kleiner Verstärker für Akkubetrieb gesucht

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rava
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 24. Nov 2008, 01:00

hallo zusammen.

Ich plane gerade, für meinen Rechner ein mobiles Boxenpaar zu basteln, dessen Elektronik über LiPo Akkus versorgt wird (entweder 11,1V oder 14,8V - wenn ich richtig rechne).

Die Speaker habe ich schon ausgewählt (ausgebaut). Jetzt fehlt noch eine geeignete Verstärkerstufe mit Lautstärkenregelung.
Zusätzlich wäre natürlich eine Klangregelung mit einem bass <-- --> treble poti wünschenswert und vielleicht eine Aussteuerungsanzeige mit 6 LEDs. Aber erstmal langsam reiten.

Da ich bisher nur viel Digitaltechnik betrieben habe, bin ich hier jetzt etwas aufgeschmissen und wende mich an euch, ob es irgendwo im Netz Schaltpläne oder entsprechende Tutorials gibt.

Die Speaker sind relativ klein. Der mitteltöner hat 5W, 2,4 Ohm und etwa 4". Dann sind da noch ne Art Tweeter dabei. Ich schätze 0,5 bis 1 Zoll. Frequenzweiche gibt es keine - die speaker sind einfach parallel zusammengeschaltet.
Ich bräuchte also einen Zweikanal-Verstärker (links/rechts). Optimal wäre noch ein Kopfhöreranschluss, der die Speaker mutet, wohingegen eingangsseitig eben ein Anschluss für die Soundkarte genügt.

Von der Größenordnung hätte ich jetzt 2x 10 Watt angesetzt. Ist das vernünftig? Hauptaugenmerk möchte ich auf niedrigen Stromverbrauch legen, da das Ganze ja mit Akkus betrieben werden soll.
Macht es für so kleine Speaker Sinn, einen Highpass vorzusehen, um den Akku zu schonen? Oder ist das überflüssig?

Wo kann ich anfangen, zu suchen in den weiten des Netzes?

[Beitrag von rava am 24. Nov 2008, 01:04 bearbeitet]

alexderk
Ist häufiger hier

#2 erstellt: 24. Nov 2008, 01:52

schau doch mal beim teuren conrad... ich besorg mir alles für meine böxchen, hab schon einige verbaut. das modul mit 2x10 sollte reichen, einen stereopoti davor und gut is. Klangregelung wird dann etwas kostenintensiv, der verstärker kostet im übrigen 15 eusn. Außerdem würd ich dir empfehlen eher auf Bleigelakkus zu setzen (1,2 Ah 12 euro), auch mit modellbauakkus aus dem ferngesteuerten akku gehts gut, der verstäker läuft auch mit den 9,6 volt (1,8 Ah für 18 Euro). der wäre auch sehr kompakt und leicht. LiPo laden ist so weit ich weiß doch etwas heikler, die normalen akkus verzeihen so einiges an ladegeräten....

Die Kemo Mono Module sind auch ganz ok, für mini lautsprecher...

grüße aus dem verschneiten österreich!

als bild noch meine letzte minibox, 7 watt mit 55mm Peerless treiber, unglaublich was da aus der Jackentasche kommen kann...

Alex

rava
Ist häufiger hier

#3 erstellt: 24. Nov 2008, 02:03

an das modul habe ich auch schon gedacht. Der ist allerdings schon recht teuer. Sind da die Einzelteile nicht günstiger zu haben? Ich mein: viel steckt da ja nicht dahinter, oder?

Außerdem: ist der auch effizient genug für Akkubetrieb?

LiPo-Akkus sind heikel, richtig. Da würde ich mir dann eine fertige Steuerung besorgen. Nicht, dass mir alles um die Ohren fliegt. Ursprünglich war ich auch bei Bleigelakkus. Allerdings musste ich mir dann von nem Bekannten was anhören, von wegen "nicht mehr zeitgemäß", "blei is giftig", etc.
Hat er nicht recht?

Klangregelung stell ich mir nicht so wild vor. Wenn ich mich recht erinnere, haben wir sowas auch ma in der Schule gebaut, vor Ewigkeiten. Ich hab nur die Aufzeichnungen leider leider nicht mehr. Das war auf jeden Fall mit ein paar Widerstanden und Kondensatoren zu bewerkstelligen...

alexderk
Ist häufiger hier

#4 erstellt: 24. Nov 2008, 02:15

naja, nicht mehr zeitgemäß... dafür ist bleigel echt unkompliziert, kann ich in jedem auto, mit jedem 12 volt netzteil laden... saft geht da immer rein.

Nimm doch NiMh, find ich echt super. und klein und leicht. war bei der letzten box recht wichtig.

Equalizer hab ich nur bausätze gesucht (20 euro...), ich tu nicht sooo gern mit der elektronik rum, bin nicht wirklich electronicer... außerdem hat sogar mein handy schon einen 10 band eq, wofür da hardware? bei jedem Mp3 player kann man schon mehr machen...

Ein freund von mir hat glaub ich bei reichelt.de damals alle bauteile für ca 6 euro bekommen, muss man halt zusammensuchen.

apropos effizienz: mit einem 2x10 watt verstärker auf 12 volt rockt schon ganz schön die bude. Ich bau jetzt eine größere version vom letzten in stereo und hab heute den 2x40 er bekommen. Der bläst mit Akku der halb lehr ist meine sony regallautsprecher aus dem gehäuse... darf ich echt nicht voll aufdrehen. Meiner meinung nach ist die Lautstärke nich so das problem, der akku muss auf alle fälle genug spannung liefern!

alexderk
Ist häufiger hier

#5 erstellt: 24. Nov 2008, 14:28

achso, sollte dir wieder einfallen wie du eine einfache klangregelung aufbaust, informier mich bitte, ich würd mir einen einfachen Bassregler wünschen, für mehr und weniger bass, könnte man dann schön nachregeln wenn man leise, lauter spielt.

oder doch besser eine Loudness taste?

rava
Ist häufiger hier

#6 erstellt: 01. Dez 2008, 19:30

so ich habe aus nicht näher genannter Quelle die Schaltung für die Klangregelung aus meiner Schulzeit.
Die Ausführung ist Mono, also bräuchte es das ganze zwei mal auf Platine.
Man möge das Geschmier verzeihen

Leider ging das nicht ohne aktive Bauelemente. Hatte mich auch schon gewundert... Trotzdem sollte das nicht weiter schwierig umzusetzen sein.

[Beitrag von rava am 01. Dez 2008, 19:32 bearbeitet]

electronicfox
Schaut ab und zu mal vorbei

#7 erstellt: 06. Dez 2008, 10:24

Ich hatte mal den hier gebaut. Der ist auch nicht schlecht und einfach zu bauen und die Teile kriegt man immer wieder günstig.

Mehrwegverstärker mit TBA820M

http://electronicfox...rker/TBA820M-Amp.PNG

[Beitrag von electronicfox am 06. Dez 2008, 10:25 bearbeitet]

MosFetPapa
Stammgast

#8 erstellt: 06. Dez 2008, 15:06

Moin,

für das was Du vor hast, würde sich der TBA1519 oder TBA1519B (Brückenschaltung) anbieten.

Ist für Berieb 6...18V. Drin sind je zwei 6W Verstärker mit relativ wenig Außenbeschaltung.

Der TBA1519 ist in einem Modul also schon für Stereo betrieb.

Wenn Du die 1519B nimmst, brauchst Du für jeden Kanal 1 Modul, da die Internen 2 Stufen in Brücke geschaltet werden und so am Lautsprecher bis 12W liefern.

Vorteil der Brückenvariante ist neben der Mehrleistung auch das am LS-Ausgang kein großer Elko gebraucht wird.
In Brücke würdest Du damit bei 12V auf etwa 8...10W kommen.

Bauteil (ca. 1,30€) und Datenblatt mit Musterschaltung findest Du bei Reichelt.de

Für den Hochtöner würde ich zumindest noch einen Tonfrequenzelko (2,2....4,7µ geschätzt) spendieren.

Gruß Holger

PS: Wegen der LED-Anzeige schau Dir einfach mal den LM3915 an, ist ne logarithmische Aussteueranzeige.

[Beitrag von MosFetPapa am 06. Dez 2008, 15:14 bearbeitet]

rava
Ist häufiger hier

#9 erstellt: 06. Dez 2008, 16:58

jau. Der TBA 1519 ist auch im Conrad-Amp verbaut.

Bei Reichelt gibt es aber nur den 1519B.

Aber kann man den wirklich nur im Bridge-Mode betreiben? So wie das Datenblatt-pdf hier aussieht, kann man den auch mit 2 Speakern im Stereobetrieb nutzen, oder?

Naja alles in Allem scheint mir das Ding etwas schwach auf der Brust zu sein, da man laut Diagramm bei 12V an 4 Ohm grad mal 2,5W rauskriegt.
Da meine Speaker 2,4 Ohm und 5 Watt haben, hab ich die Befürchtung, dass der schonmal Gleichstromanteile liefern könnte und die Speaker auf Dauer hops gehen.
Angst berechtigt?

MosFetPapa
Stammgast

#10 erstellt: 06. Dez 2008, 19:19

Moin,
Stereobetrieb geht auch bei dem 1519B, dann ist ein Ausgang invertiert um 180° zum anderen. Mußt halt den einen Lautsprecher umpolen.

Nur das Problem ist, mit 12V läßt sich kaum wirklich mehr Leistung erzielen. 12V ergibt max. +/- 5,5V am Ausgang, das macht einen Effektivwert von knapp 4V. Deine 2-Weg-Combi hat wahrscheinlich 2Ohm unterm Strich --> 4V an 2Ohm = 8W.

Mehr geht nur im Brückenbetrieb oder bei größerer Akkuspannug z.B. 2 x 12V oder es muß eine Schaltung mit Spannungsverdoppler her. Das bringt beim Batteriebetrieb aber wieder zusätzliche Verluste.

Wie hoch ist denn die Kapazität der Akku's?
Verstärker ICs gibt es zu hunderten.
Ansonsten schau Dir mal den TDA8560Q oder TDA8563AQ an.

Oder such einfach durch....TDA8561Q, TDA2003, TDA1516BQ, TDA2615, TDA1010A, TDA1521 oder TDA2052 (die brauchen beide aber symm.-Spannung), oder TDA8510J, TDA8511J ....

Was für einen Spannungsverstärkung brauchst Du denn? Die ICs liegen so im Bereich von 20dB(10-fach)....40dB(100fach).
Und bei zwei gleichen Stufen in Brücke jeweils 6dB mehr. Also nicht ganz unerheblich für die Anwendung.

Gruß Holger

PS: Gleichspannung am Ausgang brauchst Du im Brückenbetrieb "eigentlich" nicht zu befürchten, wenn Du das Teil nicht zu Tode quälst. Was für ne richtige Party sind die Teile alle nix.

[Beitrag von MosFetPapa am 06. Dez 2008, 20:05 bearbeitet]

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#11 erstellt: 07. Dez 2008, 14:57

Guten Morgen allerseits

Wie wärs denn mit einer diskreten Lösung?

Ich dachte da an ein simplen Resonanzwandler (Schaltnetzteil), um die niedrigen Spannungen von Lithium-Accus zu erhöhen und zwei Class-B Verstärker in Brücke.

rava
Ist häufiger hier

#12 erstellt: 20. Feb 2009, 20:18

MosFetPapa schrieb:

PS: Wegen der LED-Anzeige schau Dir einfach mal den LM3915 an, ist ne logarithmische Aussteueranzeige.

hab mal weitergebastelt und die Aussteuerungsanzeige wird gerade wieder aktuell.
hier das datenblatt zu besagtem chip:

http://www.reichelt.de/?;ACTION=6;LA=3;ARTICLE=10505

Sieht super aus nur hab ich das Problem, dass mein Signal natürlich in Stereo ist und - wenn ich mir schon die Arbeit für eine Anzeige mach - sie auch auf Pegelauschläge sowohl links als auch rechts reagieren soll. Ohne links und rechts getrent darzustellen (also nur 10 und keine 20 LEDs)

Wie krieg ich das also gebacken? Eine blöde Idee wäre es, einfach beide kanäle an den einen Eingang zu legen. Dadurch sind sie verbunden und das Stereosignal geht flöten.
Wäre es eine Lösung, zwei LM3915 zu verbauen und die LED-Ausgänge jeweils zusammenzulöten?
Wobei ich beim Ausgänge-zusammenlöten vorsichtig bin und mir es gerne bestätigen lassen würde, dass das funktioniert.

detegg
Inventar

#13 erstellt: 20. Feb 2009, 20:36

rava schrieb:

Eine blöde Idee wäre es, einfach beide kanäle an den einen Eingang zu legen.

... jupp, ziemlich blöde. Schalte einfach rückwirkungsfrei einen OPV als

Addierer davor.

Detlef

rava
Ist häufiger hier

#14 erstellt: 20. Feb 2009, 21:04

also doch noch ein weiterer IC? oje...

welchen OPV empfiehlst du für die logarithmische aussteuerungsanzeige? Da das im Akkubetrieb erfolgt soll er möglichst wenig Verlustleistung mit sich bringen...

ich habe leider keine negativen Spannungen zur Verfügung, um den ordentlich zu versorgen - das Audiosignal hat aber die Hälfte der Zeit negatives Potential.
Wobei es für die Aussteuerung auch genügen würde, nur die positiven Halbwellen zu betrachten, oder?

[Beitrag von rava am 20. Feb 2009, 21:05 bearbeitet]

MosFetPapa
Stammgast

#15 erstellt: 20. Feb 2009, 22:43

Moin,
schalt die beiden Kanäle doch hochohmig passiv über zwei Widerstände zusammen, der LM hat doch nen recht hohen Eingangswiderstand. Und stereomäßig passiert da doch praktisch nix. Das Signal greifst Du ja vermutlich am LS-Ausgang ab oder? Die jeweils über 1k-Widerstände zu Mono zusammenführen und gut ist.
Und wenn Du noch ne Zwischenstufe brauchst, dann nimmst Du einfach nen Transistor in Emitterschaltung.
OP kannst Du dir da echt sparen denke ich.
Gruß Holger

Hannomag
Stammgast

#16 erstellt: 20. Feb 2009, 23:52

hallo,

nur mal so... warum müssen die Aktivboxen denn portabel sein ?

Wenns für den Computer ist, seh ich da keinen Grund, da da eh Strom da ist. Solls für einen Laptop sein, seh ich darin auch keinen Grund. Willst du damit Party machen? Das wird ne kurze Party mit dem Akku. Muss es Stereo sein? Sinn nicht verstanden, da Kopfhörerausgang vorhanden.
Auststeuerungsanzeige? Mach dir lieber ne Anzeige für den Ladezustand des Akkus.
Klang kann man am Rechner regeln.

Grübel...

So ganz schlüssig ist mir das alles hier nicht so.

Klär mich auf.

mfg. Dirk

rava
Ist häufiger hier

#17 erstellt: 21. Feb 2009, 02:17

die 1kOhm-Methode gefällt mir schon besser =).
ich hatte zwar ursprünglich vor, den Chip nicht mit dem verstärkten Signal zu betreiben, aber im Endeffekt ist das Ergebnis das selbe. Also so wird's gemacht. Danke!

jetzt zum Sinn des Ganzen: Im Endeffekt ist es für nen Laptop gedacht, hat aber eine eigene Energieversorgung und zieht nicht den Laptopakku leer.
Der Einsatz wird jetzt keine große Party sein, aber vielleicht mal ein Lagerfeuerabend am See oder im Garten. Und für diesen Zweck wird die Größenordnung und die Akkulaufzeit ausreichen.

Beim Thema Akkulaufzeit entsteht natürlich ein Gegenargument gegen die Aussteuerungsanzeige: Die ganze Anordnung braucht nach Datenblatt ca. 1,3W, was eigentlich schon ne ganze Menge Holz ist. Das meiste scheint mir aber von der Elektronik verbraucht zu werden und lässt sich somit nur schlecht beeinflussen, oder?

Was die Ladezustandsanzeige angeht, ist die nicht ganz so einfach zu realisieren und wird deswegen vermutlich wegrationalisiert. Aber das steht auf einem anderen Blatt8)

MosFetPapa
Stammgast

#18 erstellt: 21. Feb 2009, 02:47

Moin,
Batterieasnzeige ist auch kein Problem....LM3914
Gruß Holger

rava
Ist häufiger hier

#19 erstellt: 21. Feb 2009, 03:12

MosFetPapa schrieb:

Moin,
Batterieasnzeige ist auch kein Problem....LM3914
Gruß Holger

ganz so leicht wird es nicht.
Die Batterie hat nämlich keinesfalls einen linearen Zusammenhang zwischen "Batteriespannung" und "enthaltene Restenergie".
das ist nichtmal beim Kondensator der Fall.

Wer Interesse hat, kann sich mal das Datenblatt zu diesem Chip ansehen:

http://de.farnell.co...i-ion-smd/dp/1470520
Nur für die 5 LEDs ist mir aber der Aufwand zu groß und eine simplere Anzeige, die am besten auch noch sparsam ist, suche ich noch. Ist im Moment auch noch nicht wirklich aktuell.

Und auch vom Thema "hifi" sehr weit entfernt

Hannomag
Stammgast

#20 erstellt: 21. Feb 2009, 12:17

moin moin,

O.k., dann gib mal die Daten des Akkus durch, Typ LiIonen sicherlich, die Dinger sind zwar teuer aber Bleigel wird zu schwer für den Anwendungszweck.
Was zu Überlegen währe, ob es EIN Akku mit großer Kapazität sein soll, oder zwei mit halber. Vorteil der 2. Variante währe die Möglichkeit der Gewichtsverteilung auf 2 Boxen, Parallelladung, und Nutzbarkeit eines Mono ICs pro Box.
Da die Lautsprecher eh nur 5W vertragen, ist der 6W IC am interessantesten. Was macht es sonst für einen Sinn, einen 12W Amp zu konzipieren, wenn eh nur 5W naximal benötigt werden. Lautstärke und Klang sind am Laptop einstellbar.
Jetz noch zum Kopfhöreranschluss. Hat der Laptop nicht schon einen?
Um Strom zu sparen, solltest du auf jeden Schnickschnack verzichten.

mfg. Dirk

rava
Ist häufiger hier

#21 erstellt: 21. Feb 2009, 20:25

Also beschäftigen wir uns doch mit der Akkuanzeige.
Es gibt einen neuen Plan:

Ich nehme keinen Laptop, sondern eine Intel Atom-Plattform. Somit kann mann alle Teile in einem Gehäuse am selben Akku betreiben.
Wär doch schade, wenn ein Akkupack leer wird, während die anderen Akkus noch Laufzeit übrig hätten. Und durch die freie Gehäusewahl sieht's vielleicht auch besser aus.

Ich werde mir also ein Pack aus 12 Zellen konfektionieren. Eine Zelle liefert 3,7V und hat 4000mAh.
4 seriell, 3 parallel ergibt ein Akkupack mit 14,8V und 12000mAh.
Verbrauchsmäßig rechne ich mit maximal 25W PC, 10W Display, 12W Amp. Das ergibt selbst im Extremfall eine Laufzeit von 177,6 Wh / 47W = 3:40h. Nur so als grobe Abschätzung.
Der Amp wird der TDA1519B im 2x6W Stereobetrieb.

Die Akkuzellen werden nur in einem verhältnismäßig schonenden Bereich betrieben. Je nachdem, wie weit sie der Charger lädt (hab mir noch für keinen entschieden), beträgt die Maximalspannung 4,1V - 4,2V. Das System wird bei einer Zellspannung von ca. 3,0V abschalten. Dass sich der Energiegehalt der Zellen (und damit die Ladezustandsanzeige) in diesem Bereich linear zur Restspannung verhält, wage ich zu bezweifeln.
Für Kondensatoren gilt das ja schonmal auf keinem Auge =)

Der Kopfhöreranschluss ist gestorben. Wenn dann wird einfach noch eine Klinkenbuchse zwischen AMP und PC gelötet...

Aber da fällt mir ein:
Wenn schon eine Ladezustandsanzeige, dann nicht mit Elektronik. Lieber wär mir da ein AD-Wandler mit USB Anschluss und eine Software, die den Ladezustand anzeigt und den Rechner rechtzeitig herunterfährt