Endstufe berechnung/Selbstbau

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Hobbyelektronik
Schaut ab und zu mal vorbei

#1 erstellt: 05. Nov 2019, 16:42

Servus!
Ich bin gerade dabei mich in Sachen "Diskerter Endstufe" zu versuchen und hätte dazu ein paar fragen an euch.
Natürlich hab ich auch die Such funktion benützt, aber es stellen sich mir doch einige fragen.

Anlehnung dazu dient mir

http://www.hifi-forum.de/viewthread-103-71.html

Also, berechnet soll folgender verstärker werden:
Sinusleistung ca.60W an 4R

Hier zuerst nur die Trafoleistung, wie folgt:
Re wird mit 0R22 bewertet.
Uce sat wird mit 1V angenommen.

faktor=(Rl+Re)/Rl=(4+0.22)/4=1,05
Pa=gewünschte Leistung x faktor= 60W x 1,05= 63W

Ub=(Wurzel(8x Pa x(Rl+Re)))+(2x Uce sat)=(Wurzel(8x63x(4+0,22)))+(2x1)= 48,11V

Nun zu meiner erste frage und zwar die Sättigungsspannung:
hier wurde die Uce sat mit 1V pro leistungstransistor angenommen.

Dazu die Pdf des MJL 3281A als beispiel:

Datenblatt

Im datenblatt ist die Uce sat mit 3V angegeben, meiner Anschicht nach bezieht sich dieser wert bei 10A Kolektorstrom und
bei einem bassisstrom von 1A, sehe ich das so richtig?

Da ich schon weitergerechnet hab und einen Ics von 5,45A erhalte(Uce sat=1V), müsste ich doch nach dem Datenblatt fig.5 bzw. fig.6
eigentlich bei 6A kolektorstrom eine Uce sat von unter 0,5Volt erhalten, die Bassis-emitterspannung läge dann bei ca. 1V
und bei einem Ic zu Ib Verhältnis von 10.

Ist das so richtig?
Oder sollte man diese 3V Sättigungsspannung in die Formel eintragen, da es die max. verlustspannung ist die der Transistor hat?

Demnach wäre dann (Uce sat=3V):

Ub=(Wurzel (8x Pa x(R1+Re)))+(2x Uce sat)= (Wurzel (8x63x(4,22)))+(2x 3V)= 52,11V

dann wird Pmax= Ub2/(2xpix(Rl+Re))=2715,45/26,51= 102,43 W wird bei 70% Wrikungsgrad = 146,3 Watt

Somit würde man bei 60W sinus Ausgangsleistung eine Trafoleistung mit ca. 150W benötigen.

Wobei 2x 24VAC Trafospannung es überschlagsmässig ca. 2x34V dc Leerlaufspg. wären,
bzw. eine 2x18VAC Spannung zu ca. 2x26V dc Leerlauf führt.

Demensprechend würde dann bei kleinerer Uce sat auch die Trafoleistung bzw.Trafospannung sinken.

Bei angenommener Uce sat von 1V wäre Pmax=86,89W ,bei 70% Wirkungsgrad auf rund 125 Watt
bei einer Ub von ca. 48V

In späterer folge werde ich die Berechnungen noch ergänzen, bzw. dann will ich euch gerne meine Diy baustelle
zeigen.
Gruss Christian

Hobbyelektronik
Schaut ab und zu mal vorbei

#2 erstellt: 21. Nov 2019, 20:55

Servus!

So , ich hab mich in den letzten Wochen intensiv mit Transistortechnik beschäftigt,
Tutorials angesehen, berechnungen angestellt und..und..und...
Meine fragen die ich da hatte wurden so in Rauch aufgelöst. (z.B. hängt die Ucesat von Transistoren auch vom Ic ab.)

Natürlich muss ich zugeben, dass ich jetzt eine Schaltung benütze die hier schon gebaut wurde.

Eine komplette neu entwicklung würde auch alles sprengen, und es gibt ja genügend schaltungen im Netz.
Deswegen beschränke ich mich damit, die Schaltung an den von mir verwendeten Transistoren anzupassen.

Ich wollte die Wahl der Transistoren so gestallten, dass die überall zu bekommen sind und natürlich auch dafür vorgesehen sind.

Als Endstufentransistoren werden MJL 1302A und MJL 3281A verwendet.
Für die Treiber setze ich die MJE 15031 und MJE 15030 ein.
Als Spannungstreiber verwende ich die 2N5551 und 2N5401.
Bei der LED-Konstantstromquelle verwende ich die BC556B und BC546B
und in der Differenzstufe werden die BC550C und die BC560C eingesetzt.

Ich habe die Schaltung einigemale durch Spice simmuliert.
Der Klirr bei 4R liegt ca. bei 0,019% (ca. 60W),
und bei 8R liegt der Klirr bei 0,009% (ca. 30W)

Sorry falls die Bilder unscharf sind

So nun werde ich eine Testplatine entwerfen um die Schaltung aufzubauen.

Gruss christian

[Beitrag von Hobbyelektronik am 21. Nov 2019, 20:58 bearbeitet]

Uwe_1965
Inventar

#3 erstellt: 21. Nov 2019, 22:21

Sehr interessante Schaltung, bin gespannt wie sie dann in real klingt.
Gruß Uwe

Kay*
Inventar

#4 erstellt: 22. Nov 2019, 17:42

Als Spannungstreiber verwende ich die 2N5551 und 2N5401

kann es sein, dass hier MJE340/350 besser geeignet wären?

Hobbyelektronik
Schaut ab und zu mal vorbei

#5 erstellt: 22. Nov 2019, 20:27

Servus!

Ja ich finde diese Schaltungsvariante auch sehr interessant, da gleich zu Beginn durch die beiden Differenzstufen, das Eingangssignal in positive und negative "Seite" aufgetrennt wird.

Man könnte die Schaltung noch weiter verbessern wenn man die Stromtreiber und Endtransistoren nicht in "normaler Darlington" schaltet, sondern gleich eine Compound-schaltung realisiert, das würde die Linearität verbessern. Noch exotischer würde es wohl mit der Sziklai-schaltung werden, nachteilig der Sziklai-schaltung ist, dass sie zu Schwingen neigt.

Nun, ich hab mir auch die MJE340/350 angesehen und mit den 2Nxxxx verglichen, für 10mA max. an Ic sollten die 2Nxxxx eigentlich ausreichend sein. Zusätzlich haben die 2Nxxxx (bei 10mA) einen doppelt so hohen Verstärkungsfaktor als die MJE.
Als Stromteiber für die MJLxxxx sind die MJExxx eher zu gering, deshalb viel die Wahl auf die MJE15030/31.

In einer Compound-schaltung würden sich die MJE 340/350 zwischen 2Nxxxx und den MJE15030/31 sicherlich wohl fühlen. (wäre im Hinterkopf ein Gedanke von mir, vieleicht werds ich irgendwann probieren)

So, hab heute frei gehabt und somit begonnen ein Layout zu erstellen.

Morgen werd ich dann beginnen die Platine herzustellen.

Gruss Christian

[Beitrag von Hobbyelektronik am 22. Nov 2019, 20:29 bearbeitet]

Uwe_1965
Inventar

#6 erstellt: 23. Nov 2019, 18:26

Ich habe es bisher nur in einem Manual mal gesehen, die Geschichte mit den 2 Differenzverstärkern, Yamaha DSP Z9. Das meinte ich auch mit Interessant.
Gruß Uwe

Kay*
Inventar

#7 erstellt: 23. Nov 2019, 19:21

Ich habe es bisher nur in einem Manual mal gesehen

die Schaltung ist Standard,
Rotel, Elektor, Sony, usw. in Varianten

simuliere mal diese Variante mir Kaskode:

statt der IRF's geht auch MJE, dann aber nur zwei grüne Led's

Hobbyelektronik
Schaut ab und zu mal vorbei

#8 erstellt: 24. Nov 2019, 18:40

Servus!

Interessante Schaltung, wenn ich mal zeit hab werd ich's simulieren, vorausgesetzt ich find die SCxxxx und die SAxxxx typen als Makros für's spice, thx Kay.

Hier möchte ich euch zeigen, wie ich meine Platinen selber mache:

Erstmal hab ich die Platine belichtet,geätzt und dann bei den wichtigen Stellen Durchkontaktiert.

Weil ich immer wieder lese dass hier das Toner-verfahren angewendet wird, möchte ich hier darauf verweisen dass ich es z.B. mit einem ganz normalen Papier und Tintenstrahl Drucker, meine Layouts drucke (es hat ja nicht gleich jeder einen Laser drucker).

Wie man auf den Bildern sieht sind meine Utensilien fast ausschlieslich selbstgebaut und sie tun ihren Dienst schon teilweise Jahrzent lang. Für den Diy- Hobbybereich ganz akzeptabel.

Meine neueste Erungenschaft ist eine kleine China-CNC, die jetzt für meine Bohrungen zuständig ist.
Zuvor hatte ich eine kleine billig Ständerbohrmaschine für die Löcher in verwendung und musste alles händisch bohren. Jetzt ist es erheblich einfacher geworden.

Als Durchkontaktierungen nehm ich (man hällt's fast für unmöglich) einfache aderendhülsen, die ich auf die Platine niete.
Dadurch ist es auch möglich Bauteile wieder auszulöten falls mal was schiefläuft ohne dass die Kontaktierung mit raus geht.

Hier ein paar Bilder für Euch:

Belichten und Entwickeln:

Platinenherstellung_belichten_entwickeln

Ätzen und Bohren:

Durchkontaktieren bzw. vernieten:

Hier hab ich noch ein kleines Video (ca.12min.) vom CNC-fräsen für euch:

Schöne Grüsse
Christian

[Beitrag von Hobbyelektronik am 24. Nov 2019, 18:45 bearbeitet]

Kay*
Inventar

#9 erstellt: 24. Nov 2019, 19:09

Meine neueste Erungenschaft ist eine kleine China-CNC

Link?

ot:

vorausgesetzt ich find die SCxxxx und die SAxxxx typen als Makros für's spice

BC550/60, bzw. 2N5xxx reichen für "normale" Betriebsspannung, für dir Simu sowieso,
sprich die Transen sind nur wegen hoher Uce eingezeichnet

[Beitrag von Kay* am 24. Nov 2019, 19:12 bearbeitet]

Hobbyelektronik
Schaut ab und zu mal vorbei

#10 erstellt: 24. Nov 2019, 19:57

Hier der Link, ist von der Bucht :

Chinafräse

Ein paar umbauten sind da noch nötig, wie z.B.: endschalter
Ich hab so ca. insgesamt 200€ (inkl. fräse) ausgegeben weil ich noch ein paar zusatzstreben und winkeln usw. angebracht habe. Bin allerdings für diesen Betrag sehr zufrieden, dass was ich dafür bekommen hab.

Natürlich ist das jetzt nicht ein ultimatives teil, aber für kleine Anwendungen sicherlich brauchbar.

Gruss christian

[Beitrag von Hobbyelektronik am 24. Nov 2019, 20:00 bearbeitet]

jehe
Inventar

#11 erstellt: 25. Nov 2019, 00:24

ja, ganz nett die kleinen China-Fräsen.
Ich frage mich allerdings wieso du die Platine nicht gleich fräst. Dann wäre es mit dem Bohren ein Abwasch.

Hobbyelektronik
Schaut ab und zu mal vorbei

#12 erstellt: 26. Jan 2020, 11:08

Servus!
So ich muss mich erstmal entschuldigen dass hier momentan nichts weitergeht!
Leider bin ich momentan total im Umzugstress, ich übersiedle gerade von einer Genossenschaftswohnung in mein eigenes Haus.
Wird noch eine Weile dauern, bis ich mit meinem Hobby weitermachen kann, so ein Haus macht aber auch schon ordentlich viel Arbeit. Vor allem muss ich mir wieder eine "Elektronikwerkstatt" aufbauen.