Netzteilkapazität Verstärker

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Kellerklausi

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Hallo zusammen,

ich will mir demnächst mal wieder einen Verstärker aus AudioCreativ Sanken Modulen bauen.
Es wird ein Stereo Verstärker mit je zwei Modulen Link
Jedes Modul bekommt einen 625VA 2x55V Trafo. (Sollte für den Home Hifi Betrieb ausreichend sein)

Leider gibt es auf der Homepage keine fertigen Netzteilplatinen mehr.
Deswegen werde ich Gleichrichtung / Siebung selbst bauen.

Meine Frage jedoch, wieviel Kapazität soll ich für das Netzteil einplanen?
Sind pro Modul 2x35.000µF (25x1500µF pro Rail) ausreichend, bzw. gibt es hier eine Faustformel wie zu Dimensionieren ist?
Elkos mit >80V Spannungsfestigkeit sind ja leider doch recht teuer.

Beste Grüße

Klaus
 
Guck dir mal die fertigen Pufferungen von Thel an.
Die sind meist überdimensioniert, aber ein gutes Beispiel :thumbsup:
 
Na bei Thel gibts für die 70V Netzteile von 2x27.000 - 2x48.000 , steht aber dabei für Endstufen mit >1000W.
Somit sollte ich mit 2x35.000 für 500W doch recht gut fahren denke ich :)

Bei den 16V Netzteilen gehen die Kapazitätswerte allerdings bis 2x270.000µF hoch ... warum sind 16V Netzteile mit so hoher Kapazität verfügbar? Soviel Leistung kann ich aus 2x16V garnicht rauszeiehn um die Elkos leer zu bekommen.
 
Die Leistung kommt von dem Trafo. Durch den höheren Strom muss die Pufferung größer ausfallen.
Ohmsches Gesetz
 
Je größer meine Spannung, desto größer aber auch mein Strom oder??

Sprich ganz primitiv gerechnet: R =U/I; I = U / R

Spannung = 16V
Lautsprecher = 4 Ohm

I = U / R --> I = 16V / 4 Ohm --> I = 4A

Spannung = 70V
Lautsprecher = 4 Ohm

I = U / R --> I = 70V / 4 Ohm --> I = 17,5A


Somit müsste ich doch die Kapazität bei einem 70V Netzteil um Faktor 17,5 / 4 = 4,375 höher gestalten.

Oder habe ich gerade nen mega Denkfehler drin??

Ich hatte zwar mal bisschen Elektrotechnik in der Schule / Techniker Schule, aber man merkt doch, dass ich Technischer Zeichner / Maschinenbautechniker bin :(
 
Stimmt schon was du rechnest.

Die Definition von 1 Farad ist dann noch 1 Ampere * 1 Sekunde / 1 Volt.

Soll heißen, wenn du aus einem 1F-Cap 1s lang 1A ziehst, verliert er 1V Spannung. Oder, wenn du, nachdem du eine Sekunde ein Ampere gezogen hast, nur 1V Spannungsverlust tolerieren kannst, muss der Cap 1F haben.

Damit kannst du dir selber ungefähr abschätzen wie groß deine Siebkapazität sein muss. Die Elkos werden alle 0.01 Sekunden vollgeladen, ein sinnvoller Spannungsfall bei 70V nominal ist ungefähr 5V. Der RMS-Strom beträgt 12.4A, das mal 0.01s gibt 0.124As. 0.124As/5V sind etwa 0.025F, also 25.000µF.

Grüße
 
Verwechsel nicht die Netzteil Spannung mit der die aus der Endstufe kommt.
Ich bezog mich beim ohmschen Gesetz darauf, das bei z. B. 500W mit 16V Netzteilspannung mehr Strom fließt als bei 70V.
Da P=U*I ist, sinkt der Strom bei steigender Spannung.
Irgendwann bringt aber eine zu große Pufferung auch keinen Mehrwert.
Interessant ist dann nur die Qualität und Schnelligkeit der Elkos.
 
schau Dir das mal an:
http://www.ebay.de/itm/321025445293?ssPageName=STRK:MEWAX:IT&_trksid=p3984.m1423.l2649
das hab ich mit nachgeschaltet 2 Drosseln (HQR43 ab 1,5mH) und nochmal je 15oooµF + ein paar müf MKL pro Spannungsseite zu einem wirklich äußerst ripplefreien* Netzteil gebaut.
oder sowas:
http://www.ebay.de/itm/4-10000uF-50...328?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3375fa4a10
letzteres hab ich auch schon mit 3 Paar Elkos und schellen Dioden gesehen - momentan haben die Chinesen leider Ferien (along und hifispot sind empfehlenswert)

In Deinem Sanken-Bausatz würde ich die 5W-Zement-Rs durch solche ohne Indutivität ersetzen (MOX oder bifilar oder Manganinfolie) - und achte darauf, dass die Elkos sehr dicht (bzw ohne viel Induktivität dazwischen) an den Endtrasen sitzen. Da der Ruhestrom einstellbar ist, nimm lieber ebbes weniger Volt (2 x 50VAC reichen, dann reichen auch 80V Elkos) und schraub den Ruhestrom ein bischen höher. Macht das Teil verträglicher für komplexe Lasten (schwankende Impedanzgänge der LS).

* Stabile Trafos bringen Basskontrolle, die Siebung ist eigentlich eher für eine Reduzierung des "Ripple" wichtig, also der Reduzierung von Spannungsschwankungen bei Musik (dynamischer Strom*Spannungs=Leistungsentnahme) - und das hört man eher in der Art der Mitteltonwiedergabe. Da bringen nach meinen Experimenten CLC-Siebungen mehr als reine C-Anhäufungen, wobei beim Layout die Induktivitäten der Verbindungsleitungen zu beachten sind und ein Folien-Bypass nie schaden kann. Ich bin zwar auch nur Grobzeugler, aber habe 2 befreundete Pipifaxler, die mir auf die Lötfinger gucken... und das schon seit Jahrzehnten. Dabei will ich nicht verschweigen, dass sie schon oft genug den Kopp geschüttelt haben über meine Experimente - danach aber in der Regel in sich gehen und versuchen, die Gründe für das erstaunliche Klangverhalten zu erfassen - was ihnen oft genug gelingt... - da reicht dann nur das Ohmsche Gesetz nicht mehr ganz als Erklärung :)
 
Zuletzt bearbeitet:
Von L würde ich in der Zuleitung zu einem Leistungsverstärker absehen. Es müsste gigantisch groß sein um ein Filter mit der gewünschten Grenzfrequenz bei den Strömen ohne Sättigungseffekte darzustellen. Bei wenig Leistung mag das anders sein, technisch ist ein CLC einem C oder RC in gewissen Disziplinen schon überlegen...auf dem Papier. Ob und wie es was bringt lässt nur der konkrete Anwendungsfall abschätzen.

Dein beschriebenes Filter hat zudem noch den Nachteil dass es nach einer Anregung (z.B. Bassimpuls) bei ~33Hz sauber nachschwingen wird, nur gedämpft durch den ohmschen Widerstand der Induktivität, der aber möglichst klein sein sollte...

Sonst bin ich ganz deiner Meinung, keine Siebung kann einen guten Trafo ersetzen oder kompensieren. Andererseits muss man aber auch im Hinterkopf behalten dass mit größerer Siebung und steiferem Trafo der Stromflusswinkel immer kleiner und die Ladestromspitze immer höher wird, die Störaussendung wächst stark an, die Belastung für den Trafo und den Gleichrichter wird immer größer. Von daher finde ich es absolut kontraproduktiv an der Stelle zu klotzen...

...andererseits spielt einem das Nutzungsverhalten der User in die Hände. Kein Mensch in dem Sektor verlangt wirklich über längere Zeit Leistung an der Belastungsgrenze vom Equipment, da fliegen Fehler in der Dimensionierung eher selten auf...

Grüße
 
Danke schonmal für die vielen Antworten :)

Ich kenne ja de Sanken S4 Module bereits aus eigener Erfahrung, und die S8 Module habe ich mal kurz getestet (War mir damals aber noch zu teuer die in Stereo aufzubauen --> Azubi ist immer knapp bei Kasse) und mir haben beide Module sehr gut gefallen und ich konnte auch klanglich keinen Unterschied ausmachen.
Damals war das Netzteil aber ein Kompromissaufbau aus vorhandenen Teilen (4x 24V 200VA Schaltschranktraffos, je zwei in Reihe pro Rail) mit 2x20.000µF Siebung.

So wie ich das allerdings jetzt sehe dürfte ich mit 35.000µF pro Rail mit ein paar schnelleren MKTs als Pufferung gut fahren.

Wenn ihr mir jetzt noch sagt, wie ich einen guten von einem schlechten Traffo unterscheiden kann?
 
Das ist ohne verlässliche Herstellerangaben nicht einfach, denn mal ebend testen ist ja nicht möglich.
Kannst dich da nur auf die Angaben verlassen die der Hersteller angibt, und das er als Ringkerntrafo für Hifi gedacht ist.
Ich bin da recht schmerzfrei und würde nen normalen Ringkerntrafo nehmen, kommt halt drauf an was man bereit ist auszugeben.
Wenn eine gute Siebung/Glättung dahinter ist, und die Dioden der Gleichrichtung hochwertig, sollte das auch mit nem "normalen" Trafo klappen.
Thel ist da z. B. sehr penibel, aber bei der Qualität der Endstufen, und vor allem bei den Preisen, wollen die natürlich auch nur das beste.
 
Nun, die RKTs sind von NUVOTEM / TALEMA, und der 625VA 2x50V kostet da 80€ in offener Ausführung.
http://www.talema-nuvotem.com/en/products/pdf/Trafo Catalog - German Feb-08.pdf Link zum Datenblatt
Auf Seite 7 finden sich ein paar Infos zu den Transformatoren.
In meinem Fall:

Ausgangsleistung: 625VA
Laststrom: 2,90A
Magnetisierungsstrom: 28,0mA
Kupferwiderstand bei T=20°C : 1,50Ohm
Kernverluste: 3,10Watt
Kupferverluste bei T=20°C: 27,9W
Kupferverluste bei T=120°C: 39,0W
Gewicht: 4,6kg

Als Gleichrichter hätte ich noch einen Brückengleichrichter 35A / 700V rumliegen. Ob die Dioden hier jetzt "schnell" sind oder nicht kann ich nicht sagen. Aber nen Brückengleichrichter kann ich auch selbst löten, wenn ihr mir sagt welche Dioden ich dafür nehmen kann?
 
Zuletzt bearbeitet:
Gut, weil weniger Streuung/Brumm: Ringkern oder Schnittbandkern. Die Drahtdicke bestimmt die Stromlieferfähigkeit. Je fester gewickelt (und zudem noch getränkt), desto geringer die Verluste und des Eigenleben (Brumm). Ich achte bei DIY-Projekten zudem auf gut vibrations-entkoppelten Einbau. Ich treibe es dabei aber oft so weit, dass die nicht mehr so fest sitzen, als dass man die noch gescheit transportieren könnte :) Sicherheitsfans verzichten nicht auf eine Schirmwicklung.

Dioden: "Fast recovery" Dioden (MUR-xxxx, RHRP-xxxx, BYW-xx-xxx)...)
 
Hi Klaus, danke für deine Hilfe.

Was ist der Unterschied zwischen Ringkern und Schnittbandkern?
Ich vermute bei Schnittbandkern ist der Kern aus einzelnen Blech-Lagen aufgebaut, und beim "normalen" Ringkern handelt es sich um einen Massiven Kern?

Wo finde ich den solche Trafos z.B.?
Ich möchte keine 140€ für einen Traffo von Thel ausgeben, das erscheint mir unnatürlich teuer.
Gibt es brauchbare Trafos zu kaufen, oder wären das alles Sonderanfertigungen? (Ich habe mir für meine alten SymAsym mal 2x21V 200VA Traffos anfertigen lassen die vergossen waren.

Bei den Dioden habe ich mich mal schlau gemacht, hier sollte, so wie ich euch verstanden habe, die "Schaltzeit" bedingt durch kapazitäten in der Diode möglichst gering gehalten werden?
Ein Brückengleichrichter aus MUR 3020WT (200V 15A) mit 35ns Schaltzeit sollte hier für dann passen sein oder?
Stellt sich die Frage, ob für Hifi Anwendungen die 15A ausreichend sind, oder ob ich mehrere Parallel schalten soll.
 
Bzgl des Trafos kann ich dir leider nichts genaues sagen.

Die Dioden sollten auf jeden Fall ausreichend sein. Beim Brückengleichrichter werden die ohnehin nur zur Hälfte der Zeit leitend. Das verteilt sich ja über die beiden Brückenhälften. Die recoveryzeiten sind bei einem Netztrafo mit seinen 50Hz Betriebsfrequenz nicht so entscheidend. 35ns sollten da schnell genug sein. Die Dioden müssen 50mal in der Sekunde ihre Sperre wieder aufbauen. Das heißt, sie haben pro Zyklus 20ms, bei 200ns würden sie also 1/100000 der Zeit leitfähig bleiben, obwohl sie das nicht sollten. Bei 35ns entsprechend etwa 1/600000.

Die Recoveryzeit wird vor allem in Schaltnetzteilen interessant, bei denen die Verluste maßgeblich steigen können, wenn die Dioden nicht hinterher kommen. Da reden wir aber mindestens vom 2 stelligen Kilohertzbereich.
 
Gute Trafos gehen im Leerlauf nur sehr wenig mit der Spannung hoch und haben einen geringen ohmschen Widerstand.

Trafos auf Schnittbandkernen sind tatsächlich oft von guter Qualität, sind grundsätzlich aber, wenn überhaupt, nicht viel besser als Ringkerntrafos. Der Unterschied liegt grundsätzlich eigentlich nur in einem Detail. Beide Trafos bestehen aus einem dünnen, langen Blechstreifen der auf einen Dorn aufgewickelt wird. Beim Ringkern ist der Dorn rund, beim Schnittbandkern ist der Dorn eckig. Der Unterschied liegt dann eigentlich nur darin dass beim Schnittbandkern das aufgewickelte Blechpaket danach in zwei Hälften geschnitten wird, so dass man zwei U-Förmige Kernhälften hat, die man in einen Spulenkörper stecken kann.

Daraus resultiert dann dass beim Schnittbandkern evtl. ein kleiner Luftspalt im Magnetkreis bleibt, beim Ringkern nicht. Und der Ringkern ist natürlich deutlich aufwändiger zu bewickeln, logisch...

Kurz gesagt, greif ruhig zum Ringkern.

ZU den Dioden noch eine Kleinigkeit:

Fast Recovery - Dioden zeichnen sich durch einen sehr geringen Sperrverzug aus. Die Ladungsträger müssen nichts desto trotz in der Raumladungszone rekombinieren. Je schneller das gehen soll desto höher und steiler ist die rückwärts-Stromspitze beim rekombinieren.
Das äußert sich in hochfrequenten Störungen. Normale Netzgleichrichterdioden haben zwar größere Chips, viel höhere Impulsbelastbarkeiten (weil sie für genau den Einsatz gebaut sind, Stichwort Ladestrom in Elkos) und demnach auch mehr Ladungsträger die weg müssen, lassen sich beim sperren aber viel Zeit. Sie erzeugen ein schmalbandigeres und weniger hohes Störspektrum, haben also mehrere Grundsätzliche Vorteile gegenüber Dioden die schnell rekombinieren und eigentlich für einen ganz anderen Einsatzzweck gebaut sind, wie Philipp_YD schon sagte.

Wenn es unbedingt Exotische Dioden sein müssen würde ich wenn dann zu Soft Recovery-Typen greifen, bei denen ist das Verhalten beim Übergang in den Sperrbereich nicht so "hart". Die beste Wahl sind in meinen Augen aber ganz stinknormale Gleichrichterdioden für genau den Zweck, wie sie in irgendwelchen Brückengleichrichtern verbaut sind.

Grüße, Tobi
 
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Spitzen: kleine Folien-Cs über die Dioden und gut iss. Fast alle sehr hochwertigen Amps verwenden fast recovery-Dioden. Auch so Leute, die mehr messen als hören. Ich habe es verglichen - aber halt nicht im wirklichen Blindversuch...
 
So nachdem die Verwirrung nun komplett ist, muss ich mich wohl erst mal noch weiter einlesen über vorteile / Nachteile von den Dioden, verschiedenen Trafo Typen usw.
 
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