Akkulaufzeit mit Step-Up

Bei der Versorgungsspannung ist von der Spannung auszugehen, die von der Spannungsquelle selbst, deinem Akku, bereitgestellt wird.
Also 12V.

Du hast aber 36V eingetragen. Damit sollten die 10Ah hinkommen:
Wenn dein elektrischer Gesamtwirkungsgrad wirklich bei 70% liegt und der akustische Wirkungsgrad bei 94dB liegt,
dann musst du für den Sprung auf 111dB ja nur +17dB erreichen bzw. 50W bereitstellen.

Dazu noch der Crestfaktor von recht milden 3dB (was zu durchschnittlicher Pop-Musik passen sollte) und schon sind es nur noch 25W.

Das ganze geteilt durch 0,7 macht 35,7W die dein Konstrukt tatsächlich aufnimmt.
Das mal 10 Stunden ist gleich 357Wh.
Das wiederum geteilt durch die Versorgungsspannung von (vermeintlichen) 36V ergibt eine benötigte Kapazität von ~10Ah.
Der Rechner arbeitet in der Hinsicht also korrekt.

Aber da dein Akku ja nur 12V hat, musst du auch mit 12V rechnen.
Wir haben nach wie vor die 357 Wattstunden - die sind ja durch die aufzubringende Leistung und die Dauer festgelegt - und müssen nun durch 12V teilen:
Das ergibt eine Kapazität von ~30Ah.



Der Rechner geht halt davon aus, dass du konstant mit dem angegebenen Pegel hören willst.
Als würdest du 10h lang einen Sinus hören wollen (mit 3dB Crest).
Da Musik von der Energieverteilung her aber alles andere als konstant ist, kann man die benötigte Kapazität wenn überhaupt nur überschlägig bestimmen.

Da ich nicht denke, dass dies (10h lang ein 111dB lauter Sinuston) tatsächlich dein Anwendungsfall ist, kannst du von dem Ergebnis gut und gerne noch mal 50% abziehen.
Trag für den Crestfaktor z.B. mal 6dB ein. Dann sinkt die Kapazität schon auf 15Ah.

Während ich noch rumrechne gibts schon die passende Antwort

Vielen Dank!

Ich hatte gelesen, dass ein Step-Up einen Wirkunsgsgrad von 70-90% hat, daher hatte ich die 70% eingetragen.
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hm, da stellt sich mir die Frage anhand der Preise für Verstärker und Step-Up, ob ich nicht gleich zu einer Sinuslife SL-A4100D greife und zwei Kanäle Brücke.

Ok.
Das ist dann aber nicht dein gesamter elektrischer Wirkungsgrad.
Dafür muss auch der Wirkungsgrad des Amps mit einbezogen werden.

Dieser liegt bei Class D und 8 Ohm Lautsprechern bei ca. 90% im oberen Lastberiech.
Bei 4 Ohm ist es etwas weniger.

Da wir den realen Wirkungsgrad vom Step-Up nicht kennen, würde ich einfach mal vom Mittelwert ausgehen, also ~80%.

Die einzelnen Wirkungsgrade werden als Dezimalzahlen miteinander Multipliziert.
Also 0,8 bzw. 0,9 vom Amp mal 0,8 vom Step-Up = 0,64...0,72 = 64...72% elektrischer Gesamtwirkungsgrad
Das musst du beim Rechner eintragen.

--> Da sieht man auch, dass so ein Step-Up zwar schön ist um eine höhere Spannung und damit mehr Leistung zu bekommen,
aber auch, dass er ordentlich Wirkungsgrad kostet.

Hinsichtlich deine Konzeptes ist es eh fraglich, warum du 36V haben willst, wenn du eh "nur" +17dB gewinnen musst/willst.
Das (+17dB) sind wie gesagt lediglich 50W.
Das bekommst du auch schon mit 24V hin. Das wäre dann ein 7S LiPo-Akku (7 * 3,7V = 25,6V).
Damit sparst du dir den Step-Up (und auch dessen Verluste).

Maximal mögliche unverzerrte RMS-Leistung
- bei 24V mit 4 Ohm : 61W (+17,9 dB)
- bei 24V mit 8 Ohm : 31W (+14,9 dB)

Bei (anfänglichen) 25,6V natürlich etwas mehr, später, wenn die Akkuspannung sinkt, etwas weniger.



Und wie schon gesagt:
Da Musik von der Energieverteilung her aber alles andere als konstant ist, kann man die benötigte Kapazität wenn überhaupt nur überschlägig bestimmen.

Spiele etwas mit dem Crest-Faktor (was grob mit unterschiedlichen Msuikrichtungen vergleichbar ist) und es kommen schon krass unterschiedliche Ergebnisse raus.

Reference_100_Mk_II (Beitrag #4) schrieb:

--> Da sieht man auch, dass so ein Step-Up zwar schön ist um eine höhere Spannung und damit mehr Leistung zu bekommen, aber auch, dass er ordentlich Wirkungsgrad kostet.

Einen Verstärker auf 36V-Basis mit einem 12V Akku zu speisen ist ja auch schon recht unsinnig.

Das bekommst du auch schon mit 24V hin. Das wäre dann ein 7S LiPo-Akku (7 * 3,7V = 25,6V). Damit sparst du dir den Step-Up (und auch dessen Verluste).

Bei Class-D Verstärkern kann man in der Regel den Akku nicht auf Nennspannung auslegen. Die Ladeschlussspannung ist ausschlaggebend.
Bei 6s sind das 25,2 V (bei LiIon). Die Verstärker auf 24V-Basis können hinsichtlich der max.Spannung (~ 28-30 V) in der Regel nicht noch eine Zelle mehr oder sind dann sehr grenzwertig betrieben.


BTW:

akustische Wirkungsgrad bei 94dB

Langsam kann ich es nicht mehr sehen, es ist einfach fachlich falsch. Was in der Regel gemeint ist, ist der Kennschalldruck, der folgerichtig auch in dB angegeben wird. Dann sollte man das auch einfach so nennen.

Auf die 17db bin ich nur gekommen, weil der Verstärker das maximal bei 36V bringt.

Also einen 24V-Akku mit einem TPA3116-Verstärker nehmen oder eine Sinuslife SL-A4100D mit 12V-Akku, die habe ich für ein anderes Projekt schon hier liegen?
Gut, Wondom-Verstärker mit Step-Up ausgeschieden.

Die Visaton PA 115H kann maximal 122db, nur mit Akku-Betrieb halte ich das für Quatsch, so etwas anstreben zu wollen.
Mit der Kiste will mein Neffe, sofern die Seuche nächstes Jahr gebannt ist, mit dem Bollerwagen losziehen.
5-10 Leute, Schallpegel alkoholbedingt wahrscheinlich hoch.

MK_Sounds (Beitrag #5) schrieb:

Bei 6s sind das 25,2 V (bei LiIon). Die Verstärker auf 24V-Basis können hinsichtlich der max.Spannung (~ 28-30 V) in der Regel nicht noch eine Zelle mehr oder sind dann sehr grenzwertig betrieben.

Das ist richtig.
Das gennante Board ist aber ein 34V-Typ.

MK_Sounds (Beitrag #5) schrieb:

BTW: akustische Wirkungsgrad bei 94dB Langsam kann ich es nicht mehr sehen, es ist einfach fachlich falsch. Was in der Regel gemeint ist, ist der Kennschalldruck, der folgerichtig auch in dB angegeben wird. Dann sollte man das auch einfach so nennen. :)

Da kannst ja gerne drauf rum reiten und damit einen absolut unwichtigen Nebenschauplatz aufmachen.
Aber wir beide sowie auch jeder andere der sich auch nur im geringsten mit dem Thema auseinandergesetzt hat, weiß was gemeint ist.

Partybeschallung (Beitrag #6) schrieb:

Auf die 17db bin ich nur gekommen, weil der Verstärker das maximal bei 36V bringt.

Wie meinen? Der Satz ergibt so keinen Sinn?

Partybeschallung (Beitrag #6) schrieb:

eher einen 24V-Akku mit einem TPA3116-Verstärker nehmen

Nein, wieso?
Der Wondom ist schon OK und kommt mit Spannungen von 9V bs 34V klar (Herstellerangabe).

Partybeschallung (Beitrag #6) schrieb:

oder eine Sinuslife SL-A4100D mit 12V-Akku, die habe ich für ein anderes Projekt schon hier liegen?

Die wäre natürlich ein schönes Komplettpaket, an dem man auch keine offenen Bauteile oder so hat.
Zudem ist sie immerhin in irgendeiner Form zertifiziert, was auf die ganzen China-Boards nicht zutrifft.

Du könntest halt nur zwei Kanäle gebrückt nutzen.
Da wird sie etwas über 100W an 8 Ohm bringen.

Ich hatte 36V, 70% Wirkungsgrad und 8Ohm Impedanz in deinen Rechner eingetippert.
Daher kommen die 54W und nicht die üblichen 70W, irgendwie musste ich ja das Step-Up einbinden, aber die Idee ist ja vom Tisch.


Ich nehme die Sinuslife, ein Wondom-Bluetoothboard und einen 20Ah-LiFePO4.

Den Akku will ich nicht selber bauen, dass ist mir zu heikel.
Hat jemand Erfahrung mit Ective- oder Liontron-Akkus?

What what what???
Okay, jetzt versteh ich gar nichts mehr

Partybeschallung (Beitrag #8) schrieb:

Ich hatte 36V, 70% Wirkungsgrad und 8Ohm Impedanz in deinen Rechner eingetippert. Daher kommen die 54W

Das ist die Leistung Class D BTL-Verstärkerboard (Überschrift dieses Rechners).
Allerdings haben die 70% da nichts verloren.

Dort steht fairer Weise Wirkungsgrad (%).
Das ist nicht richtig.
Richtig wäre Wirkungsgrad Verstärker (%).



70% ist ja dein gesamter elektrischer Wirkungsgrad.
Das muss also in dem Rechner Akku für mobile Box eingetragen werden.

Dort steht fairer Weise Wirkungsgrad Verstärker (%).
Das ist nicht richtig.
Richtig wäre Wirkungsgrad elektrisch (Verstärker & ggf. Step-Up) (%)



Ich werde wohl noch ein paar Erläuterungen bei den Rechnern hinzufügen müssen...

VG Reference

Nein, wieso? Der Wondom ist schon OK und kommt mit Spannungen von 9V bs 34V klar (Herstellerangabe).

Ah, also den verlinkten Wondom-Tamp mit 24V betreiben.

Zum Rechner:
Am besten beim Wirkungsrad angeben, dass der sich auf die Impedanz vom Lautsprecher bezieht, wie im Blog Seite 1.
8Ohm = 90%
4Ohm = 86%
Dann kommen so Leute wie ich nicht auf die Idee, den Wert andersweitig zu mißbrauchen

Partybeschallung (Beitrag #10) schrieb:

Ah, also den verlinkten Wondom-Tamp mit 24V betreiben.

Zum Beispiel.
Oder eben die SL-A4100D an 12V (bis zu 14,4V).
Sollte beides ausreichend sein um mit einer 15"-Box für ordentlich Alarm zu sorgen

Partybeschallung (Beitrag #10) schrieb:

Am besten beim Wirkungsrad angeben, dass der sich auf die Impedanz vom Lautsprecher bezieht, wie im Blog Seite 1.

Naja. Je nach dem welchen Rechner man nutzt, ist der Wirkungsgrad ja für was anderes einzugeben.
Und es gibt ja auch den Link auf den Blogeintrag

Partybeschallung (Beitrag #10) schrieb:

Dann kommen so Leute wie ich nicht auf die Idee, den Wert andersweitig zu mißbrauchen ;)

Daher habe ich die Angaben nun ein wenig geändert:

Leistung Class D BTL-Verstärkerboard
Spannung (System) (V): ...
Wirkungsgrad Verstärker (%): ...

Akku für mobile Box
Spannung (Akku) (V): ...
Wirkungsgrad elektrisch (System) (%): ...
Wirkungsgrad Box (dB): ...

Deine Seite ist sehr hilfreich für Elektronik-Noobs wie mich und die Tabelle mit den Subwoofer-Chassis ist ebenfalls Klasse.
Dadurch kam die Anregung, einen kleinen Subwoofer mit dem Monacor SPH-250TC zu bauen, nicht bereut

Sollte man bei der Sinuslive SL-A 4100D bei Einsatz als Mono-Endstufe die beiden übrigen Kanäle an Lastwiderstände anschließen oder nimmt die Elektronik dadurch keinen Schaden?

Die nicht verwendeten Kanäle bleiben einfach frei.
Nichts anschließen, auch keine Widerstände.



Nichts hat ja einen (theoretisch) unendlich hohen Widerstand.
Daher "verbrauchen" die nicht verwendeten Kanäle auch keinen Strom (außer natürlich ihren Ruhestrom), weil keine Last angehängt ist.

Zudem: Ohne Eingangssignal, die Cinch-Buchsen der beiden nicht verwendeten Kanäle bleiben auch frei, können die Kanäle eh nicht angesteuert werden (zum "Strom verbrauchen" angeregt werden).

Der Akku ist mittlerweile da und das erste mal geladen.
Ective LC 20L BT
Den Akkustand über BT mit dem Smartphone abrufen funktioniert einwandfrei.

Jetzt will ich noch zusätzlich ein Netzteil einbauen, welches über ein Wechsler-Relais den Akku trennen soll. Kaltgeräte-Stecker wird angeschlossen, Relais zieht an und trennt dadurch den Akku.

Bei der Info-Suche bin ich über die Stromaufnahme gestolpert, welche bei der Sinuslive SL-A4100D nicht angegeben ist.
Die Endstufe ist mit zweimal 25A abgesichert.

Die Pioneer GM-8704 ist mit zweimal 30A abgesichert und bei gebrücktem Betrieb mit 4,4A angegeben, 29A bei kontinuierlicher Versorgung 4Ohm.

Reicht ein Netzteil mit 8,5A für die SL-A 4100D aus oder muss die Stromaufnahme bis zum Sicherungswert von 25A abgedeckt sein?

Der Kabelquerschnitt der Stromversorgung müsste bei den 1-2m Länge in der Box 6mm² ausreichen, wenn ich von maximal 30A ausgehe.
Kabelquerschnitt KFZ HiFi

Der Maximalstrom vom Netzteil "muss" so erstmal nur zum Ruhestrom der Endstufe "passen"

Wenn du weiter aufdrehst, wird mehr Strom gezogen.

Wenn du nur die genannte Visaton Box damit betreiben willst, welche 8Ω hat, brauchst du nicht sooo viel Strom.
Wie gesagt, die Endstufe wird ca. 100W an 8Ω bringen.

Dabei wird sie, weil sie noch ein Netzteil verbaut hat, ca. 80-85% erreichen.
Das ergibt dann gut 125W.

Wenn dein Netzteil nun z.B glatte 13,8V ausgibt brauchst du dafür also 125W / 13,8V = 10,4A

Ich würde keines dieser Industrie-Netzteile mit gelochtem Blechgehäuse nehmen, sondern was "anständiges".
Also so einen fetten schwarzen Klotz, z.B. von Voltcraft:
https://www.conrad.d...enge-1-x-510832.html
https://www.conrad.d...enge-1-x-511422.html

Ja genau, so teuer ist ein Netzteil das wirklich stabil und dauerhaft die volle Leistung am Ausgang bereitstellt.
Gut, muss man ja nicht in der Apotheke kaufen.
Aber so bekommst du mal einen Eindruck.

Ah, ein Eisenschwein

Gut, dann hat sich der Einbau in die Box aufgrund des Gewichtes erledigt und es muss bei Bedarf dazu gestellt werden.
Der Preis ist in Ordnung, das kann man ja auch noch anderweitig nutzen.

Das FSP-11320 soll es werden und ist schon im Warenkorb mit diversen anderen Sachen abgelegt.

Bevor ich bestelle, sollte nach dem Stromanschluss vom Netzteil noch Sieb- und Glättungsglieder verbaut werden wie hier beschrieben?
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210251.htm

Da kommt schon eine glatte Spannung raus.
Diese ist bis zu einer Stromstärke von 20A stabil 8mit einer Restwelligkeit von lediglich 30mV).
Eine Siebung ist nicht mehr nötig.

Danke!

Wenn ich von den 10,4A ausgehe, sollte doch ein Kabelquerschnitt von 2,5mm² für die Stromleitung ausreichen oder doch besser 4mm² nehmen?

Die Kabellänge in der Box wird einen Meter nicht überschreiten.

2,5er reicht.
Mehr schadet aber nicht.

Soll das NT in die Box gebaut werden?

Das Netzteil kommt nicht in die Box, damit man es auch für andere Sachen benutzen kann und die Box wäre sonst auch zu schwer.
Ich wollte 25kg nicht überschreiten, ein abnehmbares Rollbrett kommt auch dazu und ein Aufsteckflansch, falls man die Kiste auf ein Stativ stecken will.

Die Kiste auf einem Stativ und ein oder zwei 18er Sub darunter will ich dann mal messen, dass interessiert mich schon.
Die BS.M18s stehen bei meinem Neffen, da komme ich aber erst wieder Ostern 2021 hin.

Soll der Sub auch mit der Endstufe und damit mit dem NT betrieben werden?

Dann ist das NT zu schwach.

Wie willst du den Strom an die Endstufe bringen?
Einfach jedes mal die Schraubklemmen verwenden?
Oder willst du einen Steckverbinder nutzen?

Eine Car-Hifi-Endstufe mit Netzspannung speisen ist vom Workflow schon nicht sonderlich sinnvoll:
230 V AC --> 12 V DC --> xx V DC --> Amp.

Netzteilmäßig wird man aber selbst für 12V bei Meanwell bis ca. 150 € vermutlich schon was aus dem Bereich mit "medical grade" (weniger Ripple, bessere EMV) bekommen. Sicherlich die bessere Lösung als ein eher zweifelhaftes Labor-NT von Voltcraft.

Powercon True1 TOP wollte ich nutzen.

Wenn das Netzteil/Endstufe das nicht packt, kein Problem, war nur eine Idee zum testen und wenn ein Netzteilbetrieb generell Käse ist, lasse ich das.

Da höre ich auf die Elektroniker hier im Forum

MK_Sounds (Beitrag #24) schrieb:

nicht sonderlich sinnvoll: 230 V AC --> 12 V DC --> xx V DC --> Amp.

Sicher.
Aber wenn eine anlage mobil = mit Akkus betrieben werden soll,
bietet sich nunmal Car-HiFi an.
Das läuft mit 12VDC.
Nicht mit 230VAC.

Und wenn diese Anlage dann auch mal in der Nähe einer Steckdose betrieben werden soll, braucht man halt ein dickes NT das diese 12VDC bringt.



Anders rum ists schon eher problematisch bzw. noch teurer:
Nicht jeder hat den Platz einen Honda EU10i mitzunehmen noch hat nicht jeder das Geld dafür.
Und andere Stromerzeuger sind einfach zu laut.
Dazu die Kosten für eine Endstufe.



Also hat dieses Konzept,
solange die mobile Nutzung einen Großteil bzw. den Hauptteil ausmacht und der Stationär-Betrieb eher ein Nebenschauplatz ist,
durchaus seine Berechtigung.