Allgemeine Betrachtungen zu Endstufen

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bukongahelas
Inventar
#1 erstellt: 10. Mrz 2009, 12:45
Hi. Es gibt im Prinzip zwei Methoden, um Lautsprecher gegen Endstufendefekte (DC-Fehler) und Überlast zu schützen:
SchmelzSicherungen in den Railspannungs und/oder LautsprecherLeitungen und LautsprecherSchutzRelais.
Wie defekte LS durch zu lahme SS oder verschmutze Kontakte der LSR zeigen, nicht optimale Lösungen.
Vom temperaturabhängigen "Glühlampenproblem" (Widerstandsschwankungen) der SS garnicht zu reden.
Warum ordnet man die Schliesserkontakte des Schutzrelais nicht in den Railspannungsleitungen hinter den Siebelkos an ?
Im Fehlerfall würden dem Endstufenmodul die Railspannungen entzogen.
Weil beim Einschalten (PowerOn) beide RailspannungsSchliesserkontakte nicht exakt gleichzeitig schliessen und somit DC generiert würde, was wiederum zum Abschalten führen würde ? (Huhn und Ei Problem).
Liesse sich aber mE durch entsprechende Trägheit der Schutzschaltungs-Ansteuerelektronik umgehen.
bukongahelas
krachkiste
Stammgast
#2 erstellt: 10. Mrz 2009, 13:25
In der Tat.

Ich habe übrigens grade ein Netzteil in Planung, das genau das, was du mit Relais vorschlägst (Railspannungen des Endstufenmoduls abschalten), mit Transistoren bewerkstelligen soll.

Ein erster Versuchsaufbau davon ist für April geplant

Denkst du dir die Schalter eigentlich vor der Endstufen Rail-Puffer-Kapazität (aber nach der Netzteil Siebkapazität), oder danach, also direkt an den Endtransistoren o.ä. ?


[Beitrag von krachkiste am 10. Mrz 2009, 13:26 bearbeitet]
Kay*
Inventar
#3 erstellt: 10. Mrz 2009, 15:03

Transistoren


ich habe mal ein White Paper mit einer Rail-Abschaltung per
HexFet's im Netz gesehen.
bukongahelas
Inventar
#4 erstellt: 11. Mrz 2009, 15:39
@Krachkiste: Ich denke in Modulen. Da gibts das NT mit Gleichrichter und SiebElkos, dieses Modul versorgt die Endstufenmodule. Dazwischen in den Railspannungsleitungen soll das Abschaltrelais liegen. Die paar Mikrofarad auf dem Endstufenmodul selbst werden die LS schon nicht killen.

@Forum:Halbleiterschalter möchte ich nicht verwenden, die könnten defekt werden und intern Kurzschluss bekommen, damit wäre die ganze Absicherung sinnlos.

Eine andere Idee habe ich von grossen analogen Netzteilen mit Längsregler-Transistor"batterien" aus der Computer-Saurierzeit:
Ein Thyristor gesteuert von einer Spannungsüberwachung wurde im Überspannungsfall (damals liefen die Computer noch mit 5 Volt TTL-ICs) angesteuert, schloss die 5 Volt bzw die Überspannung produziert durch Längsreglerkurzschluss kurz und brachte eine Schmelzsicherung zur Auslösung.
Nannte sich "Crow-Bar-Protection". Was "Krähen" und "Balken" damit verbal zu tun haben sollten, blieb mir immer schleierhaft. Die Amis haben eben ihre eigene technische Phantasie.

Ein gedankliches Problem habe ich noch: Beim PowerOn schliessen die beiden Kontakte für B+ und B- nicht 100% gleichzeitig. Das könnte zu kurzzeitigem DC am Ausgang der Endstufe führen. Die Schutzschaltung merkt das und schaltet das Relais sofort wieder ab. Und so weiter, und so weiter (Huhn und Ei).
Man müsste eine Trägheit einkonstruieren.
Oder die Railspannungen über Widerstände langsam hochlaufen lassen (schont auch die Elkos des Endstufenmoduls) und dann die R durch Relaisschliesserkontakte überbrücken.
Sind die R so dimensioniert, dass nur einige 100 MilliAmpere Lautsprecherlaststrom möglich sind, hätte man ein Softstart kombiniert mit DC-Protection.

bukongahelas
bukongahelas
Inventar
#5 erstellt: 11. Mrz 2009, 15:48
Zitat:"Der Buchstabe "ß" wurde nicht abgeschafft und durch "ss" ersetzt. !
Mal davon abgesehen, dass es falsch ist, tut es einfach weh, Dinge wie "anschliessen" lesen zu müssen!"

Rechtfertigung: Noch weher tuts, wenn anstatt eines "ß" wirre andere Zeichen auftreten, weil sich die Herren, die angeblich die Zeichensätze von Computern normen wollten, mal wieder nicht einigen konnten.
Daher beschränke ich mich auf "A-Z ; a-Z ; 0-9" und verwende schon ungern Sonderzeichen wie "! ? # ...".
In der Hifi-Elektronikszene kochen schon viele Hersteller ihr eigenes Süppchen, aber was einem da von Windows und Konsorten geboten wird, ist mE einfach eine Frechheit.
Grundsätzlich passt dort nichts zusammen.
Sch... Windows !!!!!! Werft mehr Torten !!!!!!
bukongahelas
krachkiste
Stammgast
#6 erstellt: 11. Mrz 2009, 16:36

Rechtfertigung

Is doch wenigstens mal ein Grund.

Wenn ich das richtig mitbekommen habe können auch Relais unter Strom Probleme bekommen beim öffnen. Wohl einmal wegen Überschlag (Funke, Lichtbogen,...), und einmal mit durchschmelzen (bitte um Aufklärung). Ich habe zwar keine Selbsterfahrungen diesbezüglich weder zu Relais noch zu Transistoren (würde eh nur FETs in betracht ziehen) würde aber meinen dass es in beiden Fällen eine Dimensionierungs- / Bauteilauswahl-Frage ist.

Crowbar ist der englische Ausdruck für "Brechstange". Es handelt sich also um die Brechstangen-Methode
bukongahelas
Inventar
#7 erstellt: 11. Mrz 2009, 18:14
Crowbar: Aha, alle in einen Sack und mim Knüppel drauf,jeder Schlag trifft den Richtigen...
Jetzt ist mir der verbale Zusammenhang klar, danke für die Aufklärung.

Relais: Bis es einem Relais beim An/Abschalten die Kontakte zusammenschweisst, muss es schon sehr hart kommen.
Ich denke auch in meinem Fall nicht an irgendwelche Minirelais (mit denen haben wir in Industrieverstärkern schon genug Probleme), sondern fast an "Schütze" aus der Starkstromtechnik,jedenfalls was die Grösse und Belastbarkeit der Arbeitskontakte anbelangt.
Spannung: Ein Millimeter Luftstrecke isoliert meines Wissens ca 1000 Volt. Die maximalen Railspannungen, die ich je bei NF-PowerAmps sah, waren +-140 Volt bei einer QSC EX-4000 Endstufe, die bringt 1200 Watt. +-140 Volt sind also 280 Volt Differenz, entsprechend 0,28mm Luftstrecke.
Selbst ein Kleinrelais hat schon mehr als einen Millimeter.
Das dürfte reichen.

bukongahelas
krachkiste
Stammgast
#8 erstellt: 11. Mrz 2009, 19:14
Ich weiß es zwar nicht besser, will aber folgendes zu bedenken geben:

Ein etablierter Lichtbogen kann auch noch bei wesentlich geringeren Spannungen erhalten bleiben als er zum zünden braucht (vor allem bei Stromfluss).
Und das Relais fängt ja nicht bei 1 mm an zu öffnen sondern bei 0 mm.

Dass im geöffneten Zustand plötzlich aus dem nichts ein Funke überspringt, wäre in der Tat mehr als unwahrscheinlich bei den für Audioverstärkern üblichen Bedingungen.


PS:
Über die praktikabilität von Relais für den besprochenen Einsatzzweck will ich damit natürlich nichts ausgesagt haben.
On
Hat sich gelöscht
#9 erstellt: 12. Mrz 2009, 11:50
Hallo,

Gleichstromlichtbögen werden deutlich länger als die mit Wechselstrom, weil der Nulldurchgang fehlt. Einfach mal ausprobieren, ab 40V wird es interessant. Senkrecht wird´s länger als waagerecht. 280V/30A DC ergeben grob geschätzt ein Plasmafeuer von 1m Länge.

Gruß
pacificblue
Stammgast
#10 erstellt: 12. Mrz 2009, 13:14

bukongahelas schrieb:
Ein Millimeter Luftstrecke isoliert meines Wissens ca 1000 Volt.

Ich habe mal 100 V/mm gelernt. Wie auch immer, Relaiskonstrukteure wissen um den Zusammenhang und konstruieren entsprechend. Die Schaltspannung wird bei Relais üblicherweise angegeben, kann man also passend auswählen.


bukongahelas schrieb:
Beim PowerOn schliessen die beiden Kontakte für B+ und B- nicht 100% gleichzeitig. Das könnte zu kurzzeitigem DC am Ausgang der Endstufe führen. Die Schutzschaltung merkt das und schaltet das Relais sofort wieder ab.

Der Zustand dürfte wohl kaum kritisch sein. Die gesamte Ansprechzeit von Relais liegt üblicherweise unter 20 ms. Zwischen den Kontakten dürfte weniger als 1 ms Differenz herrschen, während eine Gleichstromschutzschaltung prinzipbedingt viel langsamer als 16 Hz = 62,5 ms reagieren sollte, sonst würde sie schon bei tieffrequenten Musiksignalen abschalten.

Wenn Dir das trotzdem Kopfzerbrechen bereitet, versorge die Schutzschaltung aus einem getrennten Netzteil und schalte mit dem Relais den Endstufentrafo primärseitig.
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