[maha 0]

Danke Klaus!

 

Aha, eine Diode verringert die aufgenommene Leistung! Jetzt versteh´ ich den technischen Hintergrund.

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In diesem Fall könnten auf Grund von Zuleitungswiderständen die Amplituden der Halbwellen verschieden sein. Und "Gleichanteil" entstehen.

Oder, da ja kein reiner Sinus mehr vorliegt, Oberwellen (Fourier und so....). (????)

 

Aber: Im AMP-Trafo wird runter-transformiert dann gleichgerichtet..... das bedeutet (in meinen Augen), es wird nur eine höhere Anforderung an die Spannungsstabilisierungen gestellt. (??)

 

Oder wird die Gleichspannungs-Versorgung des Amps dadurch asymetrisch, V+ und V- unterschiedlich?

In diesem Fall könnten Übernahmeverzerrungen auftreten, denk´ ich.

Oder verschiebt sich nur der "Nullpunkt"? Mhmm.

 

Wer weiß darüber Bescheid?

 

Gruß, maha

 

[andreasw 1]

Hallo

 

Ehrlichgesagt weiß ich jetzt nicht, wie Dein Posting gemeint ist...;-)

 

Was solls:

 

>>>>Aha, eine Diode verringert die aufgenommene Leistung! Jetzt versteh´ ich den

technischen Hintergrund.

 

So ist das nicht gemeint. Wenn ein Widerstand (zB Heizdraht des Fön) am Netz hängt, fließt während beider Halbwellen Strom, einmal in die eine Richtung, einmal in die andere. Der Widerstand wird heiß, klar :-).

Ist aber eine Diode in Serie zum Heizdraht, dann kann nurnoch in einer Richtung Strom durch, in der anderen Richtung ist gesperrt. Dh, daß die Leistungsaufnahme halbiert wird.

Zum anderen wird aber nur eine Halbwelle des Stromnetzes belastet, die andere nicht. Dadurch kann sich durchaus ein winziger Gleichspannungsanteil ergeben.

 

>>>Oberwellen (Fourier und so....). (????)

 

Garnicht so dumm. Das Durchschalten der Dioden ergibt sicher geringfügig Oberwellen.

 

>>>>Oder wird die Gleichspannungs-Versorgung des Amps dadurch asymetrisch, V+ und V-

unterschiedlich?

 

Sicher nicht! Gleichstrom in der Primärwicklung induziert nichts im Sekundärkreis. Nach dem Trafo ist wieder alles symmetrisch. Die Halbspannungen in einer Schaltung sind ja auchnoch geregelt.

 

Das Argumet der Netzfilterer ist ja, daß durch einen geringen Gleichspannungsanteil der Trafokern vormagnetisiert wird. Naja, kann man sehen wie man will, der Kern wird ja 100mal in der Sekunde ummagnetisiert. Ob es da eine Rolle spielt, daß die eine Magnetisierung durch 100mV höhere Spannung auch winzig höher ist, als in die andere Richtung..?

 

Wers hört, der kann ja mit seinem Filter glücklich werden. ;-)

Ich brauch keinen :-)

 

gruß

Andi

 

 

[Witte 0]

Hi Stefan,

schön, daß Du es testen willst. Ich kann nur wiederholen: der Klanggewinn kann dramatisch sein! Ich habe am Wochenende einem Freund den Unterschied vorgeführt, er sagte auch nur, das sei ja wie eine "völlig neue Kette". Wirklich plötzlich viel Intransparenz weg und Blick in einen tiefen, schwarzen Raum. Es ist kein Pseudo-Effekt! Manche Filter verändern und verdrehen ja viel, was einem erst später auffällt. Hier nichts dergleichen - völlig ohne Nebenwirkungen...

 

Wenn da nicht die Angst wäre, daß die Elkos mal knallen könnten. Zur Sicherheit sollte man wohl wirklich zwei Elkos antiseriell schalten, dann kann weniger passieren. Aber bei einem Dioden-Tod tritt immernoch 230V an die Elkos heran und sprengt sie! Daher bringt das wenig - oder auch gar nichts. Auch zwei Dioden in Reihe verändern wenig bzgl. der Systemsicherheit. Wo ist der Ausweg - ich weiß es nicht. Ansich kann man nur die Dioden "möglichst sicher machen", indem man hochwertige, belastbare Typen verwendet (die Einschaltströme der großen Ringkerntrafos sind die Killer). Mein Weg- 500V Typen mit 5A Belastbarkeit, die sollten Kurzzeit-Spitzen bis 10A gut verkraften können. ML nimmt Hochleistungsdioden mit 70A max. Strom, Teac hingegen ganz normale 3A-Typen...

 

Laß uns zusammen beten, daß nichts passiert bzgl. Elkobrand. Ich weiß, daß Dir diese mail rein gar nichts geholfen hat - es bleibt eben spannend... No risk no fun! Und laß uns wieder lieb sein!

 

Gruß, Klaus

 

[Walter_T 0]

Hallo Leute,

 

also, wozu soll es denn gut sein, 0,7V bis sagen wir mal 2.1V Gleichspannungsanteil aus der Netzspannung zu sieben? Ich denke nicht, dass es der Magnetisierungskennlinie eines Trafos davon etwas merkt, geschweige denn, ein nachvollziehbarer Unterschied feststellbar ist. Wenn das Ding um die 20 Volt Gleichspannungsanteil blocken könnte, dann ließe ich mir das ja einreden, aber nicht mal Taschenlampenbatteriespannugen.. ich weiss nicht so recht???

 

Anmerkung zur Unsymmertrie der Netzspannung:

 

Habe schon in einem früheren Posting über die Unsymmetrieen der Netzspannung kurz geschrieben. Und wie oben sogar korrekt angemerkt wrude, dass z.B. ein Fön bei 1/2-Einstellung nur mit einer Halbwelle heitzt, ist schon so ein Störenfried, der eine Halbwelle "verbiegt" und so zu einer 0-Punkt-Unsymmetrie der Netzspannung beiträgt (--> Oberwellen) und einen Gleichspannungsanteil entstehen lässt.

 

Natürlich macht ein Fön da nicht viel aus, aber wie heisst es so schön: "zwei Schwalben machen keinen Sommer und zwei Jungfrauen kein Kind", viele dieser Dinger verderben die schöne Sinuskurve bis Klirrfaktoren über 20% entstehen können. Die Gleichanteile dabei können ohne weiteres 20Volt betragen.

 

Noch was:

Sogenannten "Einfach-Diodengleichrichter" die nur eine Halbwelle der Netzspannung verwenden, insbesondere wenn nachher eine Glättung über Siebelkos erfolgt, ist der Tod jeder symmentrischen Netzspannung. (Die Impedanz bzw. der Innenwiderstand des guten alten Stromnetzes ist leider nicht Null....

 

mfG

 

Walter

 

 

[Bernhard 0]

Hallo Klaus,

 

>>>das Verrückte ist, selbst wenn ich nur wenige mV messe, klingt es trotzdem massiv besser. Ich rede nicht von Pseudo-Effekten, sondern wirklich besser ohne jeglich Nachteile oder klanglichen Verschiebungen. Daher probiere es ruhig mal aus und vergiß die Meßtechnik für eine Scheibe Musik und ein Gläschen roten... <<<

 

Mich erinnert diese Diskussion ein wenig an einen Disput, der hier im Audiomap vor zwei Jahren sehr lebhaft geplegt wurde; damals ging es um das Anmalen und Anfasen von CD-Rändern; die Befürworter sagten, man müsse sich nur ein paar Takte Musik reinziehen, dann wäre alles klar: bessere Raumabbildung, druckvollere Bässe, weggezogene Vorhänge und so. Der Disput gipfelte schließlich in einem Blindtest, der von einigen Forumsteilnehmern durchgeführt wurde; die Erkennungsrate für die "getunten" CDs betrug ziemlich genau 50%, d.h. die Unwirksamkeit der Tuningmaßnahme wurde eigentlich geradezu klassisch bewiesen. Das wirklich Interessante an diesem Test war aber, daß die Befürworter auch nach dem Test felsenfest vom CD-Ränderfärben überzeugt waren und vermutlich noch heute ihre CDs bemalen und anfasen --- so viel zum Thema Psychologie und Pseudo-Effekte. Deinen Rat, mit einem Gläschen Roten Musik zu hören, werde ich aber gern befolgen.

 

>>>Frage: wie verhält sich ein Elko in "Rückwärtsrichtung", wenn vor- und rück-Strom garantiert gleich sind? Kann er sich abbauen oder nicht? Ist es gefährlich? Mit zwei antiseriell geschalteten C´s ist man hier zumindest garantiert sicher <<<

 

Der Elko wird auf jeden Fall leitend, wenn er falsch gepolt ist und dabei eine bestimmte Schwellenspannung überschritten wird; siehe auch das Posting von Uwe M. Ob es gefährlich ist? Solange die Dioden funktionieren kann nichts passieren; das funktioniert natürlich nur mit einem Paar Dioden, sind mehrere in Serie geschaltet, um höhere Gleichspannungen zu filtern, müssen die Elkos auf jeden Fall antiseriell geschaltet werden; die am meisten beeindruckenden Elkoplatzer, an die ich mich erinnern kann, war mit vorwärtsgepolten Elkos.

 

>>>>Schmelzsicherungen vorzuschlagen, nur ziemlich praxisfremd;

- streiche flink, setze mittel-träge...

<<<<

 

Wenn man eine Sicherung so auswählt, daß sie den Einschaltstrom eines größeren Ringkerntrafo noch verkraftet, dann landet man meiner Einschätzung nach mit der Diodenbelastbarkeit bei Werten, die ML offenbar auch verwendet: Dioden mit einer Dauerbelastbarkeit von 50A und mehr; dann ist das Filter aber nicht mehr so kostengünstig realisierbar und umso mehr stellt sich die Frage, ob das Filter wirklich notwendig ist.

 

>>>>- die Berechnung der Kondensatorkapazität ist

>nicht richtig, man muß die

>Elkokapazität vielmehr auf die Primärinduktivität

>des nachfolgenden Trafos abstimmem, damit

>es keine Resonanzerscheinungen gibt.

- das verstehe ich nicht! Resonanzerscheinungen sind hoffentlich durch das riesen-C-Gebilde ausgeschlossen. Aber was außer dem Strom, bzw. der Ladungsmenge, soll zur Dimensionierung der Maximalspannung denn verwendet werden? <<<<

 

Das stimmt wohl; ohne es nachgerechnet zu haben, sollten die Cs doch groß genug sein, daß Resonanzerscheinungen nicht auftreten.

 

>>>>- warum hört man dann so deutliche Unterschiede? Hier widerspreche ich - Nullpunktverschiebung durch selbst minimale Vormagnetisierungen <<<<

 

Also hier kann ich ein paar konkrete Meßergebnisse beisteuern:

 

In meiner Wohnung hatte die Netzspannung heute (und gestern) einen Gleichspannungsanteil von etwa 50..100mV: dies bewirkte einen Gleichstrom von ca 20mA in einem 330VA Ringkerntrafo; die Sägezahnimpulse am Gleichrichter/Elko hatten bei Belastung mit zwei Endstufen im Leerlauf eine regelmäßige Unsymmetrie, die ca. 0.1% der Effektivspannung betrug; die (unregelmäßigen) Netzspannungsschwankungen waren etwa um den Faktor 5 größer. Also ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, wie diese geringen Unsymmetrien Klangveränderungen hervorrufen sollen, wenn

 

a) die normalen Netzspanungsschwankungen schon viel größer sind.

 

auch die Spannungsschwankungen aufgrund von Belastungsänderungen um Größenordnungen größer sind.

 

Deutlich anders sieht es aus, wenn mittels Fön mit halber Leistung größere Gleichspannungen im Netz provoziert werden: hier ergab sich eine Gleichspannung von 2.1V, ein Gleichstrom durch den Trafo von immerhin ca. 0.5A und eine Unsymmetrie in den Sägezähnen von ca 1.2% der Effektivspannung (das ist mit dem Oszilloskop schon sehr deutlich zu sehen); wenn man berücksichtigt, daß Lastschwankungen bei unstabilisierten Netzteilen Spannungsschwankungen von mehr als 10% bewirken, sind diese 1.2% aber auch nicht besorgniserregend.

 

Es handelt sich hier um ein unstabilisiertes Netzteil wohlgemerkt; Messungen an den (3-fach-) stabilisierten Netzteilen der Vorstufe habe ich mir geschenkt.

 

Die Frage ist halt, wenn dieses Filter wirklich einen Wirkung hat, ob es tatsächlich an der Gleichspannungsfilterung liegt, oder ob Sekundäreffekte wirksam werden, wie z.B. eine HF-Filterung.

 

>>>- bitte, bitte, probiere es einfach mal aus! Du theoretisierst als Schutz vor Neuem, Unprobiertem <<<

 

Über den Nutzen etwas Neues einfach mal auszuprobieren könnte man viel schreiben; deshalb nur folgendes: für mich bedeutet Hifi soviel wie höchste Klangtreue; daraus ergibt sich, daß Veränderungen/Verbesserungen an der Stereoanlage stets auch objektiv belegbar sein müssen; der bloße Höreindruck ist viel zu unsicher und kann das nicht leisten; oder wie kannst Du, ohne genaues Verständnis über die Wirkungszusammenhänge des Gleichspannungsfilters sicher sein, daß es tatsächlich eine Verbesserung im Sinne einer höheren Wiedergabetreue darstellt? Es könnte sich auch um eine Verschlechterung handeln, die sich lediglich "gut" anhört. ;-)

 

Grüße

 

Bernhard

 

[maha 0]

Andi, die Wirkungsweise einer Diode ist mir schon klar.

 

Mein: "Aha, eine Diode verringert die aufgenommene Leistung!" bezog sich auf die Machart der Leistungsumschaltung. Und den dadurch entstehenden (minimalen) "Gleichanteil"

Es hätten ja auch 2 Heizwendeln mit unterschiedlicher Leistung sein können die jeweils "vollwellig" in Betrieb sind. Mir war nicht bekannt, dass ein Fön mittels Diode umschaltet.

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

 

Der nächste Abschnitt war anders gemeint......

 

In diesem Fall könnten auf Grund von Zuleitungswiderständen die Amplituden der Halbwellen verschieden sein. Und "Gleichanteil" entstehen.

Oder, da ja kein reiner Sinus mehr vorliegt, Oberwellen (Fourier und so....). (????)

 

Ich meinte (Ein Schnellschuß und deswegen die vielen Fragezeichen), dass der Netz-sinus wegen der unsymmetrischen Belastung kein "Sinus" mehr ist. Wenn eine Halbwelle wegen der Fönlast eine kleinere Amplitude aufweist, ergibt sich im Nulldurchgang ein "Knick".... ->und damit auch irgendwelche Oberwellen (Fourier). Denke ich????

 

 

Weiter.......

Wieder ein eher fragender Schnellschuß....

 

Annahme: Ein extrem fönverzerrter Netzsinus, sagen wir einmal die neg. Amplitude ist halb so groß wie die positive. ( ). Ob sich da nicht beim AMP-Netzteil sekundärseitig doch auch komische Effekte ergeben können??

Auf welches Potential, bezogen auf die pos und neg Spitze rutscht dann die sekundärseitige Mittelanzapfung????

Was passiert mit dem "Knick", falls er überhaupt irgendwie zum Tragen kommt.

(Deswegen meine Bedenken bezüglich Asymmetrie von V+ und V-)

Klar, Gleichstrom induziert nichts, ........

 

Ich sollte mir vielleicht wieder einmal ein Fachbuch reinziehen......

 

Gruß aus Wien, Martin

 

PS: Eigentlich bin ich ein großer Skeptiker was "Verbesserungen" betrifft. Aber wenn ich mir irgend eine ´Erklärung´ aus den Fingern saugen kann........

 

[aixmaus 0]

Hi Leute,

 

ich höre immer nur 'ob das die Dioden halten?'.

Eine stinktnormale 1N4007 hält 1Ampere Dauerstrom.

Der kurzzeitige Maximalstrom für eine Halbwelle(100Hz = 10ms) beträgt dabei irgendwas um die 25A, bei 3A-Dioden liegt das ganze schon bei Imax=100A. Genaue Werte kann man jedem Datenbuch entnehmen. Bis da irgendwas an der Diode kaputtgeht ist die Sicherung längst draußen.

 

Das Problem liegt in der Strombelastung der Kondensatoren.

Denn schnelle Änderungen wie der Einschaltstromstoß werden ausschließlich von den Elkos übernommen. Wenn hier im Einschaltmoment 30Ampere fließen, fließen sie über den Kondensator. Und genau da liegt der Hund begraben.

Es ist sinnvoller 10x1000uF zu nehmen als 1x10000uF allein schon wegen des Innenwiderstandes

und der Strombelastung pro Elko.

Obiges Beispiel gilt nur für potente Endstufen, bei denen das Licht einer Glühlampe einmal kurz dunkel wird, wenn man sie einschaltet.

Gute Endstufen haben eine Einschaltstrombegrenzung, denn auch die Verstärkerelektronik dankt diese Maßnahme mit längerem Leben.

 

die aixmaus

 

 

[Bernhard 0]

Hallo aixmaus,

 

>>>Der kurzzeitige Maximalstrom für eine Halbwelle(100Hz = 10ms) beträgt dabei irgendwas um die 25A, bei 3A-Dioden liegt das ganze schon bei Imax=100A. Genaue Werte kann man jedem Datenbuch entnehmen. Bis da irgendwas an der Diode kaputtgeht ist die Sicherung längst draußen.

<<<

 

Das ist eben ein Trugschluß, die Sicherung hält kurzfristig sehr viel höhere Stöme als den Nennstrom aus bevor sie rausfliegt: bei einem Sicherungsautomaten des Typs H kann der 3-fache Nennstrom 30s lang anliegen, ohne daß der Automat abschaltet; beim Typ L ist es der 5-fache Nennstrom für 6s und beim Typ G der 10-fache Nennstrom für 1.5s.

 

Wenn also jemand für seine Stereoanlage einen Typ L/16A (ich z. verwendet und man dimensioniert das Gleichstromfilter (mangels anderer Informationen) entsprechend der Abschaltcharakteristik des Sicherungsautomaten dann müssen die Dioden 6s lang 80A aushalten können und dann greift nicht mehr die Stoßstrombelastung, die ja nur für ein 10ms lang andauernde Belastung gilt ist sondern hier muß man zwangsläufig die Dauerbelastung der Diode heranziehen, die in diesem Fall 40A aufweisen müßte (weil die Last von 2 Dioden getragen wird).

 

Die Belastbarkeitsberechnungen dürfen sich ja nicht auf den günstigsten bzw. typischen Fall abstützen, sondern müssen sich stets auf den "worst case" beziehen.

 

Grüße

 

Bernhard

 

[Witte 0]

Hallo Bernhard,

 

Danke für die ausführlichen und sehr kompetenten Hinweise!!

Was mich immer wundert - ich war bei den 50%-Diskussionen nicht dabei - warum es nur 50% sind, die Unterschiede deutlich bei Blindtests heraushören. Vielleicht überschätze ich die "Heraushörbarkeit" der Unterschiede auch etwas, da meine gwohnte Kette durch "extremes tuning" wirklich sehr transparent und neutal klingt. Da sind selbst kleinste Unterschiede plötzlich Welten - und klar trennbar bzw. hörbar. An meiner Kette haben selbst völlig unbeeinflußte Laien schon Unterschiede geäußert, die vieles aussagten - aber Schnitt an dieser Stelle.

Daher kann man wohl nur sagen, jeder der mag und es für seine Kette für sinnvoll hält, sollte mal testen - wer es nicht tut, hat ebenso Recht.

 

Hauptsache der Rote oder das Jever schmeckt!

 

Klaus

 

[Achenbach 0]

Irgendwie verstehe ich die ganze Aufregung nicht. Vorausgesetzt, der Elko ist groß genug und sein Innenwiderstand der Last angepasst, fließt über die Dioden kein Strom. Lediglich wenn Gleichspannung der Netzspannung überlagert ist, die größer als die Durchlassspannung der Diode ist, fließt such Strom durch sie!

Mit den Elkos auf Nummer Sicher gehen und gleich bipolare kaufen, z.B. für Lautsprecherweichen. Zwar etws teurer aber sicher.

Den kleinen Kondensator kann man sich getrost sparen. Erst HF durchlassen und dann wegfiltern ist witzlos.

Wer jetzt noch eine Spule in Serie mit dem Kondensator legt und die Resonanz auf 50 Hz trimmt ......

 

Gruß

Dieter

 

[van der Ven 0]

Hallo Dieter,

 

Bipolare Elkos mit 10000 uF, wo gibt’s den die und wer kann sowas bezahlen?

Sperren diese den überhaupt den Gleichstrom?

 

Gruß Stefan

 

 

[Witte 0]

Die Gefahr ist weniger das "Rückwärts-Zersetzen" des Elko-Elektrolyts (da hierfür die treibende Langzeitspannung fehlt), sondern die theoretisch erforderliche Spannungsfestigkeit von über 300V - falls die Dioden ausfallen. Hierbei knallt jeder nicht spannungsfeste Elko durch.

 

Und wer mal gesehen hat, wie ein Elko explodiert und Feuer fängt... Habe heute noch in Pigipsplatte einen ca. 2mm tiefen Einschuß eines Elko-Alubechers (ca. 10cm am Auge vorbeigeschoßen), dann fing das nach Fisch riechende Innere sofort Feuer - witzig, Elektronik zu löschen!

 

Feurewehrgrüße!

 

[Bernhard 0]

Hallo Dieter,

 

die "ganze Aufregung" entzündete sich an der ursprünglichen Aufgabenstellung des Gleichspannungsfilters und dessen schaltungstechnischer Umsetzung: wenn ich Klaus richtig verstanden habe, dann sollte das Gleichspannungsfilter ja quasi als Vorschaltgerät realisiert werden, an das u.U. mehrere Hifi-Geräte parallel angeschlossen werden; lediglich die großen Stromverbraucher sollten ein eigenes Filter bekommen.

 

Der ursprüngliche Entwurf sah vor, daß bei einem etwaigen Kurschluß am Ausgang des Filters, die Haussicherung herausfliegen soll und dabei das Filter möglichst intakt bleibt; das läßt sich aber nur mit den Schutzdioden bewerkstelligen, denn einen ausgangsseitigen Kurzschluß würden die Niedervolt-Elkos keinesfalls überstehen; meine Kritik zielte auf die Dimensionierung der Schutzdioden, die für diesen Fall zu schwach ausgelegt waren; das Problem läßt sich natürlich auch anders lösen:

 

Würde man das Filter in die Geräte fest einbauen, dann wäre vieles einfacher; den Kurzschlußfall bräuchte man gar nicht mehr berücksichtigen, das Problem mit den Einschaltströmen wäre u.U. auch einfacher handhabbar weil man dann die speziellen Geräteeigenschaften mitberücksichtigen könnte; bei einem Gerät mit Mini-Netzteil wäre z.B. die Dimensionierung der Schaltung ohnehin unkritisch ebenso wie bei bei einem Monster-Verstärker der über eine Softstart-Einrichtung verfügt.

 

Grüße

 

Bernhard

 

 

 

 

 

[Bernhard 0]

Hallo Klaus,

 

>>> warum es nur 50% sind, die Unterschiede deutlich bei Blindtests heraushören <<<

 

das habe ich wohl zu ungenau formuliert; also es ging bei dem Blindtest darum, zu hören, ob das Anmalen/Anfasen von CDs eine klangliche Verbesserung bringt oder nicht; also wurden jeweils Paare gleicher CDs besorgt; von den Paaren wurde jeweils ein Exemplar "behandelt", also angefast und der Rand schwarz gefärbt; das andere Exemplar blieb unverändert; dann wurden die CDs abgespielt ohne daß die Hörer wußten, ob sich um die "getunte" oder unbehandelte CD handelte, das sollten sie anhand des Klangeindrucks selbst herausfinden; und dabei zeigte sich, daß alle Hörer eine Trefferquote so um die 50% erreichten; wenn aber nur zwei Möglichkeiten gegeben sind, dann wird eine 50% Trefferquote statistisch auch durch bloßes Raten erreicht; da muß man die CDs nicht mal gehört haben. ;-)

 

Grüße

 

Bernhard

 

[andreasw 1]

Hallöchen

 

>>>ergibt sich im Nulldurchgang ein "Knick"....

->und damit auch irgendwelche Oberwellen (Fourier). Denke ich????

 

Ja, da ist sicher was dran. Ich bin ja auch der Meinung,wie ich geschrieben hab, daß das Durchschalten der Diode was an Oberwellen macht.

Aber insgesamt halte ich Oberwellen, bzw Netz-HF für relativ harmlos.

Meine Meinung :-)

 

>>>>Auf welches Potential, bezogen auf die pos und neg Spitze rutscht dann die

sekundärseitige Mittelanzapfung????

 

Auf garkeines..:-), primär und sekundär ist ja potentialgetrennt, dh ohne Bezug zueinander.

Du meinst sicher, welche Halbspannungen man dann hat. Da wird sich bei solchen extremen Bedingungen, wie Du es beschreibst, ein Spannungsrückgang ergeben. Der Spannungshub zwischen beiden Halbwellenspitzenwerten ist ja deutlich geringer, was dann auch weniger Sekundärspannung ergibt. Die Halbspannungen in der Schaltung sind betragsmäßig immer gleich, das ergibt sich ja ganz profan aus den Sekundärwicklungen.

Ist aber schon ziemlich extrem.

 

Also ich persönlich mach mir keine Sorgen wegen Netzproblemen.

 

 

gruß

Andi

 

[maha 0]

Hallo Andi!

 

Sorgen mach ich mir auch keine..

 

Nur wenn man so oft liest, dass doch Unterschiede zu hören sind, dann sucht man halt irgendeine plausible Erklärung. Vielleicht ist ja doch etwas dran.

 

Da ich der Meinung bin, dass die "Qualität" des AMP-Netzteils ein durchaus wichtiges Kriterium ist und der genannte Effekt dort eventuell störend eingreifen könnte, hab ich ein wenig nachgedacht. Allerdings ohne vorher ein Trafo-Fachbuch konsultiert zu haben.

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Trotzdem haben wir uns noch nicht ganz verstanden.

 

Klar, Primär- und Sekundärseite sind potentialgetrennt. So meinte ich das nicht....

 

Nocheinmal:

 

1.) Netzspannung... Annahme:

neg Halbwelle ohne "Belastung", daher 220*1,4 Volt

pos Halbwelle auf 200 Volt (Spitze)niedergeknüppelt.

 

Das ergibt dann eine sehr seltsame Kurvenform. 2 Sinushalbwellen unterschiedlicher Amplitude.

 

Jetzt die Frage:

 

Was passiert im Trafo bei so einer Kurvenform?

Welche Kurvenform ergibt sich sekundärseitig? Wieder ein reiner Sinus? Oder nicht?

 

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Mit den Halbspannungen hast Du natürlich recht, die sind beide geringer, bleiben aber betragsmäßig gleich.

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Es hilft alles nichts.... wenn man ein wenig in die Materie einzudringen versucht, bemerkt man schnell die eigene Ahnungslosigkeit.

Irgendwo liegt bei mir noch ein Buch über Stromversorgungspraxis herum. Da sollte ich vielleicht einmal nachlesen.

 

Danke und Gruß aus Wien, Martin

 

[Witte 0]

Hi Bernhard,

 

hatte ich schon recht verstanden.

Meine provokante Theorie: ist die Kette "hinreichend hochwertig" (für dieses Wortspiel werde ich hier regelmäßig gesteinigt - ich genieße es...), wäre das richtige Treffen leichter und die quote besser.

Wer einmal an einer wirklich neutral und hochauflösenden Kette (leider viele 10.000DM teuer - oder viel tuning - grins!) den Unterschied gehört und den eindeutigen Charakter der Verbesserung bzw. Verschlechterung bei z.B. selbstgebrannten CD´s gehört hat, müßte das bestätigen. Der Charakter ist immer ähnlich, wie z.B. auch bei phaseninversem Hören.

Wir beurteilen vielleicht allzu oft die Straßenlage von Schumi bei 300 Sachen auf der Nordgeraden wenn wir im Golf mit 130 über die Piste eiern und uns am Kritisieren von Unbekanntem hochziehen.

Neulich, als ich meine Virgos an einen Orchester-Musiker verkaufte, sagte der z.B. völlig unvoreingenommen bei der ersten Selbstgebrannten CD-Dosis was das denn für eine scheiß Aufnahme sei, sein Kumpel hätte die so angepriesen. Ich hatte die Original-CD auch - nach zwei Takten wußte er Bescheid... Auch das CD-Rand-Bemalen verursacht mit zunehmend besserer hardware zunehmende Klanggewinne. Ich habe mal an einem 18.000DM-Teac Laufwerk an ML-Wandler (wenn man während der Stücke nie erahnten Raumhall selbst der Stimmen raushört und so...) den Vergleich gehört - dann weiß man, was gemeint ist mit "Charakter möglicher Klangunterschiede durch Streulicht-Störeffekte".

Die Effekte existieren, sind aber sehr klein. Wenn sie im Umgebungsmüll untergehen, halten viele Leute es für Voodoo. Oder landen eben bei 50/50 Rateergebnis.

Ich halte lieber die Augen offen und schaue nach weiteren Tuningmaßnahmen zum Ausprobieren für wenige Mäuse... Und Basteln macht so´n Spaß!

 

Klaus

 

PS: laß uns hier nicht weitermachen, das Thema ist schon tausendmal getreten.