Erklärung zu Verstärker-Brückenschaltung bzw. Zusammenschalten von 2 Verstärkern

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ChristianMann000
Stammgast

#1 erstellt: 21. Apr 2011, 20:55

Hallo!

Ich habe seit einiger Zeit in einer mobilen Soundanlage den TDA 8560 Q in Betrieb und wollte mich jetzt aus gegebenem Anlass umhören, ob man mit diesem evtl. mehr Leistung erzielen könnte. Der Grund ist, dass ich mit dieser Anlage öfters beim Arbeiten (Umgebungsgeräusche) ziemlich am Limit des Verstärkers höre und dieser dann schon recht deutlich Übersteuert und einfach nicht mehr gut klingt.

Deshalb wollte ich mich über eine Brückenschaltung von Verstärkern informieren, habe dabei auch erfahren, dass dieses Versärker IC intern schon eine Brückenschaltung besitzt, habe jedoch keine für mich verständliche Erklärung dieser Schaltung gefunden.

Warum kann man eine Brückenschaltung nicht nocheinmal brücken? Wie werden die Verstärker dabei genau zusammengeschlossen bzw. was ist die Besonderheit dabei?

Ich wäre über eine hilfreiche Erklärung zur Brückenschaltung generell sehr dankbar.

Ein anderer Gedanke von mir war noch, einfach einen zweiten Versärker-IC parallel zum anderen dazuzuhängen, sowohl auf der Eingängsseite als auch auf der Lautsprecherseite einfach dazuhängen?
Wäre das möglich, ja, nein (warum nicht)?

Bitte um eure Hilfe!!
Beste Grüße
Christian

Guitarman95
Stammgast

#2 erstellt: 21. Apr 2011, 22:24

ChristianMann000 schrieb:

Ich hab mal ne' Verstärkerschaltung mit 6 LM3886 Gesehen, die knapp 300W bringen sollte. Das waren jeweils 3 LM3886 Parallel zusammengeschaltet und dann 2 dieser Blöcke als Brückenschaltung.
Also vom Prinzip her geht das denke ich, du musst nur auf das DC - Offset der Einzelnen Chips achten. Also evt. nen 0,22 Ohm Widerstand an jeden Chipausgang und ein Abgleichtrimmer, zur Einstellung des Offsets.

Beachten musst du natürlich, das du ein Leistungsfähigeres NT benötigst, und die Beschaltung der ICs solltest du dann auch anpassen.

MfG

ChristianMann000
Stammgast

#3 erstellt: 23. Apr 2011, 09:02

ok, die brückenschaltung verstehe ich jetzt halbwegs.. hab da eine gute erklärung gefunden:

http://www.loetstelle.net/grundlagen/verstaerker/verstaerker4.php

aber: warum kann man eine brückenschaltung nicht noch einmal mit einer anderen bridgen?

außerdem: wie einfach/kompliziert ist eine brückenschaltung realisierbar? wie wird die phasenverschiebung am eingang bewerkstelligt?

wie ist das mit dem parallel schalten der verstärker? gibts da noch andere meinungen dazu, die die möglichkeit widerlegen?
was ist das dc offset?

wegen der stromversorgung wäre das kein problem, denn diese mobile anlage läuft mit akku, dieser wäre dann zwar früher leer, aber die mehrleistung könnte er ohne weiteres liefern..

lg

Guitarman95
Stammgast

#4 erstellt: 23. Apr 2011, 10:36

ChristianMann000 schrieb:

ok, die brückenschaltung verstehe ich jetzt halbwegs.. hab da eine gute erklärung gefunden:

http://www.loetstelle.net/grundlagen/verstaerker/verstaerker4.php

aber: warum kann man eine brückenschaltung nicht noch einmal mit einer anderen bridgen?

außerdem: wie einfach/kompliziert ist eine brückenschaltung realisierbar? wie wird die phasenverschiebung am eingang bewerkstelligt?

wie ist das mit dem parallel schalten der verstärker? gibts da noch andere meinungen dazu, die die möglichkeit widerlegen?
was ist das dc offset?

wegen der stromversorgung wäre das kein problem, denn diese mobile anlage läuft mit akku, dieser wäre dann zwar früher leer, aber die mehrleistung könnte er ohne weiteres liefern..

lg

Moment mal, Was willst du jetzt mit was Brücken?
Es ist meines Wissens möglich, mit gewissen veränderungen am Schaltplan mehrere Verstärkermodule Parallelzuschalten und dann im Brückenbetrieb zu treiben.

Die Phasenumkehrung(Drehung um 180°) Wird entweder mithilfe eines Operationsverstärkers, oder direkt am VerstärkerIC bewerkstelligt.Fast alle IC Verstärker, die mir in den Sinn kommen, können Invertiert(Phasengedreht) oder Non-Invertierend Betrieben werden. Heißt, diese besitzen zwei Eingänge.

Klick mich!
Hier hab ich die Seite mit den 6 Parallel-Gebridgen LM3886'ern wiedergefunden. Ist allerdings auf englisch...

DC Offset ist die Spannung, die in Form von Gleichstrom am Lautsprecher oder im Falle der Parallel geschalteten VerstärkerICs auch zwischen den Ausgängen der ICs anliegt(Ruhezustand -> Kein Signal am IC).
Man sollte nach möglichkeit versuchen, die Offsetspannung so gering wie möglich zu halten, denn Lautsprecher sind für Wechselstrom gebaut und mögen Gleichstrom nicht sonderlich.

Das Wichtigste, was nur zu Beachten ist, ist das der VerstärkerIC auf Brückenschaltung ausgelegt ist, bzw. Die Art von 'einsatzgebiet' verkraften kann.

MfG

ChristianMann000
Stammgast

#5 erstellt: 23. Apr 2011, 13:28

nun, ich hätte mir gedacht, ich brücke ein tda 8560 ic (stereo) mit einem weiteren tda 8560.. wenn das geht..

wie verändert sich bei einer brückung die zulässige impedanz des verstärkers? bzw. wie verhält das sich bei einem parallelbetrieb?

macht ein parallelbetrieb mehrerer ic's denn überhaupt sinn? ich habe gelesen, dass sich dadurch nur die stromstärke verdoppelt, jedoch die amplitude eigentlich gleich bleibt..

alternative wäre natürlich noch ein stärkeres ic..
in einem thread wurde der TDA 1560 empfohlen, dieser hat jedoch am ersten blich die gleiche leistung wie der 8560..

lg

Guitarman95
Stammgast

#6 erstellt: 23. Apr 2011, 13:35

ChristianMann000 schrieb:

Wenn man 2 IC Parallel Betreibt, kann man (theoretisch) die hälfte der mindestimpedanz dranhängen.

Mehr Stromstärke heißt auch mehr Leistung, da P = U*I.

Hast du dir den Link mal angeschaut? Dort ist auch ein Schaltungsvorschlag für 2x LM3886 mit 100 Watt.

MfG

ChristianMann000
Stammgast

#7 erstellt: 23. Apr 2011, 18:34

mir ist inzwischen nochmal folgender gedanke gekommen:

warum kann ich ein bereits intern gebrücktes IC nicht nochmal extern mit einem weiteren solchen brücken? die phasenumkehr dürfte doch auch so machbar sein und die amplituden würden sich ja trotzdem summieren... verstehe nicht warum das nicht gehen soll..

und zur phasenumkehr: würde es nicht genügen, bei einem eingang die masse mit dem signal zu vertauschen, sofern jeder eingang eine eigenständige masse hätte..

Guitarman95
Stammgast

#8 erstellt: 23. Apr 2011, 19:17

ChristianMann000 schrieb:

Wenn Die Amplitude zwischen Masse und Signal entsprechend hoch ist, könnte es Funktionieren. Allerdings tun sich dann einige andere Mögliche Probleme auf. Die Möglichkeit mit dem OP ist denke ich eine der Einfachsten.

Ich bin der Meinung dass das Funktionieren sollte. Allerdings sollte man die Bauteiltoleranzen der zwei(oder mehreren) Gebrückten ICs so gering wie möglich halten(zB 0.1% Tol. Widerstände für die Aussenbeschaltung) Denn sonst kann es sein, das teils hohe Ausgleichsströme zwischen beiden ICs fließen.

MfG

mrlongie
Stammgast

#9 erstellt: 23. Apr 2011, 21:45

warum kann ich ein bereits intern gebrücktes IC nicht nochmal extern mit einem weiteren solchen brücken?

Es funktioniert nicht!

Ganz einfache Antwort: Ein Lautsprecher hat 2 Pole. Bei einer Brückenschaltung wird jeder der beiden Pole gegenphasig von jeweils einer Endstufe angetrieben. Da es nur 2 Pole gibt, können auch nur 2 Endstufen derart verschalten werden. Der TDA8560 hat insgesamt 4 Endstufen, jeweils zwei zueinander gebrückt. Also: 2 Anschlüsse, 2 Endstufen

Willst du mehr, brauchst du mehr Betriebsspannung. Eine andere Möglichkeit gibt es nicht. Tipp: TDA1560/1562Q.

Mfg,
Markus

[Beitrag von mrlongie am 23. Apr 2011, 21:48 bearbeitet]

ChristianMann000
Stammgast

#10 erstellt: 24. Apr 2011, 08:17

aber wieso, ich kann doch auch den einen ausgang (wenn es auch nicht die masse ist), mit dem anderen ausgang der 2. endstufe zusammenhängen, oder?
jedoch muss diese auch wieder gegenphasig zusammengeschlossen werden, ich hab das mal veranschaulicht..

@mrlongie: was hältst du von einer parallelschaltung?

den tda 1560 hätte ich mir auch schon angeschaut.. nur: ist der nicht mono? und außerdem: laut datenblatt liefert der 40 watt an 8 ohm, ist der auf 4 ohm auch stabil? darüber habe ich nichts herausgelesen!

lg

Guitarman95
Stammgast

#11 erstellt: 24. Apr 2011, 10:05

Ich hab mir grade mal das Datenblatt de TDA 8560 angeschaut.
Problem bei diesem ist, das du nur einen Eingang (Ich schätze non-Invertierend) zur verfügung hast. Das macht einen Parallelen Betrieb der beiden IC hälften einfacher, allerdings einen Seperaten Betrieb der hälften Schwieriger (Du müsstest jeweils output 1B und 2B Frei lassen, deshalb ergibt die seperate zusammelschaltung der Endstufen kaum Sinn).

Ja, der TDA 1560 ist nur Mono.
In dem Datenblatt wird aber was von Überlastschutz geschrieben, ob der nun also auch bei 4 Ohm Stabil läuft ist ne andere Sache.

Allerdings solltest du beachten, dass der 1560'er im Normalbetrieb 'nur' 10 Watt liefert. Erst bei höherem Einganssignal bekommt man bis zu 40 Watt aus dem Modul gequetscht.

Ich kann an der Stelle nur nocheinmal den LM3886'er empfehlen.
Bis zu 68W @ 4Ohm und 25V +/-.

MfG

ChristianMann000
Stammgast

#12 erstellt: 24. Apr 2011, 10:52

ja, wäre an sich schon eine recht gute sache, aber mein mobiles system läuft mit einem 12 volt akku, habe alles darauf ausgelegt.. lagegerät, kombinierbarkeit mit zigarettenanzünder, auto-boardnetz... etc.

kurze grundsatzfrage zwischendurch:
die spannung am ausgang (verstärktes signal) ist gleichbedeutend mit der amplitude.. ja/nein?
was für eine rolle spielt der stromfluss (stromstärke) am ausgang?

lg

Guitarman95
Stammgast

#13 erstellt: 24. Apr 2011, 11:43

Die Amplitude ist meines Wissens der 'Maximalausschlag' an Spannung zB am Ausgang des ICs.

Ich denke du kennst die Formel für die Berechnung der Leistung?

P = U*I
Power(Arbeit, Leistung) = Spannung(U) * Strom(I)

Nun, Damit der Lautsprecher die Luft in schwingung versetzen kann, ist Arbeit nötig, in Form von Spannung UND Strom. Das ist insofern voneinander abhängig, alsdass der Lautsprecher GAAANZ Grob gesehen ein Ohmscher Widerstand ist.

Ohne entsprechende Stromfestigkeit des ICs würde am Ausgang des ICs weniger Spannung anliegen (Spannungsabfall am IC) und Folgerlich weniger Arbeit ausgehen vom Lautsprecher Stattfinden. Beim Parallelschalten von VerstärkerICS verringert man den Spannungsabfall am Ausgang der ICs und damit die Gesamtleistung des Verstärkers.

Eine Parallelschaltung des TDA 1560's sollte man tunlichst vermeiden, weil das eine Endstufe mit Spannungsanheber ist... Und das dürfte ziemlich schnell in gebratenen Chips enden.

MfG

tede
Inventar

#14 erstellt: 24. Apr 2011, 13:11

Hallo,

um "mehr" Leistung bei vorgegebener Spannung zu erreichen gibts 2 Wege:

-Mehrere Endstufen mit jeweils eigenen Lautsprecher nehmen.

-Die Bertiebsspannung mit einem Schaltnetzteil erhöhen.

@ChristianMann000
wenn du fragst, warum eine "gebrückte" Endstufe nicht nochmals "gebückt" werden kann, hast du das Prinzip nicht verstanden.

Ich rate dir eine fertige Car-Endstufe zu nehmen.

Grüße
Thomas

mrlongie
Stammgast

#15 erstellt: 24. Apr 2011, 14:34

Das kannst du zwar machen, jedoch hättest du dann das Schaltungsprinzip, welches im 8560 schon integriert ist, nochmals extern aufgebaut und genau die selbe Ausgangsleistung. Mehr als gebrückt geht nicht, denn mehr als die Betriebsspannung als maximale Amplitude kannst du nicht erreichen (und genau dass macht eine ideale Brücke).

Also nochmal: du brauchst mehr Betriebsspannung. Um den Aufwand abschätzen zu können, kannst du dir meine beiden Projektlinks in meiner Signatur mal anschauen.

Mfg,
Markus