Anbetracht der Tatsache das ein paar Messdiagramme manchmal für den ein oder anderen doch recht abwechslungreiche Lesekost ist - hier ein paar Messungen zu einem 2-Kanal PWM Verstärker mit Schaltnetzteil.
Vielleicht lohnt sich in dem Zusammenhang der Link zu dem Ram W12... Thread, in dem die Sicherung vom Schuppen des Besitzers beim Test der dicken Endstufe austriggert.
Zuerst einmal - das Modul hat mir ein User aus dem Forum geschickt. Er wollte wissen was damit so los ist? Entgegen der Tests in der tools mache ich hier aber nur so einen Rundumcheck der eher auf das Thema Stromaufnahme bei Belastung zielt. Nebenbei bemerkt glaube ich das Teil zu kennen, da wir bereits in einem Test so eine Modul (als "Gorilla" gelabelt) hatten.
Das Verstärkermodul sieht so aus:
Was kann es?
Kanal A soll 2000 Watt an 4 Ohm machen, Kanal B 700 Watt (4 Ohm) bringen. Netzspannung steht mit "85 - 268V dual channel auto selection" angegeben.
Weiterhin gibt es noch die Angaben zur maximalen Ausgangsspanung "unloaded": Kanal A 160Vpeak, Kanal B 80Vpeak.
Hmm...."unloaded".... mehr oder weniger nur informativ. Alle anderen Spec's sind so wie üblich.
Technisch besteht das Modul aus einem Schaltnetzteil mit PWM Ausgangsstufen. Ohne das Modul vom Kühlwinkel zu schrauben betrachte ich den Aufbau: passives Eingangsfilter, Gleichrichter, Elkos, 2 MosFets, Trafo. Ansteuerung der Mosfets über L6599, der ein typischer Halbrückenwandler ist. Zum 6599 gehört eigentlich noch sein Kumpel 6563 mit einem weiteren dicken MosFet zwecks PFC! Beide sehe ich nicht. Statt dessen entdecke ich einen kleinen Atmel uC, der wohl ein wenig das allgemeine Management des Netzteils für LED's, Relais und ähnliches organisiert. Für die kleinen Spannung plus/minus 15V und 5V hat man noch einen Top 257 beschäftigt, der mit einem weiteren kleinen Trafo werkelt.
Also - keine aktive PFC. Ob's stimmt? Wir werden sehen.
Ausgangstufe ist typisch PWM. Es gibt eine "große" Stufe mit 4 Transistoren, und die kleinere Ausgangsstufe mit nur 2 Transistoren. Alles sehr ordentlich gebaut und gelötet - sieht propper aus!
Typisch "PWM" bedeutet schon mal: HF am Ausgang! Schauen wir mal:
Joa...der Peak steht für links und rechts nicht ganz gleich, da beide Modulatoren offensichtlich (vielleicht bewußt) leicht versetzt stehen. Im Mittel steht die Modulation bei 445KHz. Ich denke man möchte Intermodulation vermeiden, und hat die Frequenzen absichtlich nicht gleich gemacht. Möglich auch: einfach nur Drift der analogen Oszillatoren. Egal - macht ja nix.
Da die Modulation bis zum Ausgang durchbimmelt benötigen wir ja auch ein Tiefpassfilter. Aber nicht nur um die Modulation weg zu machen, sondern auch um überhaupt die PWM Signale demodulieren zu können. Übrig bleibt an den Lautsprecherklemmen das hier:
Ist jetzt nicht die Riesenmacht, aber immerhin 1,1V mit 450KHz :wink:
Jetzt schauen wir uns die Sache mit der Leistung an. Wir schenken dem Modul 100Hz Burst mit 40mS Dauer an 4 Ohm ein:
Rot ist die Netzspannung, grün der Strom vom Netz, gelb der Poweranalyser Monitor (Momentanleistung Netz), und blau ist die Ausgangsamplitude von Kanal A (der größere). Tja, was gibt's zu sagen? Ganz einfach; passive PFC, Spitzenstrompeaks +-37A / aber RMS auf ~18A innerhalb des Signalburst begrenzt.
Passt ja, Sicherung hält, und auf dem Modul blinken bereits kleine LED's und signalisieren Ende der Lieferbereitschaft. Das blaue Ausgangssignal sieht auch schon bissel angeschlagen aus, aber ein Blick auf die RMS Analyse zeigt 82,29V > 1692 Watt an 4 Ohm. Nicht ganz das was im Manual steht, denn: wir haben leider nur 226 Volt auf der Steckdose. Gut das wir gemessen haben, denn immerhin kann das Modul ja auch 268V verpacken. Und dann könnte ja noch was kommen...
Schauen wir mal was bei 1KHz so anbach ist:
Leider sieht man nicht die Textauswertung des Analysers, aber ich notiere:
Kanal A: 91,86 Volt > 2109 Watt / 4 Ohm
Kanal B: 54,4 Volt > 739 Watt / 4 Ohm
Das sind die Effektivwerte der Bursts innerhalb der 40mS.
Super - stimmt also. Der Strom ist dabei effektiv innerhalb der vertikalen Messzone 16,35A bei 228V. Die sekundäre Netzteilspannung beträgt übrigens 2 x 90V. Demnach ist der Kanal B als normale PWM Endstufe ausgeführt, während der stärkere Kollege A eine Brücke ist! Sonst hätten wir never ever bei 2 x 90V Versorgung 2,1KW auf der Uhr abgelesen.
Jetzt werden natürlich einige Fragen: wieso soll der Kanal A über 2KW in Brücke können, wenn Kanal B (der einstufige) nur 739 Watt schafft? Einfache Sache: Kanal B clippt nicht, während A schon Überstunden macht:
Einigen fällt jetzt bestimmt auch auf das die Signalform "besser" aussieht. Kleiner Trick - ich habe dabei gefiltert. Denn sonst würden wir im Zoom immer noch die Modulation der PWM sehen.
Fazit:
Abermals eine typische Schaltnetzteil/PWM Applikation ohne die bei aktiver PFC erhoffte sinusförmige Stromaufnahme. Die Werte des Hameg 8115 sagen dazu übrigens (bei Sinus bis zur Begrenzung beider Kanäle): Wirkleistungsaufnahme 1100Watt, Blindleistung 920Var, und die Scheinleistung 1400VA. Spannung dabei 228 Volt bei 6,1 Ampere. Powerfaktor des Moduls ist dann 0,78!
Die Betriebsspannung 2 x 90 Volt des Netzteils bleibt auch bei absinkender Netzspannung stabil - hierzu habe ich aber heute keine detaillierteren Untersuchungen angestellt. Keine Zeit...
Soweit mal von hier.