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Audiophiler Class-D Verstärker

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Ampericher
Stammgast
#451 erstellt: 21. Mrz 2005, 18:54
Alle die mit dem Class-D experimentieren, haben doch sicher schon ein Ringkern-Dualspannungsnetzteil mit etwa 2x50V.
Das genügt doch, um die Schaltung zu testen.

Man sollte doch erstmal den Verstärker bauen, und dann über das
Netzteil nachdenken.
Beobachter
Stammgast
#452 erstellt: 21. Mrz 2005, 19:20
@Rumgucker

Soll doch jeder experimentieren, wie er will. 13A bei 12V ist für mich nur eine Fingerübung, da ich früher Car-Hifi Endstufen entwickelt habe. Wer die Gefahr liebt, kann ja auch an 320V experimentieren.

@Ampericher

Es geht hier nicht um ein konventionelles SNT ( für mich reine Routine ), sondern um die Frage, wie man eine PWM-modulierte Rechteckspannung transformieren kann.
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#453 erstellt: 21. Mrz 2005, 20:14
@Beobachter: mach mal lieber keine Fingerübungen! Ich wollte Dich nicht ablenken sondern uns "Zögerlingen" die Wartezeit verkürzen.

Denn noch sind viele Fragen dieses Threads unbeantwortet und vor allen Dingen bleibt natürlich die Frage, ob Du den damaligen überragenden Sound mit Deiner Platine reproduzieren kannst. Das kann nur der Hörtest zeigen.

Wie sieht es aus? Schon bestückt?


[Beitrag von Rumgucker am 21. Mrz 2005, 20:15 bearbeitet]
tiki
Inventar
#454 erstellt: 21. Mrz 2005, 20:37
Sklaventreiber, ick hör Dir trapsen!
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#455 erstellt: 21. Mrz 2005, 20:55
Beobachter und Ampericher schuften schweißnaß im Galeeren-Ruderraum. Ich schlag die Trommel, deren dumpfes *bumm* *bumm* den beiden Sklaven den Löt-Takt vorgibt. Bin ich aber wirklich deren Treiber? Sind es nicht vielmehr die auf Deck sitzenden römischen Edelmänner Timokrates und Tillgonius, die den frischen Fahrtwind bei Wein, Weib und Gesang genießen?
Ampericher
Stammgast
#456 erstellt: 21. Mrz 2005, 21:30
@ Rumgucker

Geh lieber Ostereier bemalen.



@alle
Ach hier nochn Frühlingsgedicht:
Wenn die Amsel singt im Dorn,
und der Mutter juckt es vorn,
und der Vater hatn Ständer,
dann ist Frühling im Kalender.
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#457 erstellt: 21. Mrz 2005, 21:45
Ampericher hat offensichtlich schon mit 320 Volt experimentiert
tiki
Inventar
#458 erstellt: 22. Mrz 2005, 13:06
Tja, so langsam kommt die Zeit, in der andere Gesetze herrschen:

Gern der Zeiten gedenk ich,
als alle Glieder gelenkig -
bis auf eins.
Doch die Zeit, die kehrt nie wieder,
steif sind alle Glieder -
bis auf eins.
Ampericher
Stammgast
#459 erstellt: 22. Mrz 2005, 13:42
Kannte ich schon, vor 20 Jahren hat es angefangen.
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#460 erstellt: 22. Mrz 2005, 14:29
Massig Lötdämpfe sollen Wunder wirken.....

P.S: lötet Ihr (WENN Ihr lötet) schon bleifrei?


[Beitrag von Rumgucker am 22. Mrz 2005, 14:30 bearbeitet]
Beobachter
Stammgast
#461 erstellt: 22. Mrz 2005, 14:52
@frustrierte Freizeit-Poeten

Es gibt ja bekanntlich zwei Grenzen, die man nicht überschreiten sollte: Der Schwarzschild-Radius und die Gürtellinie.

Während noch kein Verfahren bekannt ist, wie man aus dem erstem Dilemma wieder herauskommt, reicht für das zweite oftmals bereits ein Blick auf das Röntgenbild des eigenen Schädels, um sich zu versichern, dass das Großhirn noch da ist.
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#462 erstellt: 22. Mrz 2005, 15:15
Röntgenaufnahmen sind zerstörende Materialmessungen! Falls der Film noch Spuren eines Hirns aufzeigt ist damit noch lange nicht bewiesen, daß es während der Messung nicht verdunstet ist.

Da Röntgenfilme also nicht helfen und man selbst nicht objektiv über seine eigene Hirnleistung urteilen kann, sind wir auf fremde Einschätzung angewiesen. Leider kann man als Fremder nicht immer in allen Fällen zwischen Genie und Wahnsinn unterscheiden. Manchmal bedarf es der eingehenderen Prüfung.

Und damit wären wir schon wieder mitten im Thema dieses Threads....
Beobachter
Stammgast
#463 erstellt: 22. Mrz 2005, 16:27
Was für ein Segen, dass es im Gegensatz zur theoretischen Physik in der Elektronik stets Hardware-Lösungen gibt, um Genie und Wahnsinn eindeutig zu unterscheiden.

Erstes Zwischenergebnis: Mein Schaltnetzteil funktioniert schon mal, sogar mit sauberem Rechteck und ohne Überschwinger. Weitere Ergebnisse werden folgen.
Ampericher
Stammgast
#464 erstellt: 22. Mrz 2005, 16:51
@ Rumgucker

I fly bleifrei.
tiki
Inventar
#465 erstellt: 22. Mrz 2005, 18:39
Zur Sache:
Beobachter hat freundlicherweise jetzt auch noch seinen SODFA-Schaltplan hier eingestellt:

http://poolux.psycho...00 (1)_schematic.pdf

Wie es aussieht, sogar inklusive Netzteil.
Gratuliere übrigens zum funktionierenden SNT! Habe ich noch nicht geschafft, bloß mal ein abgerauchtes repariert.

So langsam könnten wir auch wieder beim Thema landen...

Danke und Gruß, Timo
Beobachter
Stammgast
#466 erstellt: 22. Mrz 2005, 19:19
Vorab noch einige Erklärungen zum Schaltplan:

Brückengleichrichter GR1 wurde auf der Platine durch 4 3A-SMD-Einzeldioden ersetzt.

R23 dient der Einschaltstrombegrenzung und ist natürlich ein NTC und kein PTC.

C1 wurde auf 220u/400V vergrößert.

C7 ist auf der Platine 2x 220n/400V.

Der AD8066 wird erst in ca. 4Wochen geliefert, vorläufiger Ersatz: LT1361.

L3 ist deutlich kleiner, nur 1uH. Dafür geht 1x 1uH auf C5 und 1x 1uH auf C6. Das dient der Entkopplung beider Kanäle.

Das Gehäuse plus Kühlschienen sind wie gezeigt über die beiden Y-Kondensatoren mit dem Netzfilter verbunden und zusätzlich über 1k0//1n mit der Sekundärmasse.

Die IRF540 sind auf der Platine IRFB23N15. Für letzteren hatte ich einfach noch kein Symbol angelegt.


Die Versorgung der SNT-Ansteuerung ( Mod1 ) ist etwas ungewöhnlich. Ist der Netzstecker in der Steckdose und das SNT aus ( Con4 offen ), wird C29 über C9, C31 und GR2 auf 12V aufgeladen. Nach dem Einschalten ( Con4 überbrückt ) reicht die Ladung von C29, um das SNT zu starten und Mod1 wird dann über D21, C30 und R19 versorgt. Das beansprucht insgesamt wesentlich weniger Platinenfläche, als ein "kleiner" 230V-Trafo oder bei ausschließlich kapazitiver Ankopplung 2x mind. 1u0/250V~.


[Beitrag von Beobachter am 22. Mrz 2005, 19:20 bearbeitet]
tiki
Inventar
#467 erstellt: 22. Mrz 2005, 20:47
Und hier ist das SNT-Ansteuermodul von Beobachter, fleißig, fleißig!

http://poolux.psycho...assD/sntmod1_ms7.pdf

Wie sagt man so in Sachsen - hab im Moment etwas kurze Elle.

Danke und Gruß, Timo
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#468 erstellt: 22. Mrz 2005, 22:30
Großes Lob an Beobachter! Sieht auf den ersten Blick sehr sehr gut aus.

Ich bin nur noch so gespannt, was sich in deinen Modulatoren bzgl. der Ansteuerung beider Brückenzweige verbirgt. Ich vermute streng (weil Du auch die post-filter-Spannungen in den Modulator einspeist), daß Du da analog rumrechnest.
Ampericher
Stammgast
#469 erstellt: 22. Mrz 2005, 23:12
@ Rumgucker

Das Analogsignal wird vermutlich genutzt, um die Übersteuerung zu kontrollieren.
Ampericher
Stammgast
#470 erstellt: 23. Mrz 2005, 10:14
@ Beobachter

Warum ist es erforderlich, zusätzliche Dioden über die Schalttransistoren zu legen?

Wie hoch ist die Schaltfrequenz der Verstärker?


[Beitrag von Ampericher am 23. Mrz 2005, 10:39 bearbeitet]
Beobachter
Stammgast
#471 erstellt: 23. Mrz 2005, 12:39
@Ampericher

Insbesondere bei den Hochspannungs-MOSFETs im Schaltnetzteil sind die integrierten Inversdioden nicht die allerschnellsten ( trr ca. 250ns ). Die externen Dioden sind hier 5 mal schneller. Bei den IRFB23N15 sind die externen Dioden immerhin ca. 3 mal schneller. Eine exakte Analyse, was das in Bezug auf den Gesamtwirkungsgrad ( und vielleicht auch auf den Klang ) bringt, habe ich aber noch nicht gemacht.

Die Schaltfrequenz des SNT ist 70kHz, die SODFA-Vollbrücken takten mit 400kHz.
tiki
Inventar
#472 erstellt: 23. Mrz 2005, 13:10
Bruno hat vor Monaten mal was zu den externen Dioden im diyAudio-Forum geschrieben. Es ist sehr wichtig, die parasitären Induktivitäten (interne, Gehäuse- und externe Leitungen) im Zusammenspiel mit den (Strom-)Anstiegs- und Abfallzeiten zu betrachten. Es kann so ohne weiteres passieren, daß die externen Dioden wegen der Verzögerung durch die parasitären Induktivitäten gar nicht oder viel zu spät zum Zuge kommen und dadurch ein erheblicher Teil des Ladungsabbaus doch durch die internen Dioden erfolgt. Zahlenwerte habe ich leider nicht mehr parat, müßte man suchen. IRF hat insofern die Fetky-Elemente nicht ganz umsonst entwickelt, leider nur für Niedrigspannung.
Gruß, Timo
Beobachter
Stammgast
#473 erstellt: 23. Mrz 2005, 13:55
@tiki

Danke für den Hinweis. Wie man an meinem Layout erkennen kann, habe ich mich bemüht, das zu berücksichtigen. Noch dichter kann man die Dioden kaum an den Schalttransistoren anbringen.
Ich werde mal prüfen, ob sich ein Unterschied mit und ohne externe Dioden erkennen läßt.

Bei dem Hysterese-Wandler von IRF waren in einer älteren Version auch externe Inversdioden vorgesehen, die aber später einfach weggelassen wurden.
Ampericher
Stammgast
#474 erstellt: 23. Mrz 2005, 18:51
@ Beobachter

Genau das habe ich in den IRF-Schaltbildern gesehen, deshalb meine Frage.


[Beitrag von Ampericher am 23. Mrz 2005, 19:09 bearbeitet]
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#475 erstellt: 23. Mrz 2005, 19:49
Mir scheint das Gegentaktnetzteil unnötig kompliziert. Du kannst doch beide Gegentakt-Fets einfach mit GND verbinden und die beiden Drains an den Trafo. An die Mittelanzapfung kommt dann +320 V. Das spart den IR2181 mit Drumherum und C2, C3, also fast die Hälfte aller Bauteile.

Daß das ganze SNT dauernd unter Spannung steht und auch nicht geregelt ist (oder hab ich was übersehen ?), gefällt mir überhaupt nicht.

Ampericher
Stammgast
#476 erstellt: 23. Mrz 2005, 20:32
Mögliche Alternative z.B. mit einem SG3526N.
Beinhaltet Oszillator bis 400kHz, PWM,Softstart, programmierbare Totzeit,braucht keine Anlaufschaltung u.s.w.
Steuert die Fets direkt an. Erfordert allerdings primärseitige Versorgungsspannung.Minimaler Aufwand.
Bei entsprechender Beschaltung kann auch die Ausgangsspannung stabilisiert werden.

Datenblatt unter www.unitrode.com.
Oder Suche unter Google.
Gibts von verschiedenen Herstellern.


[Beitrag von Ampericher am 23. Mrz 2005, 20:42 bearbeitet]
Beobachter
Stammgast
#477 erstellt: 23. Mrz 2005, 20:56
@Rumgucker

Ein Halbbrücken-Wandler hat gegenüber einem Push-Pull-Wandler den Vorteil, daß er wesentlich sauberer schaltet. Ein Push-Pull-Wandler an 320V erzeugt auch bei sauberem Aufbau Spannungsspitzen von ca. 750V! Ein Push-Pull-Wandler ist meiner Meinung nach nur sinnvoll, wenn die Betriebsspanng sehr niedrig und der Strom sehr groß ist ( 12V-Akkubetrieb ).

Der IR2181 kostet nur ca. 2€, dafür kann er mit über 1A Impulsstrom die MOSFETs sehr schnell ansteuern. Der SG3525 schafft nur ca. 200mA.

C2, C3 und C7 bilden zusammen mit L1 und C1 einen Pi-Filter, der symmetrische HF-Störungen weit wirkungsvoller unterdrückt, als der eigentliche Netzfilter, der im wesentlichen die asymmetrischen Störanteile ( gegenüber Erde ) bedämpft.

Auf eine PWM-Stabilisierung der SNT-Ausgangsspannung habe ich bewußt verzichtet, da eine solche Maßnahme den Klang verschlechtern kann. Die allermeisten audiophilen Endstufen arbeiten aus gutem Grund mit ungeregelten Netzteilen, da eine wie auch immer geartete Regelung niemals in der Lage ist, den durch ein Audiosignal hervorgerufenen Lastschwankungen zu folgen.
Mein SNT verfügt jedoch über eine PWM-Vorsteuerung, die die 100Hz-Brummspannung auf der gleichgerichteten Netzspannung kompensiert. Dazu wird nicht die Ausgangsspannung ( z.B. über einen Optokoppler ) gemessen und ( stets verzögert ) nachgeregelt, sondern die Eingangsspannung. Klangliche Nachteile gibt es dabei nicht, dafür können sowohl Primär-, als auch Sekundär-Elkos bei gleicher Leistung kleiner dimensioniert werden.

Wenn die Primär-Elkos dauernd unter Spannung stehen, erhöht das deren Lebensdauer beträchtlich. Wem das aus irgendeinem Grund Magenschmerzen verursacht, kann natürlich einen Netzschalter davor setzen.
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#478 erstellt: 23. Mrz 2005, 21:02
Beobachter schrieb:
Ein Push-Pull-Wandler an 320V erzeugt auch bei sauberem Aufbau Spannungsspitzen von ca. 750V


Ja, natürlich! Wenn an der Mittelanzapfung 320 Volt anliegen und der linke Schalter schaltet gegen Masse, dann hat der rechte Transistor natürlich 640 Volt anliegend. Das liegt nicht am Aufbau sondern einfach am Trafo.

Ein ungeregeltes Netzteil an einer Stereoendstufe finde ich wegen des möglichen Übersprechens nicht schön.


[Beitrag von Rumgucker am 23. Mrz 2005, 21:05 bearbeitet]
Beobachter
Stammgast
#479 erstellt: 23. Mrz 2005, 21:55
@Rumgucker

Sorry, ich habe mich bezüglich Spannungsspitzen bei Push-Pull-Wandlern nicht deutlich genug ausgedrückt.

2x 320V ergibt 640V, ein Push-Pull-Wandler setzt aber noch eine deutliche Spitze darauf, so entstehen die genannten 750V. Man braucht dann RC-Glieder mit einigermaßen dicken "Brat"-Widerständen, um die Spitzen unter Last nicht noch weiter ansteigen zu lassen.

Ein Halbbrücken-Wandler zeigt dagegen auch unter Last kaum Spannungsspitzen, die verbraten werden müssen.


Ein geregeltes Netzteil kann ein mögliches Übersprechen nur im Bassbereich mindern. Das ist dem Ohr ( Ortung erst ab ca. 150Hz ) weitgehend egal. Ein mögliches Übersprechen bei höheren Frequenzen wird durch andere Faktoren beeinflußt, hauptsächlich durch das Layout.

Ein geregeltes Netzteil kann dagegen Dynamikverlust und Verfärbungen im Mitteltonbereich verursachen, die vom Ohr als weit unangenehmer empfunden werden. Das ist keine Theorie, sondern beruht auf einer aufwändigen Testreihe, die ich vor einigen Jahren an selbstentwickelten Car-Hifi Endstufen mit unterschiedlichsten Regelcharakteristiken im DC-DC-Wandler durchgeführt habe.
Ampericher
Stammgast
#480 erstellt: 24. Mrz 2005, 06:21
@ Beobachter

Schwingt das Netzteil sicher an, wenn man Con4 überbrückt und über einen Netzschalter die Stromversorgung zuschaltet,
auch wenn die Schaltung länger ruht, alle Kondensatoren entladen sind, und R23 "kalt" ist?
Was pasiert weiterhin, wenn R23 "warm" ist, die Kondensatoren noch teilgeladen sind, d.h., wenn man kurzfristig aus/ein schaltet?

Warum benutzt Du Ausgangsrelais, und keine elektronische
Shutdown-Funktion.
Ist das ein Relaistyp mit Wolfram/Silber Kontakt?

Welchen Trafobausatz verwendest Du, und wie sind die Wickeldaten?


[Beitrag von Ampericher am 24. Mrz 2005, 07:00 bearbeitet]
Beobachter
Stammgast
#481 erstellt: 24. Mrz 2005, 13:53
@Ampericher

Du sprichst genau die Punkte an, die ich mit diesem ersten praktischen Entwicklungsschritt erst einmal testen muß.

Damit das SNT sicher anschwingt, wenn es allein über einen Netzschalter eingeschaltet wird, muß Con4 über einen Transistor verzögert überbrückt werden.

Ein schnelles Ein- und Ausschalten bei noch warmem NTC ist nicht kritisch, da die Primärelkos dann auch noch den Großteil ihrer Ladung haben.

Ich hoffe, dass ich die Ausgangsrelais in der endgültigen Version weglassen kann. Ich konnte aber noch nicht testen, ob sich die SODFA-Vollbrücken knackfrei einschalten lassen.

Der SNT-Trafo ist ein RM10/N67-KERN ohne Luftspalt. Der Spulenkörper hat 2 Kammern zur besseren Isolation zwischen Primär- und Sekundärseite. Nprim = 50Wdg_0,5CuL, Nsec = 2x 14Wdg_0.63CuL, Zusatzwicklungen prim. u. sec.: 2x 6Wdg 0.28CuL. Die erreichbare Ausgangsleistung liegt bei 250W. Die Wickeldaten können sich in der endgültigen Version aber noch leicht ändern.
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#482 erstellt: 24. Mrz 2005, 14:11
So erreicht das Netzteil eine Ausgangsspannung von max. 40 Volt, der 100Hz-Brumm bei Vollast beträgt wegen fehlender Netzteilregelung 7 Volt.


[Beitrag von Rumgucker am 24. Mrz 2005, 14:17 bearbeitet]
Beobachter
Stammgast
#483 erstellt: 24. Mrz 2005, 14:29
@Rumgucker

Bei aufmerksamem lesen und genauer Betrachtung des Schaltplanes für die SNT-Ansteuerung wäre dir aufgefallen, dass der 100Hz-Brumm ausgeregelt wird!
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#484 erstellt: 24. Mrz 2005, 14:41
Uff! Ich sehs. Was für ein Aufwand! Und alles wäre ganz einfach, wenn man ein ordinäres geregeltes Gegentakt- oder gar Eintaktnetzteil mit Treiber-IC und npn-HV-Transistor(en) genommen hätte. Die Hälfte an Bauteilen, hälftige Kosten, doppelte Nachbausicherheit, doppelte Betriebssicherheit (Bauteile, die es nicht gibt, können auch nicht kaputtgehen). Jeder normale Entwickler bemüht sich um Reduktion, weil an jedem scheinbar billigen Bauteil hängt ein Rattenschwanz an Folgekosten (Bestückung, Test, Lagerhaltung, Einkauf, Ausfälle, Gemeinkosten), die oftmals die Bauteilkosten weit übersteigen.

Aber du bist halt kein "normaler" Entwickler... und das ist gut so
Ampericher
Stammgast
#485 erstellt: 24. Mrz 2005, 14:57
@Rumgucker

Stell Dir mal alle Bauteile des SNT auf einer Leiterplatte vor. Ist das wirklich soviel? Das SNT nimmt knapp 50% der Eurokarte ein. Alle Bauteile sind kostengünstig, und beschaffbar.
Wenn man bedenkt, wie aufwändig ein herkömmliches Netzteil
ist,(viel Elko),um damit ähnliches zu erreichen, so ist das SNT doch bestens gelungen.

Wenn Du eine Alternative anbieten kannst, so stelle den Plan sofort hier ein, ansonsten nörgel nicht rum.
Ampericher
Stammgast
#486 erstellt: 24. Mrz 2005, 15:08
@ Beobachter

Ich bin neugierig auf den eigentlichen Kern der Schaltung,
den SODFA.
Aus der bisherigen Schaltung konnte ich einige gute Ideen ableiten.
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#487 erstellt: 24. Mrz 2005, 15:20
http://www.trifolium.de/netzteil/kap11.html

Das witzige bei Sinuswandlern ist, daß die vom Prinzip her schon geregelt sind. Aber Google zeigt noch Tausende weiterer Primitiv-Alternativen. Oder man schaut zur Anregung mal in die Schaltpläne seiner PCs.

Aber ok.. ich nörgel nicht mehr. Mir gehts auch mehr um den Kern der Sache....
Beobachter
Stammgast
#488 erstellt: 24. Mrz 2005, 15:28
@Rumgucker

"Normal" ist all das, was man am Ende nur noch veramschen kann.

Die komplette SNT-Ansteuerung befindet sich auf einem kleinen steckbaren SMD-Modul von nur 30mm x 30mm.

Bei einem Eintakt-Wandler hätte ich bei gleicher Leistung einen deutlich größeren Trafo nehmen müssen.

Die Nachteile eines Hochvolt Push-Pull-Wandlers habe ich bereits beschrieben, also Halbbrücken-Wandler.

Eine PWM-geregelte Ausgangsspannung über eine Rückkopplungsschleife per Optokoppler beseitigt zwar mit einem Schlag alle möglichen Spannungsschwankungen, arbeitet aber immer relativ träge und kann den Klang beeinflussen. Daher "nur" eine PWM-Vorsteuerung ohne verzögernde Rückkopplung zur Brummunterdrückung.

Der angeschlossene Hifi-Verstärker "sieht" damit ein ungeregeltes Netzteil mit elektronisch vergrößerter Ladekapazität.
Beobachter
Stammgast
#489 erstellt: 24. Mrz 2005, 15:48
Nachtrag:

Den trifolium-Sinuswandler würde ich keinem Hifi-Verstärker zumuten, ebenso wenig ein modifiziertes PC-Netzteil, welches ohne geschlossenes Blechkleid eine HF-Schleuder darstellt.

Ich bin einigermaßen zuversichtlich, dass mein SNT selbst ohne abschirmendes Gehäuse allen EMV-Anforderungen gerecht wird.
tiki
Inventar
#490 erstellt: 24. Mrz 2005, 18:46
Nun, Einiges hängt auch von der Wickeltechnik des Trafos ab, wie schon geschrieben wurde. Die Variante, primär und sekundär einmalig in axialer Richtung zu teilen, scheint in dieser Hinsicht nicht optimal.
Ich würde es bei meinem(!) ersten Versuch aber auch nicht anders machen, Sicherheit geht vor. TI hat eine Applikation zur Wickelei veröffentlicht, wenn ich noch wüßte, wo...
gruß, Timo
Ampericher
Stammgast
#491 erstellt: 24. Mrz 2005, 19:43
Der beste Koppelfaktor ist erreicht, wenn die Primärwicklungen zu unterst in einem
1 Kammern-Spulenkörper angeordnet werden.
Dann jeweils eine Poyesterfolie, mehrlagig darüber (Füllfaktor des Körpers beachten).
Dieser Trafo erfordert eine gute Isolierung zwischen den Wicklungen.
Bei den Sekundärwicklungen ist zu beachten, daß sie ausreichenden
Abstand zu den Seitenwänden des Spulenkörpers haben,sonst Überschlagsgefahr zwischen primär und sekundär.Links und rechts jeweils etwa 25% der Wickelbreite freilassen.
Mit Klebeband fixieren.
Die Anschlußdrähte isoliert man mit Siliconschläuchen, am besten in verschiedenen Farben.
Bei den geringen Windungszahlen ist die Wickeltechnik gut zu beherrschen.

Als Wickeldraht sollte man nichtdurchlötfähigen verwenden,
das garantiert optimale Haltbarkeit des Trafos.
Der Draht hat einen zäheren Lack, als der lötfähige.
Die Enden muß man mit einem Skalpell abkratzen.

Die Qualität des Trafos verbessert sich, wenn man seideisolierte HF-Litze verwendet, die kann man mit weichem Flüssigkleber auch leichter fixieren.
Beobachter
Stammgast
#492 erstellt: 24. Mrz 2005, 21:42
Ist soweit alles richtig. Ich möchte nur noch auf einen Sachverhalt hinweisen: HF-Litze kann zwar den Wirkungsgrad graduell verbessern, führt aber auch dazu, dass unerwünschte, hochfrequente Oberwellen ( Spannungsspitzen ) praktisch ungedämpft von der Primärseite auf die Sekundärseite übertragen werden. Nach meiner Erfahrung erhält man den besten Kompromiß zwischen Wirkungsgrad und Störsicherheit, wenn man den Durchmesser der Wickeldrähte in etwa so groß wie die doppelte Eindringtiefe bei der gewählten Schaltfrequenz bemißt.
tiki
Inventar
#493 erstellt: 26. Mrz 2005, 14:23
Die "Spannungsspitzenübertragung" resultiert aus der besseren induktiven und kapazitiven Kopplung in Verbindung mit der geringeren Dämpfung für HF in Litze durch die geringere Wirksamkeit des Skin-Effektes. Während die induktive Kopplung gar nicht fest genug sein kann (für Gegentakt-Übertrager u.ä.), soll die kapazitive gering bleiben. Also würde ich erstmal dort ansetzen und den Wicklungsaufbau optimieren. Noch besser wäre natürlich, die Spitzen zu verringern -> geringe Streuinduktivität, saubere Ansteuerung der FETs. Weiterhin verringert HF-Litze die durch Streuinduktivität hervorgerufenen Wirbelströme in der Wicklung, das würde extrem bei der Verwendung von Luftspalten im Mittelschenkel werden.

Aber: ich habe von SNT so gut wie keine Ahnung, hab nur Gegentaktstufen im Bereich unter 100W "gebastelt". Weiterhin lädt der RM10-Kern wegen seiner Größe nicht gerade zu ausladenden Wicklungen ein. Insofern glaube ich gern den beschriebenen Kompromiß.

Hier stehen ein paar alte Berechnungen zu meinen Übertragern (ohne Gewähr für die Richtigkeit):
www.ibtk.de/project/class_d/math/
Wer sie benutzen will, kann auch die Originale als Mathcad-Dateien bekommen - PN.

Gruß, Timo
Beobachter
Stammgast
#494 erstellt: 26. Mrz 2005, 17:17
Nächstes Zwischenergebnis:

Die erste SODFA-Vollbrücke funktioniert auf Anhieb einwandfrei.

Anstiegs- und Abfallzeit des Rechtecksignals: 80ns.

Ruhestromaufnahme für eine Vollbrücke ( verursacht durch Schaltverluste ): 40mA.

Sehr geringes Grundrauschen, erster Klangeindruck positiv.

Genauere Beurteilung folgt.
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#495 erstellt: 26. Mrz 2005, 19:45
Bei 2*10uH und 400 kHz hätte ich aber einen Strom von fast einem Ampere erwartet.
Beobachter
Stammgast
#496 erstellt: 26. Mrz 2005, 19:59
@Rumgucker

Wie kommst Du denn auf diese seltsame Idee? Wie soll eine 400kHz Rechteckspannung einen Strom von 1A durch ein 40kHz-LC-Tiefpassfilter verursachen?
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#497 erstellt: 26. Mrz 2005, 20:24
Ich muß wohl meinen ALDI-Taschenrechner gleich aufs Osterfeuer werfen ! "Schöne Ostern" übrigens @allseits!
Beobachter
Stammgast
#498 erstellt: 26. Mrz 2005, 20:30
Paß bloß auf, dass man dich nicht wegen illegaler Verbrennung von Sondermüll dran kriegt.
Speedy_PWM
Neuling
#499 erstellt: 26. Mrz 2005, 20:49
@Rumgucker

Bezüglich Stromverbrauch, ich habe eine Halbbrücke gebaut mit Speisung +/- 140V für 500W RMS an 8Ohm, die auch nur +/- 0.010A verbraucht, also ohne Treiberleistung gerechnet ca. 2.8W.

1A wäre also etwas hoch für den Leerlauf.

Gruss Speedy_PWM
tiki
Inventar
#500 erstellt: 27. Mrz 2005, 14:31
Hut ab, 500W sind nicht ohne! Ist das ein Bass- oder Vollbereichsverstärker?
Folgendes würde mich näher interessieren:
Nur N-Kanal?
Welche Art der Ansteuerung?
Schaltfrequenz?
Totzeit?
tr/tf?
Generell muß für steigende Versorgungsspannung der Ruhestrom kleiner werden, weil sonst die Leerlaufverluste in Größenordnungen der AB-Endstufen steigen.
Vielen Dank und Gruß, Timo
Speedy_PWM
Neuling
#501 erstellt: 28. Mrz 2005, 01:07
Es ist ein Vollbereichsverstärker, nur N-Kanal Mosfet mit einem ordinären IR2110.

Ich habe allerdings auch schon eine aufwändigere Schaltung im Test gehabt mit einem Optokoppler (50MHz) HCPL-7723 und als Variante dazu einem HCPL-9000 (15ns propagation delay) und einem Treiber IXDD414 mit Rg = 3.9 Ohm, so dass ich auf tr und tf von ca. 23ns kam, allerdings auch mit Störungen durch das di/dt von > 450A/us.

Reumütig rüstete ich also wieder ab und landete als "einfache" Lösung beim IR2110.

Schaltfrequenz ist hier 370KHz (ohne Ansteuerung).
Totzeit ca. 25ns (temperaturabhängig!), tr und tf je ca. 60ns.

Sicher lassen sich diese Werte durch Optimierung noch verbessern.

Im Moment macht mir mehr Sorgen, dass ja die Taktfrequenz mit der Ansteuerung moduliert wird und so bei einem Modulationsgrad von 70% die Taktfrequenz in den Spitzen auf ca. 1/3 abfällt, also in meinem Fall auf ca. 120KHz.
Dass hier das LC Filter einiges an Störungen durchlässt ist unschwer zu errechnen.

Um dem wirksam zu begegnen, wäre eine Erhöhung der (Leerlauf) Taktfrequenz auf ca. 1MHz ! zu überdenken (aber nur mit wesentlich aufwändigerer Ansteuerung als dem IR2110 zu realisieren), oder aber das Modulatorprinzip wäre grundsätzlich zu überdenken.
Allerdings war ja die Zielsetzung hier eine Leistung im Bereich von 100W - max.200W zu erreichen, so dass die Probleme noch nicht so eskalieren.

Gruss Speedy_PWM
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