Berechnung Transformator für Mosfet Endstufe

Unter welchen Bedingungen wird er Heiß ?
Lehrlauf
Vollast mit normaler Musik
Vollast mit Sinus

Wie heiß wird er ungefähr ?
Gleichrichter übernimmt ein normaler Brückengleichrichter ?
Wie groß ist die Kapazität der Elkos ?
Hast du 1 oder 2 Module mit je 210W verbaut die sich den Trafo teilen ?

Dankr für Deine Antwort
Die fehlenden Daten:
Den Trafo mit 310 VA hatte ich nur für ein Endstufenmodul.
Der Trafo wird nur heiss unter Volllast.
Die Endstufe wurde angesteuert 1 Khz unter Vollast an 4 Ohm.
Sinus Ausgangsseitig 29,5 Veff @4 Ohm.
Die Mosfet sind gut gekühlt und werden nicht wärmer als 48C.
Elko 2 x6800µ 100V
Brückengleichrichter B250/220-25 Nennstrom 25 A..
Benutze ich seit Jahren.
Der Trafo hat nach 1 Stunde 71 C. In dem Bereich wird er pro 10 Minuten 3 C wärmer.
Danach wieder um die 7 C pro 10 Minuten...
Bei 81 C habe ich den Test abgebrochen.
Mir ist aufgefallen das der Strom bei der Leistung 7,36A betragen müsste ich aber nur 6.9A habe.

Unter Dauersinus wird der Trafo halt heiß.
Bei Normaler Musik wird man solche Temperaturen nicht so leicht erreichen.
Man hat einen hohen Crest Faktor und der Lautsprecher wird die meiste zeit in seinen Resonanzbereich spielen.

Ich habe vermutet das ich mich verrechnet habe.
Der Trafo war beziffert mit 40C über Raumtemperatur.
Macht 60C.
Derzeit bin ich mit meinen Berechnungen soweit.

I = Wurzel(P/4) =7,36A
P = U x I 217/7,36 = 29,48Veff @4 R.
29.48 x1,41 = 41,57 Vs
ab hier weiss ich nicht genau
plus 10V Verlust vom Mosfet ??
Plus die 7,6 Volt Spannung für den Ladeelko.??
macht gesamt
plus die Spannung RE 0,33Ohm.
gesamt 59,17 x7,6 A = 449 Watt VA.
Also habe ich 120 VA zu wenig.

In den meisten PA Endstufe wir der Trafo schwächer ausgelegt.
Man hat durch die Musik effektiv viel weniger Leistung die der Trafo erbringen muss.
Keiner Hört über eine Stunde ein Sinus, das würde manchen Lautsprechern auch nicht gefallen.

Teste mal mit normaler Musik am Lastwiderstand.

Ein klassischer Berechnungsfehler für die Wirkstrom-Verluste in Trafos etc. besteht darin, einfach gemittelte Werte für den Ausgangsstrom anzunehmen.

Was aber in Wirklichkeit zählt ist das gemittelte Quadrat dieses Stroms, denn P_verlust = I^2 x R_innen. Bei einer rein ohmschen Belastung würden deine Berechnungen stimmen.

Der entscheidende Fehler liegt darin begründet, dass hinter dem Gleichrichter ein Siebelko liegt, der dazu führt, dass der Strom nicht mehr gleichmäßig bzw. sinusförmig über den gesamten 360° Phasenwinkel fließt, sondern nur noch über deutlich kürzere Phasen- bzw. Zeiträume, in denen die Elko-Ladespannung unter dem momentanen Betrag der Sinusspannung der Sekundärwicklung liegt.

Bei gegebener, bzw. geforderter, Ausgangsleistung muss hinter dem Elko ein bestimmter mittlerer Strom fließen, der in der Wicklung deshalb nur in Form kürzerer und zwangsweise (Ladungserhaltung) höherer Strompulse fließt. Unter dem Integralmittel werden die Wirkverluste im Trafo dadurch deutlich höher.

An der Stelle lohnt sich auch die geneuere Betrachtung der Kapazität der Elkos. Ganz entgegen landläufigem Glauben ist es völlig verkehrt diese Elkos aufzupimpen, also unsinnig groß zu wählen (manchem Zeitgenossen kann das nie genug sein, nach dem Motto viel hilft viel).
Der Schuss geht voll nach hinten los, weil damit der Stromflusswinkel immer kleiner wird, der Trafo immer kürzere und dafür höhere Strompulse liefern muss.

Ganz abgesehen davon werden die Einschaltstromstöße u.U. oft groß genug, dass der Gleichricher und manchmal sogar der Trafo beschädigt werden kann.

Dieses ganze Thema wird ausgiebig in E-Technik Lehrbüchern behandelt, darin werden auch Bemessungsregeln genannt.

Ob 10V overhead für die MOSFETs reichen hängt davon ab, welche Steuerspannung sie beim höchsten Ausgangsstrom tatsächlich brauchen.
Eine Parallelschaltung mehrerer MOSFETs vermindert die Steuerspannung etwas, aber als untere Grenze geht die sogen. Threshold-Spannung immer verloren.

Glaube nicht das dieses der Fehler ist, habe meinen Trafolieferanten im Verdacht.
Der Strom stimmt nicht der geliefert werden sollt.
Also bei der Angabe von der Spannung und dem Strom hätte das funktionieren müssen.
Also für 217 Watt @ 4 ohm hätte 320 VA ausreichen müssen.
Habe eine Endstufe mit der doppelten Leistung da funktioniert die Berechnung super.
Bei den Mosfet ist der Verlust mit 10 Volt richtig.

Der Trafo müssten bei 320VA und 2x 45V jeweils 3,5A haben.
Du hast bei 4Ohm aber 7A.
Die Sekundäre Wicklung ist auf die 3,5A ausgelegt, bei mehr Strom fällt die Spannung ab und es steigt die Verlustleistung in der Wicklung.

Welche Mosfet Endstufe hast du den gebaut ?

silvermach (Beitrag #8) schrieb:

Glaube nicht das dieses der Fehler ist, habe meinen Trafolieferanten im Verdacht. Der Strom stimmt nicht der geliefert werden sollt. Also bei der Angabe von der Spannung und dem Strom hätte das funktionieren müssen. Also für 217 Watt @ 4 ohm hätte 320 VA ausreichen müssen. Habe eine Endstufe mit der doppelten Leistung da funktioniert die Berechnung super. Bei den Mosfet ist der Verlust mit 10 Volt richtig.

Trafos sind heute keine Raketenwissenschaft mehr, sondern lassen sich mit Tabellen berechnen bzw. von der Stange ordern. Das gilt für RKTs wie für alle anderen Bauformen. Bei gegebener Leistungsanforderung kann man Drahtstärke und Windungszahl jeder einzelnen Wicklung bestimmen. Anders herum lassen sich Verluste aus gegebenen Drahtstärken und Belastungen berechnen. Man kann auch einfach den ohmschen Widerstand der Windungen messen und seine Schlüsse daraus ziehen.

Wenn dein Lieferant wirklich am Material schummelte, dann ggf. bei der Drahtstärke. Bei zu kleiner Windungszahl und zu kleinem magnetischen Querschnitt würde der Trafo auch im Leerlauf schon heiß laufen.