Sinnvolles Leistungs-Netzteil

[DC 8]

Hi Freaks,

 

mir brennt da eine oder besser gleich mehrere Fragen unter den Nägeln.

 

Da ich vorhabe, für den Eigenbedarf zwei machtvolle Monos zu bauen, stellt sich die Frage nach der sinnvollen Dimensionierung des Powernetzteils.

 

Was denkt Ihr, ist die "minimale", "maximale" und "vernünftige" Bestückung (Kapazität pro Spannung) bei den Elkos in einem Netzteil, das wohl so um 2 kW (Dauer, nicht Musik!) an 4 Ohm abgeben soll? Das ganze gilt für einen Kanal! Die "Dauerleistung" ist nicht für einen tagelangen Sinuston, sondern für den heimischen Musikbetrieb mit erhöhten Leistungsanforderungen gedacht, auch nicht für die Bühne!

 

Es gibt da ja eine alte Faustregel, die von 1000µ / Ampere ausgeht. Sieht man sich heutige Selbstbauprojekte, egal von welchem Lieferanten, in den Netzteilen an, wird man von der einen zur anderen Seite und zurück gerissen. Der eine meint mit weing aus zu kommen, der andere kann nicht genug davon bekommen. Was aber ist richtig und wo hört eine weitere sinnvolle Erhöhung auf? Ab wann lohnt es nicht mehr?

 

In einem Beispiel ist von +/- 30000µ für zwei Endstufen in Brücke vorgesehen, was mir ehrlich gesagt recht dünn vorkommt. Kurz, man weiß bald nicht mehr, was man denn nun wirklich machen soll.

 

Grundsätzlich, denke ich ist es nicht verkehrt, wenn man nach dem Gedanken vorgeht, Viel Kapazität = viel Reserven, weil die dickeren Elkos halt länger brauchen, bis sie alle sind. Damit kann die Endstufe noch länger nuckeln. Dann gibts da auch noch den alten Elko-Drossel-Elko Trick, mit dem man gegen die Restbrummerei angeht und zugleich weitere "stille" Reserven erzeugt.

 

Dann gibt es auch viele industrielle Produkte, bei denen nicht gerade mit Elkos geklotzt wird und dennoch halbwegs was an Leistung zusammen kommt.

 

Eine weitere Variante ist die Sache mit den "viele kleine Elkos" vs "einen großen" Elko, wobei sich immer noch viele Spezies über das für und wieder streiten. Die Kapazität ist am Ende doch die gleiche!

 

Jetzt wollte ich mal Eure geschätzte Meinung und Erfahrungen zu genau diesem Thema hören. Dies vor dem Hintergrund, das es bei mir jetzt langsam in die heiße Bauphase geht und letzte, aber elementare Entscheidungen getroffen werden müssen.

 

Daneben suche ich, wie sicher auch einige andere von Euch nach sehr preiswerten Bezugsquellen für Elkos, RKT's und die schnellen und starken Gleichrichtern (Welche Typen sind für bis zu 50 A angesagt?).

 

Der (die) RKT(s) soll(en) 2 x 55V bei 2 x 19A oder 2kW liefern! Über die primären Probleme bin ich mir durchaus bewußt und habe auch schon eine 2stufige Verzögerung vorgesehen, da mir sonst immer die Sicherung rausfliegt.

 

Über hilfreiche Antworten freue ich mich immer und bedanke mich auch ganz artig!

 

Alles nette DC

[KlaRa 0]

Hallo Dc,

 

in einer alten Formelsammlung für Praktiker habe ich eine Faustformel für Ladekondensatoren in Netzteilen mit Brückenschaltung gefunden.

 

Ub = 1,5 X I / Cl

 

I ist in mA und Cl in uF einzusetzten. Demnach hätte man bei 1A und 1000 uF 1,5V Brummspannung, vermutlich effektiv. Die Frage ist, wieviel Spannung will ich bei maximaler Last noch haben. Hiervon hängt u.a. die Aussteuerbarkeit des Verstärkers ab. Er soll ja auch noch nicht verzerren.

 

Der Brumm selber ist bei heutigen guten Endstufen unerheblich, zumindest wenn ein IC mit einsprechender Güte im Eingangskreis sitzt.

 

Bei 2 KW wäre auch der Einsatz von Speicherdrosseln zu überlegen. Zur Dimensionierung sollte man sich im Internet mit Seiten von Herstellern von Schaltnetzteilen beschäftigen. Die Speicherdrosseln schonen dabei die Gleichrichter und die Ladekondensatoren beim Einschalten.

 

Gruss Klaus.

 

 

 

[DC 8]

Hi Klaus,

nur um Missverständnissen vor zu beugen. Mit Brückenschaltung meinte ich nicht die Gleichrichterbrücke, sondern den (die) Verstärker.

 

Was die Brummerei betrifft habe ich mit zu geringer Elkokapazität schon schlechte Erfahrungen gemacht. Das lag nicht zuletzt an dem recht hohen Ruhestrom, der dafür aber auch mehr in Klasse A geführt hat.

 

Der IC im Eingang wird wohl kaum Einfluss auf eine schlecht geglättete Betriebsspannung haben, zumal dort auch die reine Leistungsendstufe dran hängt. Im Gegenteil ist er ja selbst von dieser UB abhängig und damit sollte die Versorgung auch für den IC schon sauber sein.

 

Das ist ja genau das Thema, weshalb ich hier gepostet habe. Das mit der Drossel hatte ich ja selbst bereits erwähnt und in meinen bisherigen Projekten mit Erfolg eingesetzt. Deshalb wird es wohl auch wieder zum Einsatz kommen.

 

Für die Schonung der Elkos habe ich, wie ebenfalls schon bemerkt eine 2stufige Primärverzögerung vorgesehen, die ganz sicher einen sanften Einschaltvorgang garantiert.

 

Schaltnetzteile in einer (geplanten highendigen) Audioendstufe bei zu erwartenden 2 kW dürften wohl den meisten Hififreunden Magenschmerzen bereiten! So auch bei mir.

 

Was muß dann wieder für ein Aufwand betrieben werden, um die HF-Störsignale aus dem Schalt-Netzteil weg zu filtern? Bei aller Liebe, aber ich glaube, damit kann mich zumindest keiner überzeugen, besonders, wenn es um einen echt dynamischen Vertsärker geht.

 

Nur noch mal zur Erinnerung. Hier geht es um ein Netzteil, welches über RKT's mit 2 x 55V / 19A = ca. 2kW, entsprechend 2 x ca. 78V Gleichspannung! Da wird das Schaltnetzteil am Ende wohl teurer, als das gute alte Standardpaket.

 

Es ging mir in meinen Fragen auch nur um die Elkokapazitäten und sonst nichts. Danke aber trotzdem für die Teilnahme.

 

Alles nette DC

[KlaRa 0]

Hallo DC,

 

>Schaltnetzteile in einer (geplanten highendigen) Audioendstufe bei

>zu erwartenden 2 kW dürften wohl den meisten Hififreunden

>Magenschmerzen bereiten! So auch bei mir.

 

Das sehe ich auch so. Nein, ich wollte auf die Dimensionierung der Speicherdrossel hinaus. Geade in Schaltnetzteilen muss sie genau berechnet werden. Deshalb kann man hier brauchbare Infos finden.

 

Gruss Klaus.

 

[dww90 1]

Moin Leute,

hallo DC.

Dein Projekt wird noch so manche Frage aufwerfen.

Betreff Speicherdrosseln in Schaltnetzteilen sollte man bedenken dass

die Schaltfrquenzen durchaus zwischen 50 und !!!! 500 kHz betragen können und diese Frequenzen kleinere Induktivitäten erlauben.

 

DC, hast du schon eine Lösung für dein Ausgangs-Relais.

Was hälst du davon den primären Einschaltstrom zu begrenzen und hier auch das Relais zu plazieren für die Fehlerabschaltung. Voraussetzung ist allerdings eine robuste Dimensionierung der Endstufe für eine kurzzeitige Überlastung.

 

[Grz 0]

Hi DC,

 

Die Energie in ner Drossel ist: Wm = (L*I²)/2 , bei 20A und angenommenen 0,1H ergeben sich 20 WattSekunden.

 

Bei einem Kondensator: We = (U²*C)/2 , bei 78V und 0,1F ergeben sich 304,2 Ws !!!! (Damit könnte ich mein Basshorn gute 5min betreiben...)

 

Die Kondensatoren sind schon ein großes Paket, aber die Spule sollte mind. 6² Kupfer haben und bei 0,1H brauchst Du sicher einen Kran zum heben! Nur so als Anmerkung.

 

MfG

Peter

[DC 8]

Hi Dieter,

 

Das Thema Schaltnetzteile dürfte klar erledigt sein!

 

Eine endgültige Lösung für die Ausgangsrelais habe ich noch nicht so ganz. Es schweben da einige Ideen durch den Raum. Welche am Ende zum Einsatz kommt, ist noch nicht klar.

 

Der primäre Einschaltstrom wird, wie weiter oben schon gesagt in gleich zwei Stufen besänftigt. Was aber meinst Du mit " und hier auch das Relais zu plazieren für die Fehlerabschaltung "?

 

Was die Elkokapazitätsfrage betrifft habe ich immer noch keine (Zahlen) Angaben. Wäre schön, wenn da mal ein paar Fakten mit Zahlen (z.B. 10000µ / UB etc.) von Euch kämen.

 

Ich persönlich tendiere eher nach "mächtig drauf hauen" ( +/- 100000µF pro UB), diese aber mit C-L-C Netz mit ca. 1:3 Verhältnis. Deshalb auch die zweistufige Primärbremse.

 

Könnt Ihr mir diese Richtung in etwa bestätigen?

 

Alles nette

DC

 

 

[DC 8]

.....zur Hand, sonst würde ich das wohl mit den Monsterspulen machen .

 

Aber so bleibe ich wohl doch eher bei den irdischen Dingen, weils "tragbarer" ist.

 

Alles nette DC

[Grz 0]

Hi DC,

 

ist mir ebend eingefallen: von Schrack, Schaltleistung 30A 400V AC !!! RS-Nr.: 376-919

 

Die benutzen wir hier um nen HF-Flipper Schwingkreis zu schalten ( bei kleiner last...) und die haben einen doppel-Reihenkontakt => keine Angst vor induktiven Lasten. Relaisspule 24V ACDC.

 

MfG

Peter

[DC 8]

Hi Peter,

die Sache mit den Relais hat sich bereits erledigt! Es werden zwei Relais mit je 2 x 8A parallel geschaltet. Damit habe ich eine Kontaktbelastungsfähigkeit von insgesamt 32A. Das sollte wohl ausreichen, auch in Bezug auf den gesamten Innenwiderstand. Das ganze auf Platine mit satter Bahnbreite von 40 mm und zusätzlicher Verstärkung durch Silberdraht mit 1 mm in zwei Lagen.

Als krönenden Abschluß gibts noch extrafette Polklemmen für die interne Verdrahtung. Auch hier mit Beachtung des Innenwiderstandes.

 

Ich denke, das ich mit diesen Maßnahmen zurecht kommen werde.

 

Das Thema RKT ist jetzt auch gegessen, weil ich zwei RKTs mit je 2kW ergattert habe. Bleibt also nur noch die anfängliche Frage nach der "vernünftigen" Elkodimensionierung unter Berücksichtigung der Tatsache, das ich das absolute Maximum rauskitzeln will.

 

Mal sehen, ob da doch noch Zahlenwerte von Erfahrenen Audiofreaks rauskommen.

 

Alles nette

DC

[Grz 0]

Hi DC,

 

paarallel schalten von Relaiskontakten kann, muss nicht, dazu führen, dass der "erste" kontakt, der schaltet ( sind ja nicht auf ne nano sek synchron, sondern eher milli sek) den vollen Laststrom abbekommt und der "letzte" mus den max. "Abreissfunken" vertragen können. Aus den Gründen hab ich es nie so gemacht. Wenn Du aber bei kleinem Signal schaltest, dürfte dies kaum Probleme machen.

 

 

MfG

Peter

[detegg 0]

n´Abend DC,

 

nimm doch einfach etwas Standartliteratur (z.B. Tietzsche/Schenk) und einen Taschenrechner, definiere Spannungsfestigkeit/Laststrom/max. Einschaltstrom/Restwelligkeit etc, suche passende Kondensatoren mit C/V/ESR und baue das Ganze zusammen.

Messtechnisch wird das Ergebnis Deine Vorgaben bestätigen.

 

Das, was Du bei einem delta C von x µF hörst, berichtest Du uns dann....

 

:+ träum´ was schönes!

 

Detlef .

 

PS: Schon mal über Akku´s nachgedacht?

 

 

[DC 8]

Hi Detlef,

 

intwischen habe ich mich dazu entschieden, es wie beim Metzger zu machen. "Es darf auch ruhig etwas mehr sein". Soll heißen, das ich wohl so um die +/- 100000µF pro Kanal einsetzen werde. Das sollte für alle Fälle ausreichen und stabil genug sein.

 

Was ichj nicht so ganz nachvollziehen kann, ist Deine Aussage: "Schon mal über Akku's nachgedacht?"

 

Wie soll das bei ca. +/- 78V bei 18A gehen? Soll ich mir im Nebenzimmer eine Akkuladestation mit Regalen voller Akku's aufbauen ? Wer will schon die Ladegase von 24 geladenen Akku's im Wohnzimmer haben x( ? Also ehrlich gesagt ich nicht!

 

Nein, das Thema Akku ist bei Endstufen dieses Kalibers völlig indiskutabel! Trotzdem danke für die Beteiligung an der Diskussion.

 

Alles nette

DC

[dww90 1]

Hallo DC, schon Pläne für die Einschaltstrombegrenzung ?

Sicher hast du Ringkerntransformatoren.

[DC 8]

Hallo Dieter,

 

wenn Du etwas weiter oben den text aufmerksam liest, wirst Du feststellen, das ich die RKT's und auch die zweistufige Primärverzögerung bereits ergattert bzw. geklärt habe.

 

Bin gerade dabei, die Abmessungen für das Subchassis zu ermitteln bzw. in die Zeichnungen einzutragen. Bei mir wird grundsätzlich das Gehäuse um die Bauteile herum gebaut. Soll heißen, erst die Bauteile mit den Originalmassen haben und damit die Gehäusemasse bestimmen.

 

Es gibt noch sehr viel zu tun, aber ich hab's schon angepackt.

 

Btw, ich suche noch nach einer fertigen Schaltung für eine digitale Pegelregelung. Da ich nicht viel Platz für einen Stufenschalter oder riesiges Poti habe, wollte ich ein kleines Minipoti zur Kontrolle einer digitalen Poti-Ersatz-Schaltung in das Bedienpanel einbauen.

 

Hat da jemand eine fertige Lösung? Übrigens das ganze nur für Mono, da ich, wie oben schon gesagt, zwei Monstermonos baue! 12 oder 24 V Mini-Relais habe ich schon mit je 1 x Um. Wäre schön, wenn da Schaltung und Layout vorhanden wären.

 

Alles nette

DC

[DC 8]

diese beiden Ringkerns sind noch zu haben, da der Verkäufer meiner eigenen noch zwei weitere hat und darüber hinaus noch einige mehr mit anderen Daten.

 

Auf Wunsch würde ich eine Liste aller verfügbaren Trafos erfragen. Ich brauche nun keine weiteren mehr.

 

Details zu den 2 kVA per mail.

 

Alles nette

DC