Schaltnetzeil für PA-Endstufe Tipps

    hallo leute,

    wiedermal ein problem... und zwar haben wir jetzt von dynacord erfragt das der trafo in der L1000 1,9kw hat... jetzt weiß ich erst recht nicht auf wieviel kw ich des schaltnetzteil auslegen sollte, TBF sagte glaube ich was von weniger als 1000W, aber wenn der trafo fast 2kw hat, dann erscheinen mir 500W oder so, zu wenig...

    soll ichs jetzt 1500W oder mehr auslegen? und vor allem, wieviele elkos sollte ich nehmen damit die spannung noch ca. gleich einbricht? fragen über fragen... :mrgreen:

    gruß st0ne

    ich werde vermutlich den HGTP12N60A4D von Intersil in einer halbbrücke verwenden, ist ein IGBT der mir so wie es ausschaut wie für schlatnetzteile gemacht worden ist :mrgreen:
    ist glaub ich für die leistungsklasse ausreichend... verluste sollten wohl auch gering bleiben, und teuer ist er auch nicht, also bei farnell kostet er 7,90? :D

    Wenn es sich etwa so wie das jetzige konventionelle Netzteil verhalten soll würde ich an Elkos erst mal die nehmen, die du jetzt am Ringkerntrafo hast. (Spart auch Kohle :) )
    Dann das SNT (Leistungsteil und Trafo) ruhig überdimensionieren und ungeregelt aufbauen, das Tastverhältnis über einen Trimmer einstellbar machen. Du musst auch eine primärseitig einstellbare Strombegrenzung vorsehen. Der Schaltplan den ich dir mal geschickt hab und das pdf vom „stami“, da ist so was drin. (Info: Der Plan den du von mir hast ist aber alt. Die Regelung ist rausgeschmissen, steht jetzt einfach auf volles Tastverhältnis).

    Wenn du dann STROMBEGRENZUNG und TASTVERHÄLTNIS variierst und mit diesen beiden Parametern ein bisschen „rumspielst“ müsstest du das Verhalten des alten Netzteils ganz gut nachbilden können.

    Wenn du einen ETD49 N67 benutzt und alles an Elektronik etwas überdimensionierst brauchst du dir auch um die Leistung keine Sorgen machen. Anhand meiner Erfahrungeb mit meinem kleinen Prototypen schätze ich die Leistung von dem endgültigen Layout das demnächst an meinen Platinenhersteller geht mindestens auf locker 2kW. Nimm einfach den gleichen Kern und du hast genug Reserven. Wie du es am Ende brauchst stelltst du über die Strombegrenzung und das Tastverhältnis ein.

    Kannst beim Hersteller ja auch mal anfragen, was passiert wenn man ein härteres Netzteil einbaut, aber ich denke das das den Endstufen selbst nicht viel ausmachen sollte.

    Ich hab mir für meine zukünftige SNT-Basteleien den ETD59 (den dicksten) bestellt. Laut dem Simulator der FH.Darmstadt macht der aber nur max.750W @50kHz. Wie bekommt Ihr denn aus dem kleinen Teil über 2kW??? Bei sehr viel höheren Frequenzen spielen die Dioden nicht mehr mit und den Flussdichtehub kann man auch nich beliebig erhöhen...

    Ist der Simulator da zu vorsichtig?? :roll:
    Weiß einer von Euch, was man aus meinem Kern wirklich rausholen kann? :twisted:

    Wieviel Windungen würdet Ihr dann primär nehmen (primär gleichgerichtete Netzspannung)?? (Unter 20 dürfte wohl etwas warm werden...)

    Grüße, Hendrik

    hmm, naja, das mit den elkos ist so ne sache, ich denk nicht das sie low ESR sind...

    meinst du jetzt mit strombegrenzung eine schaltung die bei zu viel primärstrom den softstart aktiviert, also quasi kurzschlussfest? oder meinst einfach die überstromabschaltung mit den shuntwiderständen?

    es ist ja so, wenn ich beim ungeregelten schaltnetzteil des tastverhältnis ändere, dann ändert sich auch die ausgangsspannung... wär ja auch ned so praktisch...

    ETD 49 ist mir zu klein, werde wahrscheinlich EDT59 nehmen, habe ich genug wickelraum :D


    die endstufe würde es übrigens nicht gut vertragen wenn die spannung nicht richtig in die knie geht... hab mir das mit der SOA der transisotren so durchgerechnet, und zwar muss die spannung bei volllast genau auf ca. 70V einbrechen, von ursprünglich 90V, sonst fährt man voll in der SOA, habe auch schon nachgemessen, die spannung bricht auch wirklich auf 70V ein...

    Oh sorry, :oops:
    ich meinte natürlich den ETD59N67, den verwende ich auch. ETD49N67 wurde im pdf vom Stami verwendet. Der ETD49N67 soll laut Datenblatt bei 100kHz 1,8kW bringen, mit dem größeren ETD59N67 wird also locker mehr möglich sein, habe leider von dem Ding nur ein Datenblatt ohne Leistungsangaben. :(

    Henne: N27 Kerne haben laut Datenblatt etwas weniger Leistung und arbeiten mit kleineren Frequenzen, kann sein dass du so einen erwischt hast. Der ETD49N27 z.B ist mit 1,25kW bei 100kHz angegeben, der ETD49N67 mit 1,8kW

    (aber keine 100%-Gewähr für die Angaben :| )

    stone
    Ich meine die Überstromerkennung mit den Shuntwiderständen. Das IC bei mir und im pdf vom stami geht dabei nicht auf softstart, sondern schaltet den gerade aktiven Mosfet vorzeitig aus, bevor der PWM-Generator das tun würde. Es wird also nur die Pulsbreite verkürzt. Softstart auf keinen Fall dabei auslösen lassen :!: .

    Die Windungen:
    Ich habe für 80kHz eine primäre Windungszahl von 15 Windungen errechnet, bekomme dann so ca. 105mT. Hab mich da am pdf vom Stami orientiert.
    Passt sogar mechanisch bestens, 15 Windungen 245x0,1 HF-Litze passen da exakt ganz sauber in einer Lage drauf :) . Heiß wird da (bis jetzt) auch nicht wirklich was.

    Zur endgültigen Leistung kann ich aber erst was sagen wenn meins fertig ist, ich erwarte mindestens 1kW aber 2kW sind nicht unrealistisch.

    Ich habe einen ETD86 N62 oder 67? erwischt. Wie viel dürfte der bei 30-50kHz bringen?? 15Wnd. hört sich genial an. Der Simulator wollte mir 40 verpassen...

    Als Ansteuerung dachte ich an diesen HI- und Lowside-Driver mit integriertem NE555 von IRF +IRF740 als FETs. Das ganze als Halbbrücke sollte eigentlich kaum totzukriegen sein...

    Grüße, Hendrik

    Achtung 15 Windungen bei 80kHz. Werde die Formel mal rauskramen...
    Bei kleineren Frequenzen wirst du mehr Windungen brauchen.

    Ich würde aber einen Gegentaktwandler empfehlen. Must zwar Primär doppelt Wickeln, kannst dafür aber ganz easy eine Strombegrenzung einbauen, könnte sinnvoll sein. Guck dir ruhig stami's pdf an. Einfach die Regelung rausschmeissen, also auf volles Tastverhältnis und das gleiche IC verwenden. NE555? :shock:
    Nimm den UCxxx von stami's pdf, damit hast du einen guten Grundstein gelegt.

    aso, naja,

    also softstart mit den shuntwiderständen auslösen ist garnichtmal so schlecht sag ich jetzt mal... hab da so eine beispielschaltung, die ist dadurch kurzschlussfest, dh. im kurzschlussfall, wird dann über den softstartpin vom UC3525 die pulsbreite soweit zurückgenommen, das der maximal zulässige strom fließt, also im kurzschlussfall... sekundärseitig bricht halt dann die spannung zusammen...

    ich will ja später auch noch ein schaltnetzteil fürs auto bauen, mit ca. 1kw leistung, vielleicht weniger, wie ich da mit dem wickeln tu weiß ich noch nicht, da die primärströme dann so hoch sind, das ich ein 35mm² kabel zum wicklen bräuchte :mrgreen:

    Ich weiß nicht, warum Ihr so guckt :shock:

    Schaut Euch doch mal den IR2153D an!! Bis auf die LeistungsFETs und den Trafo ein komplettes SMPS!! (Und billig noch dazu)
    Da IRF auch noch die passsenden MOSFETs produziert, werde ich erstmal nicht auf den UCXXX umsteigen!!

    Grüße, Hendrik

    DJ Jerolm:

    Limitiere ich nicht bei meiner Halbbrücke automatisch den Strom über die Kondensatoren, die die Primärspule symmetrieren? Je geringer die Frequenz und die Kapazität, desto eher sind die Caps voll und nichts fließt mehr... Oder sollte man die einfach möglichst groß auslegen, damit mir das Rechteck nicht einbricht?

    Mein Treiber IC hat einen Ref.Eingang. Wenn also die Sekundärspannung erreicht ist, schaltet mein SMPS einfach ab. Und Kurzschlüsse weiß ich zu vermeiden... Bei einer Vollbrücke benötige ich vier FETs und die Ansteuerung wird komplizierter was ich mir @>30kHz noch nicht zutraue...

    Grüße, Hendrik

    Zitat

    also softstart mit den shuntwiderständen auslösen ist garnichtmal so schlecht sag ich jetzt mal...


    Dann hast du aber für 0,5-1s gar kein Saft, das taugt nix :!:
    Der UC aus stami's "pdf" hat außerdem glaubeich ZWEI Schaltschwellen am Strombegrenzungseingang. Die erste verkürzt nur den Impuls und die Zweite deutlich höhere aktiviert den Softstart, du brauchst keine extra Schaltung.
    Zu deinen 20V Spannungseinbruch:
    Die hast du bestimmt bei voller Belastung mit einen Sinus gemessen. Lass mal ein Technolied oder Musik drüber laufen und guck die Spannung mit dem Scope an. Selbst bei den Bässen wird da nicht so viel zusammenbrechen.

    Henne:
    Kann ich nicht genau sagen, habe mit diesem Typ SNT noch nix zu tun gehabt, da ich Gegentakt zumindest für's erste mal für sicherer halte. Das einzige was mir dazu einfällt:
    Sei vorsichtig, Induktivität und Kapazität in Reihe ergibt einen Reihenschwingkreis :!: Wenn dessen Resonanzfrequenz bei deiner Schaltfrequenz liegt kann der wie ein Kurzschluss wirken(bis auf die ohmschen Widerstände deiner Anschlussdrähte)

    Zitat

    Wenn also die Sekundärspannung erreicht ist, schaltet mein SMPS einfach ab.


    Machs erstmal ungeregelt, WIRKLICH :wink: . Besonders wenn es das erste mal ist wirst du mit einer ganzen Menge nicht besonders lustiger Phenomene zu kämpfen haben mit denen du noch garnicht gerechnet hast, und glaub mir da hast du genug dran zu beißen... :mrgreen:

    Und probier erstmal Ausgiebig an einem 30V Labornetzteil für deine Zwischenkreisspannung, so hab ich es auch gemacht. Selbst da kannst du mit den Sekundärwicklungen schon "schweißen". Ich hab ausgiebig mit meinem Proto rumgespielt, Probleme langsam rausgetüftelt und dann ein Layout angefertigt (und vorher auch mal andere Layouts angeguckt was da so auffällt), das demnächst in Auftrag geht und hoffentlich funzt, sonst kommt Fehlersuche 2. Runde.

    Und später sollte für die ersten Versuche ein GALVANISCH trennender Stelltrafo PFLICHT sein, 230V sind kein spielkram, das ist wirklich gefährlich, besonders wenn du dann mit deinem Scope daran messen willst.
    Ich möchte niemanden auf den Schlipps treten oder mit Sicherheitshinweisen nerven, aber es ist wirklich nicht so einfach wie es sich anhöhrt und mann kann eine riesen Menge Geld sparen wenn man erstmal mit was kleinem Anfängt.

    Uppz,Henne schrieb mit integrierten!!- NE555......etwas unübliche Ausdrucksweise für eine Schwingerzeugungseinheit im smps ic....daher nix mehr :shock:


    Gruss

    Was kostet ein Loch in der bassbox?

    Unbedingt Beachten bei größeren SMPS:

    Brille Tragen/oder und sich nicht in der Schusslinie der Splitter von den MOS-Fet,s und Freilaufdioden aufhalten.

    Durch die modernen LOW ESR/ESL Elkos wird Enorme Energie im Fehlerfall frei,und die Folgen für die Augen können fürchterlich sein.


    gruss

    Was kostet ein Loch in der bassbox?

    Autsch! An Resonanzphänomene habe ich bei den Kondensatoren überhaupt nicht gedacht...
    Dann sollte ich darauf achten definitiv unter fres zu arbeiten. (Ist mit einem Trimmer ja sowiso einstellbar...) Bei dem Layout kann glaube ich nicht mehr viel schief gehen! Da alle Steuerfunktionen und der Driver in einem IC sitzen, bleiben nur noch 5-6 externe Bauteile. Mache ich die Gateleitungen schön kurz und führe keine Lastbahnen parallel, sollten die FETs keinen Grund haben, Blödsinn zu machen.
    Der Übertrager wird mit möglichst kurzen und dicken Kabeln angeschlossen. Die Verdratung von Last- und Steuerkreis erfolgt sternförmig an den Elkos. Somit kann es da auch keine Spannungsabfälle geben.

    Könnte vielleicht eine flinke Schmelzsicherung hinter den Elkos einen Defekt der FETs einschränken. Wenn sie vor den FETs abraucht, dürfte das etwas Geld sparen.
    Grüße, Hendrik

    Eine bidirektionale Thyristordiode (z.B. "Trisil" von st) wird ganz niederohmig wenn die Durchbruchspannung überschritten wird und ist somit nicht geeignet; üblicherweise verwendet man einen RC-snubber.
    Ich möchte ja nicht polemisieren, aber mir scheint, daß der einschlägigen Fachliteratur noch nicht die nötige Aufmerksamkeit gewidmet wurde :wink: also mal ab in die nächste Uni-Bücherei :!:
    Den NE555 hab ich schon mal in einer low-cost car-Hifi Endstufe gesehen; der damit angesteuerte push-pull Wandler hatte sich auch in Rauch und Asche aufgelöst. Erstaunlich welche Nachteile manchmal in Kauf genommen werden nur um einige cent zu sparen.

    tja, aber meine ursprüngliche frage wurde noch nicht so ganz zufriedenstellend beantwortet :mrgreen:
    also nochmal, welche leistung jez für mein schaltnetzteil das es sich fast gleich verhält wie der trafo jetzt...
    wie gesagt, tastverhältnis verändern, verändert ja auch die ausgangsspannung beim ungeregelten netzteil... also kommt des zur einstellung nicht so ganz in frage, will ja dann ned nur die halbe spannung haben... oder versteh ich da jetzt was falsch?

    gruß st0ne

    sorry StOne, aber:

    rockopa:
    Wie oft soll ich eigentlich noch schreiben, dass der NE555 integriert ist -also nicht auf meinem Mist gewachsen??!!!
    Ich nehme Dimensionierung und Teile des Layouts von einem Projekt meiner Uni!
    Ich weiß, dass man normalerweise RC-Snubber nimmt. Aber diese dämpfen mit einer gedämpften Schwingung - klingeln also aus.
    Ich hatte irgendwo ein Datasheet von einer bidirektionalen Transil in die Finger bekommen die >50A bis zur Sollspannung ableitet und dann sperrt. - sich also wie eine aufgeblasene Zener verhält -. Dies sollte also prinzipiell einem Snubber überlegen sein...

    Es macht wenig Sinn, "einschlägige Fachliteratur" zu referenzieren, ohne die gemeinten Werke - bzw. Kapitel - zu benennen...
    Ich habe alle erreichbaren ANs und Datasheets der bekannten Hersteller durchgeackert; bin also nicht völlig hoffnungslos...

    Grüße, Hendrik