Suche nach kleiner Endstufe (25W@8 Ohm)

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Matze88
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 09. Aug 2005, 18:11
Hi!

Ich suche einen Schaltplan für eine Endstufe, die an 8 Ohm 25W treiben kann. genauer gesagt: Spitzenausgangsspannung +/-20V was dann 14,14V~ bedeutet, umgerechnet 25W.
Betrieben werden daran die "Viecher" aus dem DIY Lautsprecherforum. Mit einem hier stationierten Verstärker hab ich die grad mit Oszi kontrolliert und aufgedreht, mehr als +/-20V kann mein Oszi ohne Tastkopf nich anzeigen Aber größer wollte ich auch nicht aufdrehen (merke jetzt trotzdem noch leichtes drücken im Ohr, war also zu laut, aber nur 30 Sekunden)

SOdenn, folgendes sollte die Endstufe "können":
-geringer Ruhestrom, da auch teilweise mobile Versorgung mit Schaltnetzteil an 12V. @12V wären 500mA maxmaxmax vertretbar, wenn man also von +/-27V Versorgungsspannung ausgeht (sollte wohl reichen?) macht das 100mA für die gesamte Endstufe, bei 85% Wirkungsgrad des Schaltnetzteils, sollte also vll eher unter 100mA bleiben, da gerade im Niedrigleistungsbereich der Wirkungsgrad sehr schlecht ist.

-8 Ohm stabil reicht, jedoch wäre es toll, wenn sie für geringe Leistungen auch 4 Ohm aushält, wenn man mal eben zum testen nen kleinen Lautsprecher dranhängen will. Geringe Leistungen? max. 2-3W @ 4 Ohm.

-Sollte recht einfach aufgebaut werden können, vor allem stabil laufen. Schutzschaltungen brauche ich nicht unbedingt, da ich nicht vorhabe, den Eingang kurzzuschließen. Wie gesagt, 8 Ohm stabil reicht auch, also fließen keine besonders hohen Ströme (bei 20Vp sind das ja nur max. 2,5A)

So, ich denke, ihr wisst, was ich suche. Kennt jemand da eine passende Schaltung für mich? Auf selbt berechnen etc. hab ich keinen Bock, ich hatte sowas vor nem Jahr schonmal probiert, das Ergebnis war, dass ich nach 20 kaputten Leistungstransen keinen Bock mehr hatte (Wobei der AMP auch in der Region 250W@4 Ohm lag)

Was ich mir angeschaut hatte: www.oliveaudio.com der ULCA 1. Weiß jemand, wieviel Spannungsverlust ich durch die FETS hätte? Ich denke mal, Ugs von 5V + 1V an T3/T4, also den Treibern. Macht insgesamt rund 6V, die man mehr als Vcc braucht. Geht das mit Transistorverstärkern eventuell besser? Was haltet ihr generell von dieser Schaltung?

Ich habe mal versucht, sie im LT Spice zu simulieren. Mit anderen Treibern und Ausgangsfets, da ich kein Spice Modell dafür gefunden hab (wohl aber für die MMBTA sonstewas Transen). Ergebnis war, dass ich R13 auf rund 470Ohm verkleinern musste, damit ich keinen Offset am Ausgang hatte. (Poti R17 hab ich in der Simulation rausgelassen), die BIAS Einstellung hat garnichts bewirkt, ich hatte immer Ruheströme von wenigen µA. Allerdings kam ich mit +/-20V Versorgung auch im Ausgang an 8 Ohm auf +/-18V. Das kann doch eigentlich nicht sein?

cu
Matze
richi44
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 15. Aug 2005, 13:04
http://www.datasheet.../D/A/1/TDA1560.shtml
Mit diesem IC könntest Du so etwas bauen, das mit 12V, also an einer Autobatterie funktioniert. Die Leistung von 40W ist bei einem Klirr von 10% angegeben, bei 0,5% sind es noch etwa 30W, was Deinen Wünschen wohl etwa entspricht.
Um Datenblatt ist alles angegeben, was Dich interessiert.
Matze88
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 16. Aug 2005, 16:36
Hi!
Ich habe mir das Datenblatt zu dem IC nochmal durchgelesen (ich hatte ihn schonmal in der engeren Wahl, keine Ahnung, warum ich den vergessen hab).
Der Nachfolger TDA1562 ist mit 4 Ohm 70W angegeben, funktioniert sonst identisch, bietet noch einen zusätzlichen Distortion Indicator Ausgang, der ab 2,1% THD auf Masse gezogen wird, ist recht praktisch. Jedoch:
70W @ 4 Ohm @ 14,4V: sind zwar 10% THD aber gehen wir von Sinus aus, wären das 23,66Vp bzw. 16,73V Rms am Lautsprecher.
Ich habe jedoch nur 12V an meiner Autobatterie, also 2*2,4V abziehen (2,4V ist die Differenz zu 14,4V und 2x wegen dem Spannungsverdoppler) kommen wir auf 18,8Vp bzw. 13,3V Rms, was dann an 8 Ohm 22,1W @ 10% THD wären.

Jetzt kommts aber: Der TDA1560 hat ja 40W @ 8 Ohm, was an 4 Ohm also 80W wären. Der 1562 ist nun aber nur mit 70W angegeben. Kann ich nun davon ausgehen, dass das dadurch bedingt ist, dass durch den doppelten Strom einfach mehr Spannung an den Ausgangs"transistoren" abfällt, oder basiert der TDA1562 auf anderen internen "Bauteilen", sodass ich auch an 8 Ohm @ 14,4V nur 70/2=35W anstatt 40W wie beim TDA1560 hätte?

Wenn mir dazu jemand noch etwas schreiben könnte, wärs nett. Das entscheidet nämlich meine Wahl zwischen 1560 und 1562, welcher ja auch nochmal 1,50 teurer ist (und wenn er dann weniger Leistung hätte scheiss ich auf den Distortion Detector).

Herzlichen Dank,

cu
Matze
zucker
Inventar
#4 erstellt: 16. Aug 2005, 18:27

Jetzt kommts aber: Der TDA1560 hat ja 40W @ 8 Ohm, was an 4 Ohm also 80W wären. Der 1562 ist nun aber nur mit 70W angegeben. Kann ich nun davon ausgehen, dass das dadurch bedingt ist, dass durch den doppelten Strom einfach mehr Spannung an den Ausgangs"transistoren" abfällt, oder basiert der TDA1562 auf anderen internen "Bauteilen", sodass ich auch an 8 Ohm @ 14,4V nur 70/2=35W anstatt 40W wie beim TDA1560 hätte?


Hallo Matze, der war gut.
Wenn da geschrieben steht: 40W / 8R, dann heißt das 17.88V~eff. Dafür benötigt der Endstufenzweig etwa 2 x 27 bis 28 Völter Ub.
Wenn 4R Last dranhängen, geht dieUa etwas zurück, auch die Ub und die Leistung verdoppelt sich (fast). Die Völters bleiben also, sind immer Ub abhängig. Wo nix iss, kann auch nichts gezaubert werden. Die Frage ist dann nur, ob der höhere Strom auch verarbeitet werden kann. Wenn das aber geschrieben steht, dann wird es schon stimmen.
richi44
Hat sich gelöscht
#5 erstellt: 16. Aug 2005, 18:38
Ich nehm jetzt zur Erklärung einfach mal den 1560.

Angenommen, Du hättest an den Transistoren keinen Spannungsabfall, dann würde die Endstufe, die ja eigentlich doppelt ist und in Brückenschaltung betrieben wird, jeweils eine Umschaltung von Lautsprecheranschluss A (rote Klemme) zwischen + und Masse und eine von Anschluss B (schwarze Klemme) zwischen Masse und +.
Zwischen den Lautsprecheranschlüssen hättest Du folglich eine SS-Spannung von 28,8V bei 14,4V Speisung. Das würde einer Effektivspannung von rund 10V entsprechen, also 25W.

Ohne Tricks kommt man nicht höher. Man muss die Speisespannung erhöhen, um diese Schwelle überschreiten zu können. Dies wird bei Autoendstufen oft mit separaten Spannungswandlern gelöst.
Beim 1560 wird der Spannungswandler intern gelöst und braucht extern nur 2 kräftige Elkos. Eine sehr vereinfachte Prinzipschaltung habe ich im Folgenden gezeichnet:

Über die beiden Dioden 1 und 2 sind die Endtransistoren (einer Hälfte der Brücke) mit der normalen Speisung und dem normalen Nullvolt verbunden. Der Ausgang der Schaltung liegt ohne Signal auf halber Speisung, also auf 7,2V. Damit ist der Elko 1 auf der Minusseite an 7,2V, an der Plusseite (Spannungsabfälle wie bei den Transistoren nicht gerechnet) auf 14,4V. Desgleichen liegt an Elko 2 eine Spannung von 7,2V. Mit Signal wird der Kollektor von T1 bei positiver Phase am Ausgang um die Elkospannung von 7,2V angehoben, bei negativer Phase (Null am Ausgang, 14,4V am Koll. T1) wird der Elko sogar auf 14,4V geladen.
Desgleichen wird im ersten Schritt der Koll. von T2 bei negativer Phase um die gespeicherten 7,2V gegen Minus gezogen, bei positiver Phase wird der Koll T2 auf 0V geklemmt und damit Elko 2 auf 14,4V geladen.

Man könnte das als eine "Münchhausenschaltung" bezeichnen, weil sich der Transistor über den Ausgang jeweils selbst aus dem Sumpf zieht. Jedenfalls kommt man mit dieser Schaltung als erstes mal auf eine Totalspeisung von 28,8V, abzüglich aller Spannungsabfälle (irgendwann muss man die berücksichtigen), zweitens steigt die Speisung nach der ersten voll durchgesteuerten Sequenz auf 57,6V abzüglich ...

In der Praxis werden die Kollektorspannungen noch gesiebt, wozu in erster Linie die beiden kräftigen Elkos von je 2200 Mikrofarad verwendet werden. Mit dieser Betriebsspannung ist es problemlos möglich Schaltungen zu bauen, die selbst ohne Brücke 100W bringen könnten, wenn die erwähnten Spannungsabfälle nicht wären.

Wie die Schaltung intern tatsächlich gelöst ist, spielt nicht die entscheidende Rolle. Man kann statt der Endtransistoren zusätzliche Schalttransistoren verwenden, die durch die schnelle Schaltfunktion weniger Verluste und Abwärme produzieren. Das Prinzip aber bleibt sich gleich.
Matze88
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 16. Aug 2005, 18:39
Hi!
Danke auch für deinen Beitrag, zucker. Aber ich glaube, du hast nicht gaaaaanz verstanden, was ich wollte:

Es gibt 2 Ics:
TDA 1560, min. Lastimpedanz 8 Ohm, 40W bei Ub=14,4V
TDA 1562, min. Lastimpedanz 4 Ohm, 70W bei Ub=14,4V.

Meine Frage war jetzt, ob ich mit dem TDA 1562 auch 40W bei 8 Ohm kriege.

Alles andre war eigentlich nur rumrechnerei, da ich ja nur 12V statt den 14,4V dann später hab, und dadurch ja meine Ausgangsleistung noch weiter sinkt.

Sollte jetzt der TDA1562 an 8 Ohm weniger Leistung bringen bei gleicher Ub, dann würde ich den TDA1560 bevorzugen, da es mit meinen errechneten 22,1W für den TDA1562 (rechnerisch käme man beim 1560 auf rund 26W bei 12V Ub) grad wegen den 10% THD die er dann schon hat, etwas knapp wird. Gut wären halt ECHTE 25W, also bei 0,5% THD oder so, die werd ich aber nicht so einfach erreichen, da die TDA 1560/2 ja auch sehr sparsam im Stromverbrauch sind, weil sie die Ub des Brückenverstärkers ja zwischen 12V und 24V umschalten, je nach benötigter Leistung.

Hoffe, ich hab mich nun klarer Ausgedrückt

danke,
cu
Matze
richi44
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 16. Aug 2005, 18:53
Generell kannst Du davon ausgehen, dass durch den höheren Strom beim 1562 mit 8 Ohm höhere Spannungsabfälle auftreten und daher die Leistung bei 70W bleibt.

Was ich noch nicht verstanden habe, was Du damit meinst:
SOdenn, folgendes sollte die Endstufe "können":
-geringer Ruhestrom, da auch teilweise mobile Versorgung mit Schaltnetzteil an 12V. @12V wären 500mA maxmaxmax vertretbar, wenn man also von +/-27V Versorgungsspannung ausgeht (sollte wohl reichen?) macht das 100mA für die gesamte Endstufe, bei 85% Wirkungsgrad des Schaltnetzteils, sollte also vll eher unter 100mA bleiben, da gerade im Niedrigleistungsbereich der Wirkungsgrad sehr schlecht ist.

Es ist ja klar, dass ein normaler Verstärker einen Wirkungsgrad von etwa 60% hat, hier sogar eher weniger. Bei diesen Leistungen ist mit Sicherheit nichts mit 0,5A, das ergäben ja nur 6W vom Netzgerät, entsprechend etwa 3,5W Ausgangsleistung.
Matze88
Ist häufiger hier
#8 erstellt: 16. Aug 2005, 19:05
Hi!

Dieser Punkt, den du nicht verstehst, ist jetzt egal. Das ging darum, falls ich nen richtigen Verstärker aufbaue, der ne symmetrische Versorgung von z.B. +/-25V braucht. Dabei meinte ich, das der RUHESTROM(also KEIN Signal bzw. fast keins am Eingang der Endstufe), gering sein soll, ich wollte bei 12V nicht mehr als 500mA Ruhestrom haben. (Wenn ich bei 25V 100mA hab dann wärn das ja bei 12V rund 250mA). Dann hätte ich es halt mit nem Schaltnetzteil betrieben 12V->+/-25V.

Aber der TDA1560/2 ist für mich natürlich besser, spart das Netzteil.
Okay danke, werde mit den 1562 2mal bestellen.

cu
Matze
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