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Class D Amp auf Basis des TAS5630

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Stampede
Inventar
#1 erstellt: 17. Nov 2012, 10:44
Hi Leute,

ich möchte hier mal den Aufbau meines neuen Amp Projekts dokumentieren.
Der TAS5630 bzw. der neuere TAS5630B versprechen jeweils 2 mal 300W Ausgangsleistung bei 4 Ohm Last. Die nötige Spannungsversorgung liegt bei 25V bis 50V, nicht-symmtrisch.
Die technischen Daten erscheinen auch gut: 0,03% THD+N, 88% Effizienz und 80dB PSRR. Lezteres ist wohl durch den Einsatz des Chips im Brückenbetrieb zu erklären, Single-Ended würde ich einen deutlich schlechteren Wert erwarten.
Integriert sind Überlastschutz, sowie eine Übertemperaturabschaltung. Interessant an dem Chip ist ausserdem, dass man direkt mit einem differenziellen analogen Siganl in den Chip hineingehen kann.

Mein Aufbau orientiert an dem Evaluationboard von Texas Imstruments, mit ein paar kleinen Änderungen meinerseits. Für den ersten Test habe ich jedoch 35µm CU-Platinen verwendet, nicht 70µm wie empfohlen.

Da mir noch Teile fehlen, erst eine teilbestückte Platine zum Angucken:
TAS5630

Grüße
Stefan
Kay*
Inventar
#2 erstellt: 17. Nov 2012, 16:41
wenn du noch einen 1500-RK mit 19''-Gehäuse+Netzteil drum herum
brauchen solltest
Stampede
Inventar
#3 erstellt: 17. Nov 2012, 21:19
Hi,



wenn du noch einen 1500-RK mit 19''-Gehäuse+Netzteil drum herum
brauchen solltest

Ringkerntrafo ist meines Erachtens mit Abstand die schlechteste Wahl, es muss ein geregeltes Netzteil her. Meine Überlegung dahinter: Die Versorgung geht ja quasi direkt an die H-Brücke, die den Lautsprecher treibt. Also werden Spannungsschwankungen auf der Versorgung prinzipiell direkt auf den Ausgang weitergegeben, da es ja keinen Feedback vom Ausgang gibt. Durch das differentielle Konzept (Brückenbetrieb) wird das zwar vermindert, jedoch sehe ich deutlich Vorteile bei einem geregelten Netzteil. Damit man die Effizienz des Gesamtsystems nicht unnötig in den Keller treibt (und damit die Vorteile der Class D gegenüber Class B nicht kapputt macht), kann ein Schaltnetzteil nur die einzige logische Konsequenz sein.

Wie sich bei 88% Effizienz und 2x300W die entstehenden 72W aus dem Gehäuse quetschen sollen, das wird sicher noch eine interessante Angelegenheit.

Grüße
Stefan
Black-Chicken
Stammgast
#4 erstellt: 17. Nov 2012, 23:48
Der TAS5630 hat def. eine interne Rückkopplung....

Ein ungeregeltes Netzteil ist imo die Beste Wahl.
Kay*
Inventar
#5 erstellt: 18. Nov 2012, 02:35

es muss ein geregeltes Netzteil her

könnte man für absolut jeden Amp fordern

Also werden Spannungsschwankungen auf der
Versorgung prinzipiell direkt auf den Ausgang
weitergegeben

es gibt nicht einen einzigen Amp, der nicht in die
Begrenzung geht, wenn die Versorgungsspannung
entsprechend genug einbricht


kann ein Schaltnetzteil nur die einzige logische
Konsequenz sein

welches?
zu welchem Preis,
mit welchem Vorteil des Gesamtsystems?

p.s.
ich sehe bei Class-D keinen Vorteil gegenüber
konventionellen Aufbauten, vom Wirkungsgrad (Gewicht)
mal abgesehen
...
gut, es gibt auch billige Konstrukte, sprich, viel
Ausgangsleistung für relativ wenig Geld ...
Ultraschall
Inventar
#6 erstellt: 18. Nov 2012, 09:45
Seite 1 des Datenblattes:
– 80-dB PSRR (BTL, No Input Signal)

So jetzt kann man rechnen.
Annahme: unstabilisert 1 Veff Welligkeit auf der Speisespannung- Miniausgangsleistung von 1 Watt an 4 Ohm = 2 Veff (="fast" kein Signal)

80dB= Faktor 10000

also 1 Volt werden um das 10000fache unterdrückt= 0,1 mV erscheinen am Ausgang
Diese 0,1 mV ergeben betrachtet auf die 2V Ausgangsspannung bei 1Watt Ausgangsleistung, dann einen Fremdspannungsabstand von 86 dB.
Das ist nicht schlecht, aber ein normaler CD-Player macht seit zwanzig Jahren 96 dB und mehr.
Also durchaus verbesserungswürdig.

ABER was mich wirklich misstrauisch macht, ist das diese 80 dB PSRR bei kein Signal angegeben werden und im ganzen Datenblatt kein einziges Mal weiter eine Kennzahl oder ein Diagramm für die PSRR auftaucht, als ob TI da wirklich was zu verstecken hat!
Das diese Angabe so fehlt ist total unnormal!

Und von daher würde ich auch zu einen Schaltnetzteil raten.
Stampede
Inventar
#7 erstellt: 18. Nov 2012, 14:14
Hi Leute,

@Chicken:

Der TAS5630 hat def. eine interne Rückkopplung....

Hast recht, war im Datenblatt auf einem der Diagramme zu sehen. Mein Fehler.

@Ultraschall:
Danke Ultraschall für die Berechnung, genau soetwas hätte ich jetzt hier angeführt.

@Kay:

es gibt nicht einen einzigen Amp, der nicht in die
Begrenzung geht, wenn die Versorgungsspannung
entsprechend genug einbricht

Darum geht es hier ja gar nicht. Man stelle sich folgende Situation vor: Versorungsspannung mit z.B. 1Veff Ripple, der Ausgangspegel ist jedoch nicht so groß dass die Stufe ins Clipping geht. Bei einem Class B Verstärker arbeiten die Endtransistoren nun im Linearbetrieb. Der Ripple auf der Versorgung wird vom Entransistor halbwegs ordentlich weggebügelt, quasi wie bei einem einstellbaren Spannungsregler; die Rückkopplung vom Ausgang auf den Eingang passt die Ansteuerung des Transistors entsprechend an.
Im Falle der Class D Endstufe arbeiten die Endtransistoren ja nun als Schalter, ich kann also nur die volle Versorgung auf den Ausgang schalten. Ok, die Schaltfrequenzt ist deutlich höher als der Ripple und die Last ist BTL, aber ich würde behaupten dass diese Schaltung prinzipbedingt einen schlechten PSRR hat als Class B. Was ich damit sagen möchte: Die Ausgangsspannung ist direkt abhängig von der Versorgung, und natürlich auch von dem Dutycycle mit der sie auf den Ausgang geschaltet wird.
Daher sehe ich ein geregeltes Netzteil als die einzige Alternative das zu umgehen, wenn man einen guten Amp bauen möchte.

Grüße
Stefan


[Beitrag von Stampede am 18. Nov 2012, 14:14 bearbeitet]
Kay*
Inventar
#8 erstellt: 18. Nov 2012, 15:05

Daher sehe ich ein geregeltes Netzteil als die einzige Alternative das zu umgehen, wenn man einen guten Amp bauen möchte.


o.k.
welches Schaltnetzteil haste im Auge?
(so nebenbei, da gabe es mal eine Lautstärkeeinstellung per Versorgungsspannung)
Stampede
Inventar
#9 erstellt: 19. Nov 2012, 23:22
Moin,


welches Schaltnetzteil haste im Auge?

Noch keines definitiv ausgewählt, ich habe bei Meanwell paar interessante SNTs gesehen. Für die ersten Tests werde ich eines von der Arbeit benutzen.

Anbei die bestückte Platine, der Kühlkörper ist noch nicht fest montiert. Er muss noch gebohrt und mit Gewinden versehen werden. Auf Platine ist auch noch ein kleiner Mikrocontroller, der die Versorgung überwacht und für ein korrekte Anlegen der Spannungen verantwortlich ist. Außerdem kann er den TAS5630 im Fehlerfall resetten und neu starten. Da das Programm noch nicht existiert wird es bis zum ersten Test noch ein wenig dauern.

WP_20121119_007[1]

WP_20121119_004[1]

Grüße
Stefan
Stampede
Inventar
#10 erstellt: 01. Dez 2012, 01:37
Hi Leute,

Software für den Controller steht und ein erster Test ist geschafft: Das Teil funktioniert! Nur 2 kleinere Patches an der Leiterplatte waren notwenig, damit kann man aber leben.

Hier konnte ich nur mit einem Netzteil mit 25V / 1A testen, womit ich auf ca. 35W auf einem Kanal gekommen. In der kommenden Woche habe ich dann Zugriff auf ein 3kW Netzteil, damit kann ich die Stufe mal voll fordern. Ich berichte dann wieder.

Grüße
Stefan
Kay*
Inventar
#11 erstellt: 01. Dez 2012, 17:09

mit einem Netzteil mit 25V / 1A testen, womit ich auf ca. 35W auf einem Kanal gekommen.

wow,
sowas suche ich noch: macht ca. 35W aus 25W
audiojck
Inventar
#12 erstellt: 01. Dez 2012, 17:35
Das würde ich auch in Frage stellen, aber interessant ist das Thema allemal, ich bin auch gerade auf der Suche nach einem brauchbaren, günstigen Class D Verstärker.
Stampede
Inventar
#13 erstellt: 01. Dez 2012, 17:44
Hi,


sowas suche ich noch: macht ca. 35W aus 25W

Hehe, klar das geht eigentlich nicht. Habe hier noch einen kleinen Trafo mit 25VA, der hat aber für eine Weile mehr Leistung geliefert, daher kam das mit den 35W schon hin. Aber wie gesagt, nächste Woche kommt der Test mit einem vernünftigen NT.

Grüße
Stefan
Stampede
Inventar
#14 erstellt: 03. Dez 2012, 20:01
Hi Jungs,

heute konnte ich das Teil auf der Arbeit halbwegs vernünftig testen. Leider habe ich keine Oszi-Bilder gemacht, die liefere die aber in Kürze nach.

Testaufbau besteht aus meinem Board, so im Eröffnungspost zu sehen. Obwohl ich ein zusätzliche Kühlung mit Lüfter vorgesehen habe, kam hier noch kein Lüfter zum Einsatz.

Netzteil: Eingestellt auf 48V (50A), Typ: EA - PS9080-50
Last je 4 Ohm Widerstand, 400W, durch gewickelten Aufbau leicht induktiv
Agilent Funktionsgenerator 33522A
Oszi MSO4034B 350MHz

Die 48V habe ich gewählt, da es sich dabei um eine übliche Nennspannung von Schaltnetzteilen handelt.

Mit dem oben genannten Aufbau wurden bei 2Vss (Sinus 1kHz) am Eingang eine Ausgangsspannung von knapp 79Vss gemessen. Das entspricht einer Ausgangsleistung von ca. 195W. Bei höherer Spannung hat langsam Clipping eingesetzt. Da die Endstufe nur passiv gekühlt würde, ist die Schaltung hübsch warm geworden. Nebem dem TAS5630, der ordentlich Hitze produziert, sind ebenfalls die Spulen am Ausgang recht warm geworden. Nach ca. 1 Minute mit knapp 400W Ausgangsleitung hat der neben dem TAS5630 angebrachte Temperatursensor Temperaturen über 65°C registriert, der TAS5630 hat eine Übertemperaturwarnung ausgegeben. Diese liegt bei ca. 125°C direkt auf dem Chip.
Danach habe ich die Ausgangsleistung auf ca. 100W je Kanal gedrosselt, um das gute Stück nicht zu sehr zu fordern. Dabei bleibt die Kühlkörpertemperatur auf einem moderaten Niveau, sodass man den KK noch ohne Probleme anfassen kann.
Was zusätzlich noch ausprobiert habe, ist die Kurzschlussfestigkeit des Ausgangs. Einfach die Kabel verbunden, in Folge schaltet sich der TAS ab bis der KS behoben ist. Hier wäre sicherlich auch eine Messung des Kurzschlussstromes interessant.

Was kann man nun aus den ersten Messungen mitnehmen?
Die angegeben 2x300W bei 10% THD sind wahrscheinlich das äußerste, was man dem Chip zumuten kann. Für den Musikgenuss würde ich aber eher konservative 2x200W angeben, da würde ich den Klirr irgendwo in der Gegend von 1% vermuten. Die von mir gemessenen 195W je Kanal können sicher noch ein wenig "gepusht" werden. Versorgung hoch auf 50V bis 52V, ein 70µ Kupfer starkes PCB und dickere Kabel in der Zuleitung sollten die Spannungverluste weiter reduzieren. Zudem würde ich bei einer 70µ CU-PCB eine klein wenig bessere Wärmeabfuhr erwarten. Wobei wir damit auch schon beim thermischen Design sind. Bei Leistungen bis zu ca. 100W würde ich auf eine rein passive Kühlung gehen, sprich der verwendete KK reicht voll aus. Wenn man die volle Leistung haben möchte, wird man um eina aktives Kühlkonzept nicht herumkommen. Ich habe eine temperaturabhängige Lüftersteuerung auf der Platine integriert, leider hat Reichelt den entsprechenden 60mm Lüfter noch nicht geliefert. Dieser sorgt dann für einen schönen Luftzug über die gesamte Platine, wodurch sämtliche Komponenten deutlich kühler werden sollten.
Da ich für die Schaltung eine vernünftige und dauerhafte Ausgangsleistung von mind. 200W anstrebe, ist m.E. ein SNT mit ca. 50V und 500W Ausgangsleistung eine vernünftige Wahl.

Zukunft?
In Punkto Messung würde ich gerne noch einen längeren Test mit voller Ausgangsleistung fahren. Ich denke da an 50V Versorgung, 4 Ohm Last und mit einem Lüfter auf dem KK. Damit soll die Stufe dann eine Stunde unter Volllast laufen. Wenn die Schaltung das schafft, wird man sie mit normalem Musikhören definitv nicht zerstören können.
Mit Lüfter wird die Bauhöhe ca. 70mm betragen, was also noch gut in ein 2HE Gehäuse passt. Mit einem entsprechenden SNT sollte damit ein netter Amps entstehen.

Grüße
Stefan
inky
Stammgast
#15 erstellt: 05. Dez 2012, 19:47

"So jetzt kann man rechnen.
Annahme: unstabilisert 1 Veff Welligkeit auf der Speisespannung- Miniausgangsleistung von 1 Watt an 4 Ohm = 2 Veff (="fast" kein Signal)

80dB= Faktor 10000

also 1 Volt werden um das 10000fache unterdrückt= 0,1 mV erscheinen am Ausgang
Diese 0,1 mV ergeben betrachtet auf die 2V Ausgangsspannung bei 1Watt Ausgangsleistung, dann einen Fremdspannungsabstand von 86 dB.
Das ist nicht schlecht, aber ein normaler CD-Player macht seit zwanzig Jahren 96 dB und mehr.
Also durchaus verbesserungswürdig."


naja, bei einer Last von 1W dürften kaum 1Veff Welligkeit zustande kommen, eher einige mVeff
Stampede
Inventar
#16 erstellt: 08. Dez 2012, 18:03
Hi,

wie versprochen nun ein paar weitere Bilder. Bei meinem Test hier zuhause habe ich ein Meanwell SNT mit 600W benutzt, die Ausgangsspannung habe ich auf 50V eingestellt.
Ich habe im Moment nur einen großen 4 Ohm Lastwiderstand, daher sind alle Tests mit nur einem Kanal durchgeführt worden.

Aufbau:
test1

test2
Wie zu sehen ist, habe ich einen 60mm Lüfter verbaut. Damit bleibt die Endstufe schön kühl, der Lüfter ist auf minimale Drehzahl eingestellt und arbeitet nahezu lautlos.

Messungen (Zuhause habe ich "nur" ein Rigol):
Ausgang Out+ (gelb) Out- (türkis), resultierendes Siganl an der Last (Differenz) in Lila

1. Maximale Ausgangsleistung, kurz vor Clipping. (1kHz Sinus) ca. 208W an 4Ohm
NewFile0

2. (1kHz Sinus) ca. 150W an 4Ohm
NewFile1

3. 1 kHz Recheck
NewFile2

4. Fall Time
NewFile3

5. Rise Time
NewFile4

6. Stufe im Clipping
NewFile5

Soweit sehen die Ergebnisse ganz vernünftig aus. Wie schon zu erwarten war, ist nicht viel mehr als 200W Ausgangsleistung aus der Stufe herauszuholen. Der Lüfter ist definitv hilfreich um die Temperatur der Stufe niedrug zu halten, v.a. wenn die dann später in ein Gehäuse kommt.
Das SNT von Meanwell liefert eine sehr stabile Ausgangsspannung, leider ist der eingebaute Lüfter recht laut. Dieser fängt an zu arbeiten wenn die Ausgangsleistung in den Bereich von 200W kommt. Das ist noch nicht ganz optimal, da muss man mal gucken wie sich das im Gehäuse mit Musik verhält.

Ich werde die Stufe in den kommenden Tagen noch mal mit 2 Lastwiderständen und voller Ausgangsleistung testen. Aber da erwarte ich keine besonderen Schwierigkeiten. Sollte da alles klappen würde ich die Stufe mal als "fertig" definieren.

Wenn Interesse besteht, die Schaltung nachzubauen, würde ich ggf. eine Sammelbestellung der Platinen organisieren.

Grüße
Stefan
Michibusa
Stammgast
#17 erstellt: 10. Dez 2012, 11:12
Hi Stefan,

sieht, wie man es vo deinen Projekten gewohnt ist, ziemlich gut aus. Primär interessant ist natürlich, wie das Ganze klingt, auch in Vergleich zu anderen digitalen Amps. Kannst du hier mehr zu erzählen?

Grüße,

Michibusa
Stampede
Inventar
#18 erstellt: 02. Jan 2013, 22:47
Hi,


Primär interessant ist natürlich, wie das Ganze klingt, auch in Vergleich zu anderen digitalen Amps. Kannst du hier mehr zu erzählen?

Das ist ja der erste Class Amp den ich gebaut habe und ich bin sehr positiv überrascht. Das Teil klingt richtig gut, kein Brumm, kein Rauschen gar nichts. Bin soweit richtig begeistert, glasklarer Klang und ich kann das Ding nicht von einem Class AB Amp unterscheiden. Ich werde mir daraus einen schönen Amp bauen, wahrscheinlich mit 6 Kanälen.
Das Teil ist auch sehr robust, wobei ich es nicht geschafft habe dem Teil mehr als 200W je Kanal an 4 Ohm zu entlocken. Wenn man laut Musik hört, wird das Teil kaum warm, man könnte also ggf. auf den Lüfter verzichten. Zudem ist für Musik das 600W Netzteil maßlos überdimensioniert, ich denke mit einem 300W Netzteil mit 50V ist völlig ausreichend.

Grüße
Stefan


[Beitrag von Stampede am 04. Jan 2013, 23:40 bearbeitet]
MrFlorian81
Ist häufiger hier
#19 erstellt: 06. Jan 2013, 18:26
Hi,

Könnte man deinen genannten Verstärker mit
6 Kanälen mit einer Teufel Decoderstation betreiben?
Stampede
Inventar
#20 erstellt: 06. Jan 2013, 22:59
Hi,


Könnte man deinen genannten Verstärker mit
6 Kanälen mit einer Teufel Decoderstation betreiben?

Wenn du 3 Stück baust dann ja...

Gruß
Stefan
fmmech_24
Stammgast
#21 erstellt: 07. Jan 2013, 14:32
..Klasse Arbeit!

Wo, bzw. bei wem lässt du die Platine ätzen (HK?)
Stampede
Inventar
#22 erstellt: 01. Feb 2013, 09:23
Hi,

Wie ich ja schon geschrieben habe, bin ich an einer Nachbauanleitung dran. Dazu 2 Fragen:

1. Besteht daran grundsätzlich Interesse?
2. Wäre es interessant, wenn das Board schon alle SMD Teile drauf hat und nur das die bedrahteten Teile gelötet werden müssen?

Grüße
Stefan
BolleY2K
Inventar
#23 erstellt: 02. Feb 2013, 19:31
Moin,

ja und ja!

VG
A-Abraxas
Inventar
#24 erstellt: 02. Feb 2013, 21:50
Hallo,

grundsätzliches Interesse ist sicher bei einigen (mir auch ) vorhanden - die Realisierung hängt aber immer am Preis.
Könntest Du dazu ein paar Angaben machen, die eine Orientierung ermöglichen ? Vielen Dank,

viele Grüße
Stampede
Inventar
#25 erstellt: 03. Feb 2013, 11:18
Hallo,

ich im Moment mit einem Bestücker am schauen, was das so in der Herstellung kostet.
Ich schätze, dass der Preis von einem Board bei so ca. 130€ bis 140€ liegt für Einzelstücke. Wie gesagt, dass ist geschätzt, und dient nur zur Orientierung. Ich melde mich nochmal, falls ich genaueres weiß.

Grüße
Stefan
Köter
Inventar
#26 erstellt: 01. Mrz 2013, 09:53
Hi Stefan!

Und? Gibt´s Neuigkeiten? Ist vielleicht sogar schon eine Sammelbestellung geplant?
Ich nehme an, die genannten Preise beziehen sich auf ein bestücktes Board, allerdings ohne Kühlkörper, Lüfter, Cinchbuchsen etc., richtig?

Weiter so!

Köter
Stampede
Inventar
#27 erstellt: 01. Mrz 2013, 10:35
Hi,

mit Buchsen, der KK kostet bei Reichet nur 5€. Ich habe Platinen geordert, meine Bestellung kommt aber einfach nicht an. Weiß auch nicht genau was da los ist.

Grüße
Stefan
Köter
Inventar
#28 erstellt: 01. Mrz 2013, 11:09
Sie haben Post!
Stampede
Inventar
#29 erstellt: 01. Mrz 2013, 11:38
Hi,

wenn man vom Teufel spricht! Gerade habe ich die Versandbestätigung erhalten. Ich denke Anfang nächster Woche sind die ersten PCBs da. Dann wird nochmal getestet und dann würde ich mich ggf. um eine Sammelbestellung kümmern.

Grüße
Stefan
Köter
Inventar
#30 erstellt: 01. Mrz 2013, 11:41
Sehr cool! Ich arbeite bei DHL... NICHT!

Spaß beiseite: klingt doch gut, ich freu mich auf auf die Neuigkeiten!

Cheers,
Köter
Stampede
Inventar
#31 erstellt: 05. Mrz 2013, 16:53
Hi,

Juhuuuu, Platinen sind endlich da!

Grüße
Stefan
berti56
Inventar
#32 erstellt: 06. Mrz 2013, 09:47
Und am Ende die Frage: Was kostet das Ganze?
Für einen 2 kanaligen Verstärker mit Netzteil und Gehäuse.
Köter
Inventar
#33 erstellt: 06. Mrz 2013, 10:32
Hi Berti!
Ich schätze mit 400€ musst du sicherlich Rechnen. Eher noch mehr, je nach Aufwand.
140€ das Board
100€ Gehäuse
130€ Netzteil (600W, 48V)
30€ für Schalter, Buchsen etc.

Wenn noch ne Quellenwahl etc. dazukommt kann man den Preis auch noch in die höhe treiben.

Aber vielleicht sagt Stefan ja auch noch was dazu...

Schöne Grüße,
Köter


[Beitrag von Köter am 06. Mrz 2013, 14:11 bearbeitet]
berti56
Inventar
#34 erstellt: 06. Mrz 2013, 10:54
Ich weiß, daß es hier ums selbst basteln geht. Habe in meiner Jugend auch selbst gelötet und geschraubt. Allerdings aus 2 Gründen. Entweder es war zu teuer um es zu kaufen oder es gab nicht Adäquates zu kaufen.

Ich fragte hier auch deshalb, weil ich mir vor ein paar Jahren das hier zugelegt habe:
Klick!
Class-D samt Mixer und Boxen und Kabel, das ganze in soliden, robusten PA-Gehäusen mit 2 x 150 W.
Macht richtig bums und ist für den Privatmann vollkommen ausreichend. Erst bei größeren Sälen/Veranstaltungen mit mehr als 100 Leuten, sollte vielleicht etwas anderes genommen werden.

Ich weiß, welche innere Befriedigung einem ein gelungenes Projekt bereitet, aber irgendwie muß auch der Rest stimmen.
Stampede
Inventar
#35 erstellt: 06. Mrz 2013, 10:54
Hi,

beim Board muss ich noch gucken, aber der gennante Preis liegt in der richtigen Grüßenordnung, tendentiell aber etwas weniger als 140€.
Auf das Gehäuse habe ich natürlich keinen Einfluss, da gibts häßliche ab 30€ und schöne massive, bei denen man gerne 100€ und mehr bezahlt.
Zu dem Netzteil hatte ich ja schon geschrieben, dass dieses 600W Netzteil für den Musikgenuss eigentlich keinen Sinn macht, da man im Normalfall (mit Musik) deutlich weniger Leistung zieht. Ich würde das Meanwell mit 320W und 48V von Reichelt nehmen, das kostet 50€ und stellt einen sehr guten Kompromiss aus Leistung und Preis dar.
Und dann noch der Kleinkram aus Buchsen, Steckern, etc.

Grüße
Stefan
Köter
Inventar
#36 erstellt: 06. Mrz 2013, 14:11
Hi Berti!

Die Yamaha PA hatte ich auch schon in den Fingern und war ziemlich beeindruckt. Aus dieser wirklich leichten und handlichen Kisten kam schon ordentlich Power. Hat aber nur entfernt was mit diesem Projekt zu tun.
Der Vergleich zwischen DIY und Fertigprodukten gehört meiner Ansicht nach auch nicht in diesen Thread. (Ist nicht bös gemeint, aber zu diesem Thema gibt es seitenweise Lesestoff...)

Bisher konnte ich selten Erfahrungen mit Class-D Amps sammeln. Das will ich mit dem Nachbau dieses Projektes gerne ändern. Ist mir allemal lieber als die China Module zu kaufen und zu verdrahten oder gar sofort zum Fertigprodukt zu greifen.

@Stefan:
hmm... Bei gelegentlichem Vollgasbetrieb (z.B. auf privaten Veranstaltungen) würde ich vielleicht doch lieber mehr Reserve haben wollen. Bei dem 320W Netzteil hat man dann immer den Gedanken: "vielleicht geht da noch mehr???"

Du hast geschrieben dass dir der Lüfter des Netzteils negativ aufgefallen ist. Hast du da bereits Erfahrungen beim musikhören sammeln können? Geht der da überhaupt an? Wenn ich das richtig verstehe, hat das kleine Mean Well einen Lüfter der während des Betriebes immer läuft wohingegen das 600W Netzteil diesen bei Bedarf zuschaltet. (Built-in cooling fan ON-OFF control)

Grüße,
Köter
hopfenn
Stammgast
#37 erstellt: 06. Mrz 2013, 14:29

Zu dem Netzteil hatte ich ja schon geschrieben, dass dieses 600W Netzteil für den Musikgenuss eigentlich keinen Sinn macht, da man im Normalfall (mit Musik) deutlich weniger Leistung zieht. Ich würde das Meanwell mit 320W und 48V von Reichelt nehmen, das kostet 50€ und stellt einen sehr guten Kompromiss aus Leistung und Preis dar.


Ich gehe davon aus das es sich bei dem Preis um ein Schalt Netzteil handelt und da spießt es sich mM mit der Musik Belastungs Reserve.

Ein schwerer Eisen Trafo ist kurzfristig meist problemlos mit der doppelten Leistung belastbar. Auch ein fünffaches ist tw kurzfristig möglich ohne das er wesentlich einbricht - bis zum Abflammen.
Gut die Gleichrichter sollte das auch schaffen, setze ich mal voraus
Außerdem verfügen diese üblicherweise über große Speicher - Kapazitätswerte um einige Bass Schwingungen zu überbrücken.

Das alles dürfte für ein 50€ Schaltnetzteil nicht zutreffen.
Wahrscheinlich schaltet es bei schon geringer Überlastung inerhalb von msek ab.

Schönen Gruß
hopfen
berti56
Inventar
#38 erstellt: 06. Mrz 2013, 14:59
Ja ist klar, Köter.
Ich wollte ja niemanden zu nahe treten oder ihm gar den Spaß am Basteln nehmen.
Hobbys sind ja eben nun mal teuer. Und wer genug Zeit, Lust, Geld und die Fähigkeiten samt benötigter Ausrüstung hat, der kann sicher so einiges auf die Beine stellen.
Und sagen zu können: das habe ich selbst gebaut, hat natürlich was und ist gut fürs Ego
Also in dem Sinne, immer genug Zinn für den heißen Lötkolben:prost
Stampede
Inventar
#39 erstellt: 06. Mrz 2013, 17:45
Hallo,


Du hast geschrieben dass dir der Lüfter des Netzteils negativ aufgefallen ist. Hast du da bereits Erfahrungen beim musikhören sammeln können? Geht der da überhaupt an?

Der Lüfter von dem 600W SNT geht bei ca. 40% Ausgangsleistung an. Der ist zwar schon laut, aber wird von den Lautsprechern dann schon locker übertönt.


Wenn ich das richtig verstehe, hat das kleine Mean Well einen Lüfter der während des Betriebes immer läuft wohingegen das 600W Netzteil diesen bei Bedarf zuschaltet.

Da steht was von Speed Control, mir ist jetzt auch nicht ersichtlich ob der auch komplett abschaltet. Wenn nicht, wäre das natürlich nicht so gut.


hmm... Bei gelegentlichem Vollgasbetrieb (z.B. auf privaten Veranstaltungen) würde ich vielleicht doch lieber mehr Reserve haben wollen. Bei dem 320W Netzteil hat man dann immer den Gedanken: "vielleicht geht da noch mehr???"

"Vollgasbetrieb" mit Musik? Nein, das ist für einen solide gebauten Amp immer noch Teillast. Mal ein paar Wort hierzu:
Ich habe den Amp so gebaut, dass der über 2x200W an dauerhafter Ausgangsleistung liefert, d.h. mit einem Sinus Signal in eine ohmsche Last für 30min. Dabei wird das Ding heiß, schaltet sich aber nicht ab da das ein erlaubter Betriebszustand ist. Wenn du nun "Vollgas" Musik hörst, dann sind da Leistungspitzen drin, im Mittel zieht man aber deutlich (!!!) weniger Leistung. Da kommt man vielleicht auf 1/4 der oben angegebenen Dauerleistung. Daher wird für Musik auch ein etwas schwächeres Netzteil ausreichen.
Aufgrund der Tatsache, dass das Ding für 2x200W Dauer konzipiert ist, braucht man größere Kühlkörper, größeres Netzteil, etc. Das macht das Modul natürlich teuerer.
Wundert ihr euch denn nicht, wenn man immer Endstufen sieht, wo 2x1000W an 4 Ohm in ein winziges Gehäuse gequetscht werden, und trotzdem nix kosten? Der Grund liegt auf der Hand, die bringen die angegebene Leistung nicht dauerhaft. Schönes Beispiel sind hochgelobten Module von ICE. Die werden beispielhaft mit 500W beworben, und sind sehr klein. Wenn man sich das Datenblatt mal genauer anschaut, wird man sehen, dass die 500W nur für 60 Sekunden geliefert werden, dauerhaft sind es nur 90W. Wenn man einen Verstärker so konzeptioniert (was völlig legitim ist), dann spart das viel Geld, v.a. beim Netzteil.


Ich gehe davon aus das es sich bei dem Preis um ein Schalt Netzteil handelt und da spießt es sich mM mit der Musik Belastungs Reserve.

Ja, es ist ein SNT.


Ein schwerer Eisen Trafo ist kurzfristig meist problemlos mit der doppelten Leistung belastbar. Auch ein fünffaches ist tw kurzfristig möglich ohne das er wesentlich einbricht - bis zum Abflammen.
Gut die Gleichrichter sollte das auch schaffen, setze ich mal voraus

Sehe ich auch so.

Außerdem verfügen diese üblicherweise über große Speicher - Kapazitätswerte um einige Bass Schwingungen zu überbrücken.

Auf dem Board des TAS5630B sind auch Elkos drauf, die das puffern. Nur ist es so, dass das SNT gar nicht so viel "überbrücken" muss, da die Ausgangsspannung ja nachgeregelt wird. Im Gegensatz zu einem kovnetionellen Netzteil, wo man teilweise ein Halbwelle der Netzspannung warten muss bis was nachgeliefert wird. Bei einem hoffnungslos unterdimensionierten SNT könnte ich mir vorstellen, dass es abschaltet, aber ein unterdimensioniertes konvetionelles NT bricht dann auch völlig zusammenn.

Eins muss man sich auch noch vor Augen halten: Mit diesem (und auch vielen weiteren) Class D Amp ist es nur mit einem SNT möglich, die volle mögliche Ausgangsleistung zu erreichen. Mit dem SNT kann ich die Versorgung konstant auf 50V regeln, ohne dass im Leerlauf die Spannung über die erlaubten 52V steigt. Mit einem Trafonetzteil schafft man das nicht. Ein beispielhaft gewählter 30V~ Trafo bringt mit 10% erlaubter Netzüberspannung an den Siebelkos so um die 46V. Unter Belastung bricht die aber deutlich ein, damit ist also nicht die Aussgangsleistung des SNTs erreichbar.

Grüße
Stefan
hopfenn
Stammgast
#40 erstellt: 07. Mrz 2013, 14:39

Mit diesem (und auch vielen weiteren) Class D Amp ist es nur mit einem SNT möglich, die volle mögliche Ausgangsleistung zu erreichen. Mit dem SNT kann ich die Versorgung konstant auf 50V regeln, ohne dass im Leerlauf die Spannung über die erlaubten 52V steigt. Mit einem Trafonetzteil schafft man das nicht. Ein beispielhaft gewählter 30V~ Trafo bringt mit 10% erlaubter Netzüberspannung an den Siebelkos so um die 46V.


Das stimmt natürlich wenn man so an die Grenze fährt.
Den Fall hatte ich mal bei einem ganz diskreten wo ich dann sicherheitshalber stabilisiert hatte.

Ja, das mit dem nachliefern hab ich gar nicht so betrachtet.
Das Netz ist da noch viel härter als ein Trafo und damit braucht ein Elko wirklich nur bis zur nächsten Halbwelle puffern. Außerdem dürften die meisten SNT ordenliche primärseitige Spannungseinbrüche bzw. Welligkeiten verkraften. Da reicht dann im Gegensatz zum Trafo ein wesentlich kleinerer primärseitiger Elko.

Nur auf Leistungs Reserven seitens des SNT würde ich trotzdem nicht viel geben. Da nützen auch große Elkos beim Verstärker nichts wenn das Netzteil mit dem Nachladen nicht nachkommt weil es so schon im Grenzbereich läuft.
Wobei. Musik Belastung sind normal eh nur die tiefen Bass Rhymen. Die anderen Geräusche dazwischen brauchen nur einen Bruchteil der Leistung, außgenommen tiefe Orgel oder Synthesizer Dauertöne ;-)

Da hilft wohl nur das entsprechende SNT dynamisch mit ordentlichem Wums testen.

Schönen Gruß
hopfen
unlimited
Ist häufiger hier
#41 erstellt: 21. Okt 2013, 20:13
Ich bin sehr neugierig, wie das Projekt weiterging!
Piljack
Stammgast
#42 erstellt: 19. Jun 2015, 13:10
Hi Stefan,

der letzte Beitrag ist zwar schon eine zeitlang her, mich würde aber trotzdem interessieren, wie sich der Amp klanglich schlägt. Kannst Du dazu was sagen?

Seit kurzem hab ich einen Sure Electronics mit dem IRS2092 mit 2x250 Watt am laufen, der mich klanglich staunen lässt.

Viele Grüße
Pille
Stampede
Inventar
#43 erstellt: 21. Jun 2015, 14:43
Hi,

ich habe bisher 2 Amps gebaut, einmal mit dem TAS5630B und dem TAS5631B. Beide sind bei mir hier im Einsatz und überzeugen mich vom Klang vollends.

Grüße
Stefan
Piljack
Stammgast
#44 erstellt: 22. Jun 2015, 12:47
Hi Stefan, dann werde ich mir den auch mal zulegen. Kann mir kaum vorstellen, dass er den IRS toppt, ich lasse mich aber gerne überraschen...
Hast du eine Netzteilempfehlung?

Grüße
Pille
udohans
Schaut ab und zu mal vorbei
#45 erstellt: 27. Feb 2016, 22:57
WOW..... ein Pioneer VSX-S500 und auch der VSX-S300 hat manchmal 3 x TAS5630 eingebaut.
Leider kann man nicht vorhersagen, welche Seriennummer den TAS5613 drin hat und welche einen 5630 drin hat. Ich hab einen mit TAS5630 drin.
Ggf könnte man den auch tauschen, wenn man in der Lage ist, den 64-Pin chip Aus/Einzulöten.

Die beiden Chips sind Pinkompatibel. Die Betriebsspannung aus dem Schaltnetzteil des Pioneers liegt bei ca. 36V und könnte mit einem STEP UP (Boost Converter) auf 52V angehoben werden (wenn ein TAS5630 drin ist). Hab dazu einen 1200W Step Up auch geordert (ca. 20.- in der Bucht).

Der Klang des Pioneers ist wirklich gut, der kommt auch prima mit meinem passiven Subwoofer klar und ich gehe davon aus, dass ich mit dem Step up Netzteil und 50-52V die 200W an 4 Ohm pro Kanal rauskriege.
Bei meinem Bandpass Subwoofer mit ca. 150g Membrangewicht hat der Class D Amp eine erheblich kräftigere und klarere Basswiedergabe als mein vorheriger Yamaha.
Einziger Nachteil ist der Rauschabstand mit 100dB laut Werksangabe. Habs nicht nachgemmessen, sondern nur direkt vor der Box gehört.
silvermach
Ist häufiger hier
#46 erstellt: 28. Feb 2016, 21:19
Ich finde Menschen die was entwickeln immer Prima.

Nur wo liegt jetzt der Vorteil zu Analogen Endstufen.
Und zu anderen Class D Endstufen.
Ein Lüfter ist für Home Anwendung auch nicht ein Plus.
Obwohl die neuen Lüfter mit 23dbA sind nicht wirklich ein Problem mehr.
Ich hatte mal vor 3 Jahren Hypex der ohne Lüfter 500 W RMS @4 Ohm schiebt und auch B& O getestet beides konnte mich nicht überzeugen.
Diese klangen immer komisch in den Höhen.
Zu klar, scheint ein Konstruktion bedingtes Problem zu sein.
udohans
Schaut ab und zu mal vorbei
#47 erstellt: 01. Mrz 2016, 22:59
Irgendwie hat jede Technik Vor und Nachteile, alles endet in irgendeinem Kompromiss und das spätenstens bei den Kosten.

Die Lautsprecher sind maßgeblich mit am Sound beteiligt und das schwierige ist, dass die verschiedenen AMPs auch nicht mit allen Lautsprechern gleich gut harmonieren.

Bei meinen Tests konnte ich ab einem gewissen Pegel mit dem TAS5630B ClassD in Verbindung mit meinen Lautsprechern eine gewisse schärfe feststellen, die meiner Vermutung nach, eher auf eine Membranresonaz des 16cm Tief-Mitteltöners zurückzuführen ist. Das klingt mit dem A/B Class Verstärker etwas anders was evtl. aber auch mit der abweichenden elektrischen Phasenlage des Tiefmitteltöners zu höheren Frequenzen auch zusammenhängen kann, deswegen könnte ich jetzt nicht definitiv sagen welche Verstärkerbauart da besser arbeitet.

Echte Unterschiede gibts jedoch beim Bandpass Subwoofer, dessen Phasenlage offensichtlich dem A/B class zu steigenden Pegeln hin deutliche Probleme bereitet. Evtl. liegt es auch am hohen Membrangewicht. Der schiebt mit dem Class D besser, macht mehr Druck ist straffer und klarer.

Vieleicht ist ja der Class D der genauere und bessere Verstärker, hat nur eben Nachteile, weil fast alle Lautsprecherboxen an Class A/B Verstärkern entwickelt und abgestimmt wurden.....
silvermach
Ist häufiger hier
#48 erstellt: 02. Mrz 2016, 10:30
..class d ist garantiert der billigere verstärker und auch umweltschonender.
class d endstufen haben sehr viele nachteile zu analog.
vor allen der schlechte dämpfungsfaktor.
vielleicht mal diesen artikel lesen
freue mich natürlich über die ersten hörproben und ergebnisse der endstufe.

class d


[Beitrag von silvermach am 02. Mrz 2016, 12:01 bearbeitet]
pelowski
Hat sich gelöscht
#49 erstellt: 02. Mrz 2016, 14:08

silvermach (Beitrag #48) schrieb:
...class d endstufen haben sehr viele nachteile zu analog...

Welche denn, außer dass sie weniger im Winter zur Raumtemperatur beitragen?

...vor allen der schlechte dämpfungsfaktor...

Wenn der Dämpfungsfaktor nicht hörbar die Bassabstimmung und/oder den FG (ohne Impedanzkorrektur) verändert, ist alles i.O.
Das trifft für alle vernünftig konstruierten Schaltendstufen zu.

Grüße - Manfred
udohans
Schaut ab und zu mal vorbei
#50 erstellt: 02. Mrz 2016, 15:02
Der Artikel ist von 2006. Interessant und auf die ersten Class D Modelle durchaus anwendbar. Inzwischen wurde nachgelegt, es gibt spezielle Audio FETs für diskrete ClassD Amps und die ICs werden Generation für Generation besser und Leistungsfähiger.
Die Weiterentwicklung von Transistoren für A/B Endstufen ist eingestellt und begnügt sich mit Preisreduktionen.

Ein Class D amp ist jetzt auch nicht 100% ein Digitalamp, sondern eine Art "PWM" Analogverstärker. hier wird das Analoge Eingangssignal mit einem HF Oszillator gemischt und diese Pulse Verstärkt an den Ausgang weitergeleitet, die dann letztendlich durch die Spule und den Kondensator am Ausgang den Hochfrequenzanteil verlieren und dann rein NiederFrequenz Audio ausgeben sollen - mal vereinfacht ausgedrückt. Typische Transistorverstärkerprobleme durch gekrümmte Kennlinien gerade bei den Endtransistoren kennt CLASS D so nicht.
Schlechtes Layout der Leitperplatte sorgt bei Class D natürlich dafür, das ich hier als Radiosender fungiere. Das ist bei den Chips aber so gut wie ausgeschlossen, hält man sich an die Herstellermpfehlungen zum Layout. Mein Pioneer VSX-500 hat keinerlei Probleme, obwohl gleich 6 CLASS-D Kanäle da "rödeln".

Das mit dem schlechten Dämpfungsfaktor bei Class D ist ein Gerücht.
Jeder "brauchbare" Class D Chip hat eine im Chip integrierte Gegenkopplung, die genau wie im A/B Amp dafür da ist, möglichst das Ausgangssignal zwangsweise dem Eingangssignal folgen zu lassen, und genau den Effekt unpräziser Bässe zu vermeiden. Ich würde sogar behaupten, jetzt ohne das gemessen zu haben, das der TAS5630B Chip, den viel besseren Dämpfungsfaktor hat als mein Yamaha A/B, der im kleingedruckten als Werksangabe mit 60 bei 8 Ohm angegeben ist. (das sind nur 30 bei 4 Ohm.... eigentlich lausig, aber normal bei HIFI)
Die Gegenkopplung beim TAS5630B chip lässt sich sehr gut im Blockschaltbild des Datenblattes erkennen.
Auch die IRS-Basierenden Amps haben eine Gegenkopplung und als bekanntes Bespiel aus der PA-Technik glänzt der vergleichsweise billige IRS- bestückte Einsteigeramp XLS1002 von CROWN mit dem Dämpfungsfaktor von 600.

Diskrete A/B Class Endstufen mit hohen Ausgangssgstromreserven oder CLASS H (A/B mit Ausgangssignalabhängiger Betriebsspannungsumschaltung) sind nach wie vor das Maß der Dinge, jedoch entwickelt sich Class D weiter und weiter. Aber billige Class A/B Endstufen mit knapp bemessenen Ausgangsströmen und früh einsetzender Strombegrenzungen, wie sie gerade in vielen AV Receivern vorzufinden sind, haben heute schon teilweise das nachsehen.

Also nicht irgendwelchen vorurteilen unterliegen, sondern selber testen, hören und entscheiden!
Glokko
Ist häufiger hier
#51 erstellt: 02. Mrz 2016, 16:22

silvermach (Beitrag #48) schrieb:
"..class d ist garantiert der billigere verstärker und auch umweltschonender."

Es gibt auch ganz schön teure Class-D Verstärker, z.B. der Devialet, zum Schnäppchenpreis von 6000,- Euro.


silvermach (Beitrag #48) schrieb:
"class d endstufen haben sehr viele nachteile zu analog."

Class-D Endstufen haben allerdings auch viele Vorteile...


silvermach (Beitrag #48) schrieb:
"vor allen der schlechte dämpfungsfaktor."

Das ist mittlerweile Geschichte. Ohne mit Messwerten aufwarten zu können hat mein IRS einen gefühlt tieferen, dabei kontrollierteren und besser durchhörbareren Bass, als alle meine analogen Endstufen zuvor.
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