Was ist heutzutage an Transformatoren in Audio-Verstärkern so toll?

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RaceCobra
Stammgast
#1 erstellt: 25. Mai 2011, 19:04
Hallo!

Ich stell mir immer wieder die Frage warum manach ein Hersteller von Verstärkern immer noch mit dem "schweren Ringkertrafo" herumprahlt.

Ich entwickle beruflich Schaltnetzteile/Frequenzumrichter. In letztzer Zeit war es ein 5kW Rectifier für den Telekom/Flugfunk/Radar Bereich. Das Teil stellt um die 42V-56V mit 5kW zur Verfügung. Eine PFC-Eingangsstufe also Sinusförmiger Netzsstrom/ 400VDC Zwischenkreis gefolgt von einem DC/DC (Phase-Shift-Vollbrücke) welcher mit 130kHz Taktet (da Interleaved sieht das Ausgangsfilter 260kHz).

55V wären eine Railspannung für einen zb 150W@8Ohm Verstärker. Eine AB-Stereo Endstufe würde sagen wir 500W benötigen. Eine getaktete Stromversorgung würde nur einen Bruchteil kosten und wiegen. Die Spannung wäre über die Netzhalbwellen um vieles stabiler als man es durch Gleichrichter + riesen Kondensator erreichen könnte.

Das argument mit HF-Störungen kann auch nicht kommen. Schaltnetzteile werden in empfindlichen Messsschaltungen/Empfängern eingesetzt wo ein SNR weit über dem eines Hifi-Verstärker erforderlich ist. Freuquenzbereiche sind in Bereich der Schaltfrequenz, was bei Hifi nicht vorkommen wird.

Ein 500W Netzteil kann man hoch taktend bauen, sagen wir mal 500kHz. (Denn je höher f umso kleiner die Filterbauteile, bzw umso mehr kann man dämpfen bei gleichem Filter) Da noch Geld und Platz (im Vergleich zur Trafo Version ) vorhanden ist, kann man jetzt zusätzlich noch Filtern. Zb ein gedämpftes LC-Filter mit fg=50kHz, für -40bB. Damit wird der 50mV Ripple zu 500µV, also reinste Gleichspannung für dem Endstufenteil eines Audioverstärkers.


Was ich damit sagen möchte ist, dass Schaltnetzteile heute der Trafo+Gleichrichter+(eventuel Drossel)+fetter Kondensator Lösung in nahezu jeder Hinsicht überlegen ist.
Trotzdem prahlen Hersteller von "High-End-Geräten" aber auch darunter ausnahmslos mit "schwerer Ringkerntrafo".

Im PA-Bereich haben die leistungsstarken Verstärker nahezu alle Schaltnetzteile zur Stromversorgung.


Aber nahezu jeder teuerer Verstärker prahlt mit dem dicken, teuren Trafo. Ich hätte einfach gerne ein Erklärung warum das so ist? Meines erachtens völlig bescheuert, lasse mich aber gern eines besseren Belehren. Mein Wissen über Audioverstärker liefert mir keine Erklärung warum eine Trafo von Vorteil (bzw ist es ja immer noch ein "must have") sein könnte.

MFG
Touringini
Inventar
#2 erstellt: 25. Mai 2011, 19:23
RaceCobra,

meine Erklärung für Dein Unverständniss für die
mangelnde Marketingeinführung von SchaltNT sehe ich im Marketing.

Bei PA macht es einen Unterschied ob ein Rack
100 kg wiegt oder nicht mal die Hälfte.

Eine Digital-Endstufe für HiFi wiegt eigentlich ca. 6 kg.
Gemeiner Vergleich!

Wer kauft sowas?

Technisch brillant aber nicht verkauft = Insolvenz

Klingt nicht gut.........
klausjuergen
Stammgast
#3 erstellt: 25. Mai 2011, 19:46
Ich denke auch, der Hauptgrund ist kein technischer. Die Leute wollen schwere Geräte, das fühlt sich dann nach teuer an. Die guten, alten, schweren, wertigen, analogen, individuellen... Dinger.
Da kommt so ein kleines praktisches Schaltnetzteil nicht mit. Obgleich im Profibereich sehr verbreitet.
Ich bin mir sicher, es wird nur noch wenige Jahre dauern, dann werden sich die Dinger auch im Heim-Bereich durchgesetzt haben.
Und für die Plattenspieler-Fans gibts dann eben noch die alten Dinger, zu unverschämten Preisen. Aber dafür eben gut, alt, analog, lebendig bla bla bla.
Ich freue mich schon auf meine erste Kompaktanlage in Keksdosenformat!
Ralf_Hoffmann
Inventar
#4 erstellt: 25. Mai 2011, 19:47
Ahoi

Die Diskussion gabs bereits: http://www.hifi-forum.de/viewthread-29-8696.html

Gruß
Ralf
cr
Inventar
#5 erstellt: 25. Mai 2011, 20:06
Mglw. lebt ein Ringkerntrafo aber länger und HF-Smog macht er auch nicht.
RaceCobra
Stammgast
#6 erstellt: 25. Mai 2011, 22:26

Ich denke auch, der Hauptgrund ist kein technischer, Die Leute wollen schwere Geräte, das fühlt sich dann nach teuer an.


Scheinbar ist das so. Mit dem deutlich reduzierten kosten der Stromversorgung könnte man ja in die Signalaufbereitung/Endstufe investieren. (Wenns gleich teuer sein muss, oder die Gewinnspanne erhöhen ;))


Die Diskussion gabs bereits: [url]http://www.hifi-forum.de/viewthread-29-8696.html
[/url]
Hier fand ich kein Argument, welches mich zufiredenstellt.

Möchte den alten Theread nicht neuausgraben, ich argumentiere hier die Anti-Schaltnetzteil Argumente:

>Störungen (Leitungsgebunden und Abgestrahlt)
In dem Thread kommt immer das Argument Störungen. Störungen des Musiksignals durch Taktfrequenz kann durch einfache Filterung ja ausgeschlossen. Netzbrum kann prinzipbedingt nicht durchkommen.
Störung andere Gerät durch Abstrahlung/Leitung, also conducted und radiated EMI ist bei schlechten Netzteil in der Tat ein Problem. Doch da gibts es Normen verschiedenster härte sodass man sie im Telekom/Flugfunk/Medizin/Rüstung/Raumfahrt seit vielen Jahren einsetzt. Es ist also möglich Störungsfreie Schaltnetzteile zu bauen. Und das auch zu akzeptablen kosten, den Telekom und Serverbetrieber schauen auch auf jeden cent und 1/10% Wirkungsgrad gleichzeitig.
Ich weis es deshalb aus erster Hand (da ich diese selbst entwickle), dass man heutzutage kostengünstige (damit ist jetzt nicht billig und störungsanfällig gemein) Schaltnetzteile bauen kann.

>Wirkungsgrad
Gerade in den letzten 5 Jahren wurden enorme Forschritte in der Halbleitertechnik gemacht, kurz effizienter und billiger. In Sachen effiezient schlägt ein Schalntezteil jeden Trafo der in einem Audio verstärker verbaut ist.

Selbst wenn ein Verstärker Hersteller die (doch komplexe Schaltnetzteiltechik) nicht beherscht kann er diese Zukaufen und sich voll auf die Endstufe konzentrieren. Doch das wird wahrscheinlich als schwäche gewertet. Das Netzteil ist dann einfach Teil der Stromversorgung und soviel wie die Induktivität im Leistungsschutzschalter mit dem Klang zu tun.

>Blindleistungsbedarf
Konvetionelle Netzteile mit Trafo oder gar passiver Leistungsfaktirkorrentur ziehen Blindleistung (genauer gesagt Blindleistung und Verzerrungsblindleistung) und Belasten damit das Netz mehr.
Bzw verzerrt die Impulsförmige Stromaufnahme die Sinusform.
Schaltnetzteile mit aktiver PFC (Leistungsfaktorkurrektor) haben diese Problem nicht.


Das Schaltnetzteile nicht für (größere) Verstärker geeignet sind liegt wahrscheinlich
an deren extrem "dynamischen" Strombedarf.

(aus dem alten Thread)
Totaler Unsinn. Ein Trafo Netzteil hält die Spannung nur stabil weil der Kondensator so groß ist und dieser wird nur alle 10ms (also mit 100Hz) nachgeladen.
Ein Schaltnetzteil mit 100kHz kann alle 10µs den Strom in der Ausgangsdrossel (und somit die Last) ändern. (Ok, je nach Modus nicht in einem Takt, aber mit entsprechner Regelung in 5 oder mehr Takten. Dann sind wir bei 50µs und kratzen gerade bei 20kHz).
Bessere Regeldynamik ist bestimmt auch ein Grund warum PA-Amps SNTs einsetzen.

Netzspannungsschwankungen können durch Schaltnetzteile ausgelichen werden, sogar der Ausfall mehrer Netzwellen, wenn im Umspannwerk geschaltet wird. (Stichwor: Holdup-Zeit)

Wie gesagt mit dem ersparten Platz/Gewicht/Kosten kann man ordendliche Netzfilter einsetzten. Damit mein ich nicht exterenes(dann ist es zu spät, sondern ein auf die Schaltfrequenz + Oberwellen absgetimmtes Filter). Die Ausgangsspannung kann zusätzlich gefiltert werden und weil das Netzteil so klein ist, kann es auch abgeschirmt werden.


Nicht falsch verstehen, ich möchte keinen Kreuzug gegen Trafonetzteile starten, sonder legedlich verstehen warum sie im Home-Audiobereich keine Verbreitung finden.
Ein Schaltnetzteil hat ja nichts mit digitalen Endstufen zu tun, vl. verstehen das viele nicht..


Ich bin mir sicher, es wird nur noch wenige Jahre dauern, dann werden sich die Dinger auch im Heim-Bereich durchgesetzt haben.

hoffentlich, es wäre schon längst Zeit dafür....
Touringini
Inventar
#7 erstellt: 25. Mai 2011, 23:24
Cobra,

Du suchst nach einer Erklärung die ja nicht technisch
begründet sein kann.

Für den HiFi-Bereich habe ich absichtlich den gemeinen
Vergleich mit Digital-Endstufen gewählt.

Panasonic hatte vor Jahren extrem leistungsfähige Digitalos
in kleinen Gehäusen feilgeboten.

Keiner wollte die Leichtgewichte haben.

Bei SchaltNT's schaut es anders aus. Seit Jahren höchst angesehen
und in den edelsten Aktiv-LS verbaut. Die Verbreitung ist
trotz der hohen Kosten enorm. Das deckt sich doch mit Deinen
Erwartungen.

Pech nur, dass B&O das Patent so hässlich teuer vergibt.....

Könnte ja eine Erklärung sein.
ruesselschorf
Inventar
#8 erstellt: 26. Mai 2011, 01:51
Hallo,

die HiFi Highend Szene ist voll von Vorurteilen die von der Flachpresse und natürlich auch vom www immer wieder angefacht werden.
Da gibt es wohlklingende Netzkabel und güldene Feinsicherungen, nicht zu vergessen: der Retro Trend, da klingen kratzende, rumpelnde Schallplatten sebstverständlich besser als jeder digitale Tonträger. Altertümliche Röhrenverstärker sind das Nonplusultra.

Da mußt Du schon mit einer Vorkriegs - SNT Schaltung in Röhrentechnik kommen um einen Stich zu machen.

Gute Nacht, Helmut
BossOhr
Stammgast
#9 erstellt: 26. Mai 2011, 10:18

Touringini schrieb:

meine Erklärung für Dein Unverständniss für die
mangelnde Marketingeinführung von SchaltNT sehe ich im Marketing.


Es gibt aber auch Beispiele für ein erfolgreiches Marketing zu diesem Thema, nämlich Linn. Die haben in den 90ern ihre damalige Produktlinie auf Schaltnetzteile umgestellt.

Das SNT wurde auch zum nachträglichen Einbau angeboten, bekam einen eigenen Namen (komm grad nicht drauf) verpasst, einige Jubelarien in der Fachpresse und schwupps - hatte das Ding quasi "Komponentenstatus".

Viele haben ihren Geräten dann ein "upgrade" gegönnt, und auf dem Gebrauchtmarkt wird dies i.d.R. ausdrücklich erwähnt bzw. von Interessenten nachgefragt.

Die Verstärker wurden dann später auch umgestellt, IMHO haben die jetzt alle ein SNT.
Passat
Inventar
#10 erstellt: 26. Mai 2011, 14:43
Merkwürdig ist auch, das sich normale Netzteile fast ausschließlich in Audiogeräten wiederfinden.
Schon in den 70ern hatten TVs und Videorekorder Schaltnetzteile.

Grüsse
Roman
cr
Inventar
#11 erstellt: 27. Mai 2011, 19:10
Vielleicht ändert das ja jetzt der hohe Kupferpreis....
Umgekehrt dürften Trafos wohl nicht so teuer sein, denn selbst in manchen 190 Euro-PA/Studio-Endstufen sind satte Ringkerntrafos drinnen.
AndreasS
Stammgast
#12 erstellt: 29. Mai 2011, 10:48

Passat schrieb:
Merkwürdig ist auch, das sich normale Netzteile fast ausschließlich in Audiogeräten wiederfinden.


Das ist definitiv nicht mit technischen Gründen nachvollziehbar. In den Kompakt-Anlagen sind ja fast überall SNT (und Digitalverstärker) verbaut. Offenbar wollen die Kunden aber immer noch möglichst grosse und schwere Verstärker kaufen. Dabei spielt es auch kein Rolle, dass diese Geräte extrem ineffizient sind.
On
Hat sich gelöscht
#13 erstellt: 29. Mai 2011, 11:21
Netztrafos sind nicht ineffizient, im Gegenteil, sie haben einen hohen Wirkungsgrad, außerdem halten sie ewig und sind eine gute Geldanlage.

Grüße
On
Bertl100
Inventar
#14 erstellt: 29. Mai 2011, 13:10
Hallo zusammen,

ein "Digitalverstärker" ist das eine (-> deutlich besserer Wirkungsgrad als normale Class AB Endstufe).
Ein SNT ist aber davon erst mal unabhängig!

Da ist in der Tat die konventionelle Technik mit Netztrafo genauso effizient.

Gruß
Bernhard
AndreasS
Stammgast
#15 erstellt: 29. Mai 2011, 15:04

Bertl100 schrieb:
Da ist in der Tat die konventionelle Technik mit Netztrafo genauso effizient.



On schrieb:
Netztrafos sind nicht ineffizient, im Gegenteil, sie haben einen hohen Wirkungsgrad, außerdem halten sie ewig und sind eine gute Geldanlage.


Das gilt höchstens für richtig dimensionierte Netzteile mit Ringkerntrafos. Sonst gibt es massive Verluste durch die Trafo-Blechung (Eisenverluste).
cr
Inventar
#16 erstellt: 29. Mai 2011, 15:18
Vielleicht kann man das konkretisieren. MEines Wissens haben ordentliche Trafos einen Wirkungsgrad von 95% (und mehr).
"Wegen der Eisen- und Kupferverluste ist er kleiner als 1. Transformatoren hoher Nennleistung haben Wirkungsgrade von mehr als 99 %, während der Wirkungsgrad von Kleintransformatoren um 90 % liegt." meint man in der Wikipedia.

Wie hoch ist er denn nun von SNT? Wenn ich die von meinen Notebooks angreife, produzieren die erhebliche Abwärme. Von 99% sind wir sicher ein Eck weg.
AndreasS
Stammgast
#17 erstellt: 29. Mai 2011, 15:26
Die 95% erreicht man sicher nicht im Teillastbetrieb und nur bei relativ grossen Trafos. Die Erfahrung ist, dass normale Tranfos auch im Leerlauf relativ warm werden, gute Schaltnetzteile dann aber kalt bleiben. Aus gutem Grund sind die "grossen Wandwarzen" allesamt durch SNT ersetzt worden.
On
Hat sich gelöscht
#18 erstellt: 29. Mai 2011, 15:52
Hier wird ein wenig erleuchtet:

http://de.answers.ya...0110427010020AAHJjAE

Dramatisch sind die Verluste im Leerlauf jedenfalls nicht!

Grüße
On
op111
Moderator
#19 erstellt: 06. Jun 2011, 14:47

cr schrieb:
Wie hoch ist er denn nun von SNT? Wenn ich die von meinen Notebooks angreife, produzieren die erhebliche Abwärme. Von 99% sind wir sicher ein Eck weg.

Einbaunetzteile für Desktoprechner erreichen etwa 80-90% Wirkungsgrad, Notebooknetzteile könnten, da sie nur eine Spannung (meist 19-20V) liefern müssen, darüber liegen.
Stereo33
Hat sich gelöscht
#20 erstellt: 06. Jun 2011, 15:18
Ich bezweifel das diese externen Notebook-Netzteile
mehr wie 80% Wirkungsgrad haben.

Aber "so" heiss werden sie sicher auch wegen der kompakten
Bauweise und weil es keine Kühlschlitze gibt.
Ich vermute die Teile sind hauptsache billig & schick.


ATX-Netzteile sind da schon besser, die dürfen
auch etwas in der Herstellung mehr kosten weil
man die Teile ja einzeln an den Endkunden bringen will.
ABer auch erst seid dem Green-IT -Hype hat sich der
Wirkungsgrad gebessert, davor waren es meist 75% und
stark Lastabhängig.


Allgemein zu Verstärkern sage ich mal sowas hat man lange.
Meiner hat jetzt 10-15 Jahre auf dem Buckel und
da bin ich froh dass es ein Ringkerntravo ist der
immer noch seinen Dienst verrichtet.

Gegen ein Schaltnetzteil wenn es leicht auszuwechseln ist
hätte ich aber auch nichts.


Zwischenfrage (hat jetzt nichts damit zu tun):
Gibt es gute Verstärker die bei den Ausgangsstufen
auf ICs setzen?
germi1982
Hat sich gelöscht
#21 erstellt: 06. Jun 2011, 18:49

Zwischenfrage (hat jetzt nichts damit zu tun):
Gibt es gute Verstärker die bei den Ausgangsstufen
auf ICs setzen?



Die gabs schon vor über 30 Jahren, also nichts neues...

Ende der 70er gabs das schon, meist aber mit relativ wenig Leistung, so um die 25 bis 30W pro Kanal.

Dann gabs noch Geräte mit Darlington-Transistoren. Ein Darlington besteht im Endeffekt aus zwei Bipolartransistoren. Ist im Endeffekt ein einfach gestrickter IC.

Telefunken-Prospekt von 1980, Vorstufe STP 1 und Endstufe STM 1:

http://telefunken.pytalhost.eu/1980-2/telefunken80-41.jpg

Nur das man für die Kisten dann meist keinen Ersatz mehr bekommt wenn sie irgendwann über die Wupper gehen. Anders als bei Transistoren ist bei ICs die Fluktuation doch ein bisschen höher, und nach Jahren bekommt man den benötigten Typ nicht mehr.

€: Die von mir verlinkte Anlage bietet übrigens gerade einer hier an, komplett überholt, Vorverstärker, Endstufe, Tuner und Tapedeck:

http://www.hifi-foru...m_id=84&thread=20161

Nur mal so am Rande erwähnt...und nein, ich bins nicht. Habe das eben erst gesehen...


[Beitrag von germi1982 am 06. Jun 2011, 19:09 bearbeitet]
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