Good Old MOS- FET Endstuferl

Hola Senores!

Ein Besuch am Schrottplatz eröffnet neue Welten
und die Materialien für das Gehäuse sind zum
Kilopreis mit nach Hause gefahren.


...und rauf mit den Dingern auf die Grundplatte
welche ob der Materialstärke auch einen Teil der Kühlung übernehmen wird.


Schön Kompakt solls werden.


Und auch schon bereit für den initialen Testlauf.
Noch ohne SchnickSchnack und Lebenserhaltungssystem.

Bernardo

Hola Senores!

Nachdem die ersten Wattstunden aus dem Netz gezogen wurden,
Ruhestrom, HF & DC Abschaltung getestet wurden, geht's an das
Design des Gehäuses.


CAD - I'm lovin it


Und mithilfe von Origami in Blech verkörperlicht.


Sitzt, passt, wackelt und hat Luft

Bernardo

Hola Senores!

Nun geht's an die Entwicklung eines kleinen Vorverstärkers
bzw. GAIN- Controllers.
Da eine MiniDSP vorgeschaltet wird, dieser aber nicht genug Pegel liefert,
wird das zur Notwendigkeit.
Schnell mit LT- Spice ein Pärchen NichtInvertierende OPA Verstärker
simuliert.
Auch eine ev. Übersteuerung möchte ich sehen.
Dazu entnehme ich der Endstufenplatine das Signal
am Ausgang der ersten Verstärkerstufe.
Diese Stufe schießt an Ihren Ausgängen gegen Betriebsspannung
wenn die Endstufe voll ausgesteuert ist.
Sie versucht verzweifelt weiter auszusteuern - und das tut halt nicht.


OPA- Stufe und Komparator zur Clip- Auswertung


und das Ganze in Fleisch und Blut

Bernardo

Hola Senores!

Nun ein Wenig zum Zusammenbau...

Einige Features sind noch eingeflossen:
* VU- Meter - Umschaltbar für Eingang oder Ausgang
* Umschaltung auf Brückenbetrieb. VU- Meter- Anzeige wird mit angepasst
sodass 0dB immer der Vollaussteuerung entsprechen.


Das innere Durcheinander der Frontplatte


sieht schon besser aus mit ein Wenig Polyesterfolie






Bernardo

Holas Senores!

Hab das ganze mal angeschmissen,
ein - zwei kleinere Verdrahtungsfehler korrigiert.
VU- Meter geeicht, Clipping - System getestet.


Leistungstest.
Auf 0dB - knapp vor Clip - und Feuer frei.


Wenns brachial wird muss der alte Toaster ran.

Gemessene 2 x 350Wrms an 4 Ohm.
Das Ding ist auch bei 2 Ohm stabil.
Zum Testen brauch ich noch mehr Toaster

Bernardo

nimm Platten vom E Herd

Yo - hab ich mir schon mal überlegt.

Die Dinger sind aber zu hochohmig.
Das geht in Richtung 25 Ohm...



Betnardo

Wieviel Platten sind drauf - 4 oder?
Haben wir früher als Höchstlast benutzt. Sind bei Erwärmung nicht linear, aber kannst getrost 5 kW daufbrezeln

Kostet nix - findest Du auf jedem Sperrmüll.

Hi Bernado,

amtlicher Aufbau! Gefällt mir!

Man sieht selten Projekte mit so einem hohen Anteil an Eigenarbeit - zudem sauber umgesetzt.
Die Leistung sollte dann auch für kleine Tischlautsprecher reichen...

Hast du die Elektronik der Verstärker noch instandsetzen müssen oder war alles spielbereit?

Grüße,
Köter

Hola!

Hab mich durch die Endstufen durchgearbeitet um sie zu verstehen.
Die Dinger haben ein paar Designfehler aber sie laufen gut.
Die Module haben zum Glück funktioniert.

Auf Herz und Nieren gecheckt und alles Notwendige justiert
machen Sie Spass.

Die Dinger haben zB eine Hochfrequenz Abschaltung.
Nett ... schützt die Hochtöner ... aber warum?
MOS Endstufen neigen uU zum Schwingen.
Und wenns mal losgeht, welch Glück, gibts ne Abschaltung.
Sie schützt sich also vor sich selbst

Und dieses große Modell braucht ein Boxeneinschaltrelais mehr als die kleine Schwester.
Der Die Entwicklerin hat einfach eines in Serie dazugeschaltet.
Jetzt gibt's nur noch 14V für ein 24V Relaise.
OK - das geht irgendwie...
Bin mit dem Trenntrafo die Spannung runtergefahren auf 215V.
und schon hängt das Werkl. Eine knappe Sache
Nur noch ein Relaise zieht an - und das nicht richtig.

Außerdem gibt's noch eine einstellbare Uout max Abschaltung.
Das ist praktisch für den Brückenbetrieb.

Dann noch eine DC Schutzschaltung und eine Versorgungsspannungsüberwachung.


Hab heute einen Tennisarm vom Feilen...

Die Dinger haben zB eine Hochfrequenz Abschaltung. Nett ... schützt die Hochtöner ... aber warum? MOS Endstufen neigen uU zum Schwingen. Und wenns mal losgeht, welch Glück, gibts ne Abschaltung. Sie schützt sich also vor sich selbst

Wie funktioniert die HF Abschaltung?

Eine Kurzschluss Schutzschaltung gibt es nicht.

Ist auch schwierig, denn im Falle eines Kurzen steigt in µ Sekunden der Strom und der Hitzetod kommt schnell und plötzlich.

PS: Dein Vogel erinnert ich an die Krell MRA

Hola!

Die HF- Abschaltung ist nix anderes als ein Hochpass vor einer Transistorstufe.
Das ganze ist noch einstellbar über ein Poti.
-> Je höher die Frequenz desto früher die Abschaltung
kauft man über die Filterflanke mit.

Die Krell MRA hab ich mir angesehen.
Das ist noch ein ganz anderes Kaliber, aber sehr geiles Teil.
Die Leistungsdaten bringen nichtmal viele PA- Endstufen auf.

Kurzschlussschutz - Leider Fehlanzeige.
Habe mir einen Shunt zugelegt zur Stromüberwachung und werde diesen auf das VU- Meter beim nächsten Projekt
inkl. Überstromabschaltung, Kurzschlussschutz, etc.

Bernardo

Hola Senores!

Es ist geschafft - das Ding ist fertig.
Der Gehäusebau verlangt mit immer viel ab. Ist nicht mein Fachgebiet.
Aber nach drei Besuchen am geliebten Schrottplatz hatte ich alles Brauchbare
zum Kilopreis erworben.

29.9kg Lebendgewicht,
2 x 600Wrms bzw. 1x1.2kWrms
40Amax pro Kanal über die LS









Bernardo

Die Schutzgitter für Lüfter an der Frontplatte sehen sehr komisch aus (passen nicht besonders gut für ganzen Gehäuse-Design).
Vielleicht bessere Lösung https://www.reichelt...iEAQYASABEgJvefD_BwE oder https://www.ebay.de/...mm-NEU-/391850544872 (gibt auch kleinere, silber oder schwarz) ?

Sonnst sieht alles sehr gut aus und gut gemacht.

Gruss

Auszug der privaten Nachricht von roger-wiskey...

...
Dein Amp-Design ist nicht ganz mein Geschmack, brauchts aber nicht, weil es Dir gefallen muß, bzw. wohl auch tut.

Laufen die Lüfter permanent, oder über eine Temperaturüberwachung nur bei Bedarf?
Tu schön die Temperatur überwachen, denn die Einbaulage mit Kühlkörper unten ist nicht optimal und der sehr luftdurchlässige Gehäusedeckel verhindert einen strammen Kühlluftstrom entlang der Leistungstransistoren. Oder befindet sich unter dem Blechdeckel evtl. noch ein geschlossener Plexiglasdeckel? Wenn es jetzt in die heiße Jahreszeit geht (Anstieg der Umgebungstemperatur)! Es ist zwar ein Temperaturschalter am Kühlwinkel, aber ...

Wie hast Du denn die Ruheströme eingestellt, eher niedrig (Richtung PA) oder eher hoch (Richtung HiFi)?

Was hast Du für einen Eindruck bezüglich der klanglichen Darstellung / Kontrolle der angeschlossenen Lautsprecher?
...


Hola Senor!

Die Lüfter hab ich schaltbar gemacht. Wenn mit der Stufe gespielt wird, dann hört man von den Lüftern nix.
Ansonsten sind sie lästig.

Jo . unter dem Blechdeckel liegt eine Polycarbonatscheibe.
Habs gestern Abend ausprobiert.
Ohne Lüfter wird das ganze hübsch warm. Mit Lüftung, und die strömt beidseitig entlang der MOS-FET,
kommt das ganze um 10-15°C runter. Funzt wunderbar.

Da ich ein wenig erschrocken war, dass die Endstufe in Ruhe aus dem Netz 200W bei HiFi Ruhestromeinstellung aufnimmt
hab ich sie runtergedreht auf PA- Niveau. (Immer noch 100W)
Messtechnisch machts keinen Unterschied im Übergang ob HiFi oder PA.
Lediglich der interne OPA zeigt einen geringen Unterschied beim Ausregeln im Nulldurchgang.
Eben an dieser Stelle an der ich auch das Signal für die CLIP- Anzeige abgenommen habe.

Klanglich sind die Endstufen gelungen. By Design haben die Module einen leichten Abfall (~ 1,5dB)
zu tiefen Frequenzen hin. DSP machts wieder gut.
Für das Maß der Kontrolle muss ich mal PA- Hörner anstecken.
Ich meine aber daran wird's nicht scheitern.

Das mit dem Temperaturschalter am Kühlblech retten das Ding vor dem vor dem Tode durch Hitze.
ALBS hat seine Kühlkörperauslegung offengelegt.
NmM. sind die zu klein ausgelegt, weshalb ich einen 6mm Aluboden in die Wärmeabfuhr einbezogen und die interne Lüftung
gewählt habe.
Bei Abschalttemperatur der Schutzschaltung (90°C) ist die SOA der MOS bereits soweit eingeschränkt,
Ptot von 100W auf 50W geschrumpft, was der Ausgangsleistung nicht zuträglich ist.
Aber auch der CREST- Faktor von Musik zeigt, dass die Belastung der Transistoren dann so schlimm nicht ist,
wie es bei einem RMS Test mit Sinus den Anschein hat.
Immer schön kühlen - wie Du schon gesagt hast.

Danke nochmal für die Module. Werde Spass haben mit dem Teil.

LG

Bernardo

Hallo Bernardo,

ich wollte auch nicht auf die Temperaturabschaltung von albs setzen, die 90°C waren mir auch zu hoch. Deshalb habe ich ein simples DIY Modul für eine Lüftersteuerung leicht modifiziert, sodass bei einem bestimmten Temp-Wert die Lüfter anfingen zu laufen und unterhalb eines niedrigeren Wertes sie wieder abgeschaltet wurden. Temperatursensor des Moduls an eine geeignete Stelle an den Modulen, Ein- und Abschaltwert an der Steuerung eingestellt und fertich. Bei erhöhter Umgebungstemperatur habe ich die beiden Werte einfach um wenige Grad abgesenkt, war immer alles cool sozusagen. Diese Temp-Steuerung ist noch vorhanden, falls Du Interesse hast sag es.

Theoretisch kannst Du den Wirkungsgrad der Lüfter erhöhen, indem Du einen "Kanal", eine Luftstromführung also, einbaust. Diese braucht nur die Abmessungen des Lüfters aufweisen und so geformt sein, dass der Luftstrom zwangsweise längs am Modul, direkt an den Leistungstransistoren vorbeiströmt. Luft weicht eben gerne aus, das Thema kennen wir ja beim Lautsprecherbau auch, Stichwort Strahlungswiderstand / Waveguide.

Noch etwas zum Thema Betriebstemperatur der Module: kalt klingen sie - wie viele andere Endstufen auch - etwas spröde, die Homogenität in der klanglichen Abbildung lässt zu wünschen übrig. Also Betriebstemperatur so niedrig wie möglich, so hoch wie klanglich nötig.

Bezgl. Ruhestromeinstellung: 230V*500mA=115Watt * 2 Kanäle, nun ja ... das ist, offen gesagt, mit ein Grund gewesen auf Class-D umzusteigen.

Hast Du die beiden roten Folienkondensatoren pro Modul bestückt belassen? Damit sind die Module nicht mehr DC-gekoppelt, was sie ohne diese Folien-C's wären. Evtl. erklärt das auch den ~ 1,5 dB Abfall zu tiefen Frequenzen hin. Wenn Du also die Audiosignale ohne DC-Anteil an die Ampmodule heranbringst, würde ich die C's gegen Drahtbrücken ersetzen. Bei mir haben die Behringer DCX einen DC-Anteil mitgebracht, deswegen hatte ich die C's eingelötet.

Nichts zu danken wegen der Module, ich glaube es war ein fairer Handel für beide.

Da wir in den PM's über Amp-Design und Geschmack schrieben, ich denke das kann ich auch hier öffentlich kommentieren, meine Bandbreite ist da recht groß:

schlicht:
Spectral: https://www.audio-components.de/marken/spectral/dma-280/
Marantz: http://www.classicaudio.com/value/mz/32.html

elegant:
Onkyo: http://www.canuckaud...fier/images/1256447/

funktionell:
Treshold: https://www.youtube.com/watch?v=CsRB7BHZN4I

Zeigerinstrumente:
http://audio-database.com/TechnicsPanasonic/amp/se-a5000-e.html
http://audio-database.com/TechnicsPanasonic/amp/se-a100-e.html

leicht martialisch:
Nakamichi: http://www.tonepubli...ichi-pa-7-amplifier/

etwas schwülstig von Meletzky:
MBL 6010D: http://wegavision.pytalhost.com/MB/mbl92/MBL92_07_6010.jpg
MBL 9011: http://www.ukaudioma...fier/images/1580893/

und McIntosh sowieso. Die Reihe liesse sich noch fortsetzen.

Wünsche viel Spass mit dem Endstuferl!

Grüße
RW

Ich hätte die LEDs ja mit "Good, Bad, Ugly beschriftet, schließlich geht mein Amp auch von leise bis tinitus.
An sonsten schöne Blechbiegearbeiten. Das Design ist nicht meins, aber ich liebe die Resteverwertung.

Bei den Albs Modulen werden Erinnerungen wach, als Jugendlicher habe ich in einem HiFi Studio gearbeitet und dort wurden die MOS100 und 300 in eigens entwickelten (Voll)Aktivlautsprechern verbaut. Habe selber noch >10 von den "kleinen" rumliegen aus dieser Zeit. Die 600W Module hatte ich nie in der Hand, die MOS liefen teilweise (bei kleinerem Ruhestrom) auch im PA Betrieb.

Es waren Hitachi 2SK135/2SJ50 verbaut, die waren auch ohne Sourcewiderstände laut Hersteller thermisch stabil. Überstromabschaltung gab es nicht, damit konnte man die Module wirklich beschädigen. Endstufen mit den Mosfets sollen oft zickig gewesen sein, ich weiß nur das Albs irgendwann Boucherot-Glieder von unten auf der Platine nachgerüstet hat um hochfrequentes schwingen zu vermeiden, bei meinen Leiterplatten sind diese vorhanden. Ansonsten sehr schöne Module.

Den Aufbau mit der Kühlung würde ich überdenken, das war von Anfang an kritisch mit dem L-Profil auch wenn man einen riesen Kühlkörper aufgeschraubt hatte. Und bei Dir ist der Thermische Widerstand ja noch größer zumal die Kühlkörper ja nur Deko sind, ich würde den Lüftern nicht trauen. Es gibt da sicher schönere Lösungen.

Hallo Bernardo,

ich habe da noch etwas entdeckt im Hinblick auf Temperaturhaushalt: in diesem Beitrag #2, auf den Bildern 2 und 3 sind die Kühlwinkel mit nur zwei Schrauben am Bodenblech angeschraubt.

Falls im weiteren Verlauf der Montage nicht schon geschehen, es sollten in allen 6 Bohrungen die Befestigungsschrauben verwendet werden, das verbessert den thermischen Übergangswiderstand.

Auch die Verwendung von Wärmeleitfolie anstelle von Wärmeleitpaste zwischen Kühlwinkel und Kühlkörper könntest Du in Betracht ziehen. Diese Folien weisen einen z.T. deutlich höheren Wärmeleitfaktor auf als die Paste. Die Folien dürften vergleichsweise teurer sein, aber es geht ja um die Betriebssicherheit Deines neuen Schätzchens.

Ich würde die Temperaturentwicklung eine Weile ganz genau beobachten, das thermische Thema scheint mir bei Deinem Design nicht auf der sicheren Seite zu sein. Oder doch?

Gruß
RW

Moin,

roger-whisky (Beitrag #20) schrieb:

Auch die Verwendung von Wärmeleitfolie anstelle von Wärmeleitpaste zwischen Kühlwinkel und Kühlkörper könntest Du in Betracht ziehen. Diese Folien weisen einen z.T. deutlich höheren Wärmeleitfaktor auf als die Paste.

das würde ich so nicht unterschreiben. Jede mir bekannte Folie ist schlechter als richtig angewendete Paste, sogar Phase Change-Materialien.
Die normal erhältlichen grauen Standardfolien sind sehr schlecht, gemessen an richtig angewendeter Wärmeleitpaste. Das liegt auch dran dass die Folien einen anderen primären Zweck erfüllen müssen (isolieren) und von daher eine gewisse Schichtdicke benötigen, die bei Paste wegfällt.

Grüße

Hihi!

Leute, ihr traut mir wirklich nicht viel zu.

Alle Profile und die Grundplatte sind auf einer Glassplatte plangeschliffen.
Das reduziert den thermischen Widerstand erheblich.
Hinzu kommt die thermisch aktive Fläche der Grundplatte, die Seitenteile außer Acht gelassen,
welche die des Kühlkörpers verdoppelt.
Das Gehäuse wird mit 50m3/h durchströmt.
Die Enstufen sind mit weiteren massiven Aluprofilen an den KK angekoppelt.
Abschließend ist die Konstruktion mit Leistungswiderständen "abgedrückt" worden.

Und ja - ich kann bis 6 zählen.

LG

Bernardo

Hallo Bernardo,

an Deiner Reaktion merke ich, daß ich mich in meinem letzten Beitrag, obwohl vorsichtig formuliert, dennoch mißverständlich ausgedrückt habe, entschuldige bitte dafür.

Bezügl. der Anzahl der Montageschrauben schrieb ich ja: Falls im weiteren Verlauf der Montage nicht schon geschehen, es sollten in allen 6 Bohrungen

Bezügl. Planschleifen, Ventilatorleistung und Wärmehaushalt Deiner Konstruktion hätte ich zwar weitere Einwände, bzw. Fragen, aber Du wirst gewiss das Notwendige getan haben um die Konstruktion auf "sichere Beine zu stellen". Zudem hast Du ja den Ruhestrom etwa halbiert.

Nochmal, nix für ungut!

Grüße
RW

Edit: habe Deine HP entdeckt, ich kann verstehen, daß Du eine Unterschätzung Deiner Fähigkeiten als unangenehm empfindest.

schnber (Beitrag #22) schrieb:

Abschließend ist die Konstruktion mit Leistungswiderständen "abgedrückt" worden.

Ich hab für so was eine alte 2 kW-Heizschlange aus einer Waschmaschine.
Riecht immer so ein bisschen nach Persil...

Hola!

Nee Leute. Nix für Ungut.
Kritik ist Wichtig. Und ein bissen Spaß muss sein.

LG

Bernardo

Keksstein (Beitrag #19) schrieb:

...Es waren Hitachi 2SK135/2SJ50 verbaut, die waren auch ohne Sourcewiderstände laut Hersteller thermisch stabil. Überstromabschaltung gab es nicht, damit konnte man die Module wirklich beschädigen. Endstufen mit den Mosfets sollen oft zickig gewesen sein, ich weiß nur das Albs irgendwann Boucherot-Glieder von unten auf der Platine nachgerüstet hat um hochfrequentes schwingen zu vermeiden,....

Ja - da kann ich nur beipflichten. Habe einige MOS- Endstufen mit den selben Hitachi- Typen am laufen.
Baugleiche Platinen, verschiedene Netzteile.
Eine war nur schwer unter Kontrolle zu kriegen, die andere hat nie Zicken gemacht.
Schon das Umlegen der Zuleitungen zu den Modulen hat sie aus dem Rahmen gekippt.

Grausam

Interessant an den QuadMos ist, dass ein Snubber zwar am geschalteten Ausgang, nach den Relais, vorhanden ist.
Nicht aber am Direktausgang.
Wird schon seinen Grund haben...

Da die Herren von ALBS den Plan ohne Mucken rausgeben und er bei naderen Quellen verfügbar ist, nehme ich nicht an,
dass es kein Problem ist... Viel Spass beim Schmöckern.



LG

Bernardo

schnber (Beitrag #22) schrieb:

... Alle Profile und die Grundplatte sind auf einer Glassplatte plangeschliffen. ...

Wie macht man das? Glasplatte, Nasschleifpapier, und dann das Werkstück und immer schön parallel zur Glasplatte kreisen?
Oder gar Schleifpaste direkt auftragen und dann los?
(Ich habe für solche Zwecke, ein Alu schön eben zu bekommen, immer einen Schleifklotz aus Hartholz verwendet, aber mit Glasplatte könnte es ebener werden)

Hola!

Vorarbeit mit dem Bandschleifer.
Da sieht man dann wie uneben ein Stranggussprofil ist.

Ich schau drauf dass ich vollflächig die Oxidschicht wegschleife.

Dann checken mit dem Haarlineal und immer schön kreisen auf der Glasplatte.
Im Wesentlichen geht's dabei nurmehr um das ausmerzen der Riefen des Bandschleifer.

Am Ende bekommt das Ganze eine Waschgang in einer warmer Seifenlauge
und einen Tag Ruhezeit an der Luft. Dann baut sich wieder eine feine Oxidschicht auf - und gut is.

Mach ich so weil ich nicht weiß, wie die Wärmeleitpaste chemisch beschaffen ist.
Da sind Metalloxide drin und die möchte ich mit dem "agressiven" Aluminium nicht reduzieren.


LG

Bernardo

Die Kühlkörperextremisten aus dem PC-Lager schwören auf Schleifbewegungen in form einer 8. Dadurch wird material gleichmäßiger abgenommen.
Und ganz wichtig, das die Unterlage möglichst groß ist. Doppelte dimension des Schleifobjekts sollte es schon sein.
Wobei die ganz andere Energiedichtwn loswerden müssen als wir mit unseren kalten TO220 Panzern.

Wenn ich meine Hobeleisen, Rasiermesser oder unsere Küchenwerkzeuge schleife, nutze ich dafür bis 8000er Wassersteine, danach dann Schleifpulver auf ner wärmebehandelten Glasscheibe mit 12mm Stärke.(Zugegeben für die Hobel betreibt man sowas nur zum Angeben oder wenns was feines aus teuerem Holz gibt). Wasser auf Glas, Pulver drauf und los gehts. Wenn die Scheibe uneben wird wird sie ersetzt. Ob die Scheibe so dick sein muss sein mal dahingestellt, mit 2mm Scheiben aus dem Bilderrahmen möchte ich das aber auch nicht machen.

Danke für die Antwort.

Aber was Wärmeleitpasten betrifft --

schnber (Beitrag #28) schrieb:

... nicht weiß, wie die Wärmeleitpaste chemisch beschaffen ist. Da sind Metalloxide drin und die möchte ich mit dem "agressiven" Aluminium nicht reduzieren.

-- so kann ich mir kaum vorstellen, dass die so aggressiv werden kann, Metalle von Halbleitern und Kühlkörpern anzugreifen. Oder der Kühlkörper die Paste. Ich habe auch beim Demontieren von irgendwelchen Altgeräten (man hängt ja oft der irrigen Meinung nach, man könne die Leistungshalbleiter nochmal irgendwann gebrauchen, und schließlich waren die ja früher auch mal richtig teuer) habe also nie irgendwo angefressene Oberflächen gesehen.