Verstärker Glättung

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Tobipg
Stammgast
#1 erstellt: 22. Jun 2012, 12:56
Hallo zusammen. Ich hatte hier im Forum schon meine selbst gebauten Verstärker vorgestellt.
Nun habe ich ein kleines Problem und hoffe ihr koennt mir da helfen.

Und zwar geht es um die Glättungskondensatoren.

Es liegt eine Spannung von circa 77,78V an und die Kondensatoren (40000uF) haben eine max Spg von 80 V.
Ich weiss jetzt nicht wie lange man kurzeitig drüber sein darf, möchte die Kondensatoren aber lieber gegen 100V kondensatoren ausstauschen.

Nun meine Frage.

Wie errechne ich mir den Glättung bei einem Verstärker?
Hab was davon gelesen das bei einer zu hohen Kapazität ein ich glaube es war ein Rückstrom oder sowas fliessen kann? Finde den link leider nicht.

Vielleicht sind 40000uF zu viel

Danke
Mimamau
Inventar
#2 erstellt: 24. Jun 2012, 03:01
Du hast recht, aufgrund von Netzschwankungen kommst du evtl. manchmal nahe an die 80V oder drüber.

Wie viel Leistung hat der Verstärker, bzw. wie viel Strom zieht er max.?

EDIT: Habe gerade deinen Thread zum Verstärker gelesen. Bei deinen Messungen an den Kondensatoren kamst du nie über die 80V? Da der Hersteller sowieso etwas mehr als die 80V einkalkuliert haben dürfte, würde ich mir deswegen erstmal keine Sorgen machen. Wenn die in 3-5 Jahren hochgehen, kannst du die immer noch tauschen.


[Beitrag von Mimamau am 24. Jun 2012, 03:55 bearbeitet]
Tobipg
Stammgast
#3 erstellt: 24. Jun 2012, 14:14
Ok. Danke schoen. Trotzdem nochmal zurück zur Frage. Wie berechne ich denn die "optimale" Glättung.
Wie schon gesagt kann zu hohe Glättung wohl auch nach hinten los gehen. Würde mich interessieren.

Zum Thema defekt der Kondensatoren. Was für einen schutz kann man für die LS einbauen, das diese im Fehlerfall nicht mit kaputt gehen?

Danke
Steffen_Bühler
Inventar
#4 erstellt: 25. Jun 2012, 09:33
Was die Glättung betrifft: der Elko C entlädt sich, sobald die Wechselspannung vom Gleichrichter das Maximum überschritten hat, über den Lastwiderstand R. Die Spannung sinkt dann nach der Funktion U(t)=U0*e^(t/RC) ab, bis das nächste Maximum (nach 10 ms bei Zweiweggleichrichtung) kommt.

Wenn Du da R=4 Ohm und C=40mF einsetzt, wird U nach 10 ms bei etwa 94 Prozent von U0 sein. Du hast also eine 100-Hz-Brummspannung von etwa 6 Prozent des Nutzsignals zusätzlich auf dem Lautsprecher. Ob Du die hörst, weiß ich nicht.

Wenn Du die Glättung höher machen willst, mußt Du deswegen aufpassen, weil der Kondensator sich ja über die Gleichrichterdioden wieder auflädt. Und die vertragen hohe Ströme halt nur kurzzeitig. Das Aufladen geschieht über den Blindwiderstand X=1(2pi*50Hz*C), mit den Werten oben sind das 80 mOhm, bei 80 Volt (also full power) kommt man da ohne Reihenwiderstand schnell in den Kiloamperebereich, wenn auch nur sehr kurzzeitig. Ob die Dioden das aushalten, kann man im Datenblatt nachlesen.

Viele Grüße
Steffen

EDIT: Blindwiderstand korrigiert.


[Beitrag von Steffen_Bühler am 25. Jun 2012, 10:04 bearbeitet]
tede
Inventar
#5 erstellt: 25. Jun 2012, 09:35
Hallo,

zum "optimalen" Netzteil gibt es sehr unterschiedliche Meinungen
siehe dort: http://www.hifi-foru...um_id=71&thread=2228

Meine Meinung zur dimensionierung kannst du da auch nachlesen.

Zum Beitrag oben:
2. Absatz: wenn die Endstufe richtig funktioniert wird nur ein kleiner Teil der Brummspannung auf dem Ausgangssignal erscheinen, üblich sind werte (PSSR) > -60db

3. Absatz
welcher Trafo kann kA liefern ?
Wechselstromwiderstände sind hier nicht relevant.
Ausschlaggebend für die Ladestromspitze ist die momentane Differenz der Spannungen von Elko und Trafo und der Widerstand von Trafo+Gleichrichter+Leitungen+Elko.
Nach meinen Erfahrungen ändert sich die höhe der Ladestromspitze kaum mit der
Kapazität.

Grüße
Thomas


[Beitrag von tede am 25. Jun 2012, 09:51 bearbeitet]
orangenhaut
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 25. Jun 2012, 10:01


Nach meinen Erfahrungen ändert sich die höhe der Ladestromspitze kaum mit der
Kapazität.


Wenig verwunderlich - im Wesentlichen wird der Strom hauptsächlich durch den ohmschen Widerstand der Sekundärwicklung begrenzt, egal wie viel Kapazität dranhängt. Einzig deren ESR wird geringer, ist aber meist ohnehin deutlich kleiner als der Widerstand der Sekundärwicklung. Nur beim Einschalten wirds halt kritisch.
Tobipg
Stammgast
#7 erstellt: 27. Jun 2012, 17:55
Hi. Danke für Eure Antworten. Kenne mich zwar mit den elektronischen Bauteilen aus, trotzdem verstehe ich nicht ganz was ihr da sagt bzw was mir das für eine Antwort auf meine Frage gibt

Im moment sind in 1nem Verstärker je 80V 40000uF verbaut.
Da ich ja evtl auf 100V wechseln möchte, ist für mich fraglich ob es 40000uF sein sollten oder vielleicht 20000uF reichen.

Ob es daran liegt weiss ich nicht, aber ab und an ensteht bei beiden Verstärker ein Trafobrummen.
Komisch finde ich daran, das erst nichts zu hören ist und dann langsam lauter wird bis zu einem bestimmten Punkt. Kurz bleibt und dann langsam wieder geht. Bis zum Zeitpunkt X. Denke so 2-3 min. Dann geht es wieder von vorne los.

Sonst bin ich bisher sehr zufrieden.
Stigmen
Stammgast
#8 erstellt: 27. Jun 2012, 22:23
Hey, also ich habe einen 500VA Ringkerntrafo mit Sekundär 2x20V, also 12.5A und glätte auf beiden Seiten mit jeweils 35.000µF
Bei dieser großen Kapazität habe ich beim einschalten auch ein Brummen, welches 3-4 Sekunden deutlich wahrnehmbar ist, weil wie oben beschrieben der Trafo beim Aufladen der Kapazitäten in die Knie geht.
Der Diskret aufgebaute Gleichrichter sollte das ohne murren mitmachen, dem Trafo drücke ich die Daumen, dass den das nicht auf Dauer in Mitleidenschaft zieht.
Allerdings ist bei mir die Musik sofort beim Einschalten vorhanden (bleibt lediglich beim Ausschalten noch 5 Sekunden länger an, ehe die Kondensatoren leerer werden. deutlich leiser wird es dabei aber auch nicht)
tede
Inventar
#9 erstellt: 28. Jun 2012, 08:45
Hallo,

nach der Beschreibung vermute ich Gleichspannung auf der Netzspannung.
Ähnliches hatte ich auch: mechanisches Brummen des Trafo kommt und geht.
Zum ausprobieren testweise einen DC-Filter einbauen

Wer bedenken hat, (ich hab da keine) dass der (Einschalt)ladestrom, den die leeren Elko's
verursachen, Bauteile beschädigen kann, sollte primärseitung einen Einschaltstrombegrenzung
einbauen.

Den Unterschied zwischen 20 & 40mF wird sehr warscheinlich nicht hörbar sein.

Ich hab eine (Marken) PA-Endstufe, da sind gerade mal 4x3300µF drin, bei 2x390W @ 4R.

Grüße
Thomas
Greencone
Stammgast
#10 erstellt: 10. Jul 2012, 11:34
Hallo Tobipg,

um dir eine konkrete Antwort auf deine Frage zu geben:

In der Praxis hat sich bei nahezu allen Herstellern ein Richtwert von 10.000µF bei 5A ergeben. Diesen Wert kannst du ganz simpel per Dreisatz auf den von deinem Verstärker benötigten Strom umrechnen.
Bsp.: +/-42 Volt mit jeweils 5A ergeben 2mal 10.000µF bei 50 bzw. 63V Spannungsfestigkeit.

Ich arbeite nun schon seit langem mit diesem Richwert im Verstärker-Netzteilbau und habe nie Probleme bekommen. Die sich im Betrieb verändernde Kapazität, durch die sich ergebene Rippel-Belastung, ist auch für mehrere 1000 Betriebsstunden akzeptabel und sollte im Normal-Fall in den nächsten 10-20 jahren einwandfreien Betrieb ermöglichen (immer von den Betriebsbedingungen, sprich Temperatur, abhängig!).

Mit der Spannungsfestigkeit von 80V sollte es erstmal keine Probleme geben, es geht aber mit Sicherheit auf die Lebensdauer der Elkos. Die von dir angedachten 100V sind sinnvoll.
Greencone
Stammgast
#11 erstellt: 10. Jul 2012, 11:50
So, ich habe mir die Endstufe mal angeschaut.

Es ergibt sich bei der angegebenen Leistung ein Strom von ca. 10A bei +/- 77Volt und 4Ohm Belastung.

Nach Adam Riese wären das dann 20A (10A pro Endstufe), was 4mal 10.000µF entspricht, also 40mF. Der von dir verbaute Wert!

Da diese Kapazität passend ist, würde ich mir über die 80V Spannungsfestigkeit nicht so große Gedanken machen. Neue Elkos in dieser Größenordnung sind teuer und die Sekundärspannung am Trafo unterliegt nicht so hohen Schwankungen im Breich der Maximalspannung.
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