Bei Schaltnetzteilen braucht man nicht wirklich große Sekundärkondensatoren (hier im Thread "Puffer" genannt), da bei 100kHz durchschnittlichen SMPT Taktraten so etwas vollkommen nebensächlich ist.
Ist zwar ganz nett, aber technisch nicht erforderlich. 100kHz sind nicht 100Hz.
LAB FP+ wer hat Erfahrungen
-
-
Das sehe ich nicht so. Ohne größere Sekundärkondensatoren wäre die Impulsleistung auf die des Netzteils begrenzt und die Endstufe hätte wahrscheinlich auch noch mit dem Innenwiderstand des Netzteils zu kämpfen. 14000W, wie im Falle der LAB PLM14000, wären dann nichtmal peakmäßig machbar bei der Begrenzung der LABs auf 13A aus dem Netz.
-
Ja, und was ist mit dem Primärelko? Hat dessen Größe nicht auch großen Einfluß auf das Impulsverhalten der Stufe? Oder geht der kleine Trafo vorher in die Sättigung?
Denn da geht es ja noch um nur 100Hz... -
Die Primärelkos in Schaltnetzteilen sind erforderlich um die Gleichspannung möglichst brummfrei den Takttransistoren zur Verfügung zu stellen. Bei aktiver PFC sieht das ganze noch komplizierter aus, da hier vor die eigentliche Taktung eine zusätzliche Sinusnachbildung vorgeschaltet ist. Die Betriebsspannung der Taktung liegt bei 230V Netzspannung bei 325V Gleichspannung unbelastet. Mit dieser Spannung wird der Schaltwandler mit zb. 100kHz aufgesteuert! Bei extremer Belastung kann die Primärspannung vor der Taktung auf bis zu 270V DC einbrechen - allerdings greift vorher schon die Strombegrenzung. Diesen Zustand kann man nur bei deaktivierter Begrenzung unter Überlast messen.
Bei Schaltnetzteilen gibt es eigentlich keine Spitzenleistung. Hier haben wir einen konstanten Amplitudenhub im Primärtakt vor dem Schaltwandler, und die Gleichrichtung auf der Sekundärseite wird dank hoher Frequenz ständig "bedient". Das Ziel der zusätzlichen Siebung dient eher der Vermeidung von Störimpulsen, und der Dämpfung von Stromstößen. Bei einer Taktrate von 100kHz sind die nachschiebenden Impulse so dicht beieinander, dass eine klassische Siebung wie in einem 100Hz (50Hz) Netzteil nicht benötigt wird. Schaltnetzteile sind nicht vergleichbar mit 100Hz (50Hz) Netzteilen, bei denen wir den Effektivwert mit dem Faktor 1,414 bestimmen können! Bei konventionellen Netzteilen gibt es tatsächlich den von der Siebung abhängigen Spitzenwert (Spannung und Strom).
Bei Schaltnetzteilen liegt die Begrenzung in zwei bestimmenden Elementen: die maximale Strombelastbarkeit der Halbleiter (Netzgleichrichter, SchaltMosFets, Sekundärdioden) der Leiterbahnen auf dem Print, und letztlich dem Drahtquerschnitt des Wandlers. Es wird immer eine aktive Strombegrenzung verwendet, und die Ausgangsspannung ist stabil bis zum Erreichen der durch die Last bedingten Spannungsabfälle. Es gibt Konstruktionen, bei denen durch Nachregelung des Tastverhältnisses auf der Primärseite die Ausgangsspannung stabilisiert wird, und Konstrukte bei denen das starr festgelegt ist. Die theoretisch maximale Ausgangsleistung liegt etwas unterhalb von 3500 Watt (bei 16A Ausführung) - dass weiß der jeweilige Endstufenhersteller, und begrenzt ganz einfach die Ausgangsamplitude in den Audioendstufen. Eine Zweikanalendstufe kann somit durchaus eine enorme Peakleistung abgeben, die aber im Limiter nach kurzer Zeit abgebremst wird. Hier "bricht" also nicht die weiche Betriebsspannung eines Trafonetzteils um den Faktor 1,414 zusammen, sondern es wird kontrolliert verhindert das die Summe der Teilströme (Betriebsspannung zu den Audiostufen, 2 Kanal....4 Kanal usw.) das Produkt 3500 Watt überschreiten! So betrachtet kann dennoch ein Kanal einer 4-Kanal Endstufe eine Spitzenleistung von > 2500 Watt abgeben, so lange er alleine läuft. Auch hier gibt es Schaltungen, bei denen die Stromabgabewerte des Netzteils mit in die Parameter der Limiter integriert sind. Das Gerät erkennt ob einer, oder zwei, oder gar vier Kanäle Strom "ziehen" und reagiert dementsprechend.
Tatsache bleibt, dass auch die dicksten 4 Kanal Geräte nicht mehr als 4 x 900W RMS können auf einmal können - egal an welcher Last. Die Zeit bis zur Reduzierung auf diese Werte ist minimal.
Schlecht ist das nur, wenn eine dicke 4 Kanal Endstufe mit Werbestrategisch günstigen 4 x 3500 Watt beim Keyboardintro mit langen Wummerpassagen bereits im Limit hängt. Kommt nun noch die obligatorische Bassdrum mit sattem "baffbaff" hinzu tut sich das nichts mehr, da unser Bolide bereits in vollen Zügen mit seiner Strom (und damit einhergehender Amplitudenbegrenzung) beschäftigt ist.
Nach wie vor spielt sich das alles noch nach den Ohmschen Gesetzen ab, und solange die Hersteller ihre Endstufen mit einem 16er Schuko planen sind Angaben von 10kW und mehr eigentlich albern. Aber wie gesagt, es kann ja auch sein das nur Amplitude gefordert wird, und das auch noch kurzzeitig, dann ist die mögliche Impulsleistung in den modernen Schaltnetzteilendstufen schon beachtlich.
Aber mit der Siebung in den Sekundärkreisen der Schaltnetzteile hat das nichts zu tun. -
Oft fällt auf, dass bei Schaltnetzteilstufen am Zwischenkreis gespart wird. (Die meisten Stufen dürften nen Spannungszwischenkreis haben)
Klar gute Elkos sind teuer.
Wird hier zu klein dimensioniert sieht die Impulsleistung aber schnell entsprechend mau aus.
Mehr als dauerhaft 16 A bei 1-phasigen Verbrauchern ausm Netz geht nicht. Wird nun für ein par ms am Ausgang sagen wir 50A benötigt müssen diese zum Großteil ausm Zwischemkreis kommen. Ist der zu klein greift natürlich die Strombegrenzung bevor der "Basston" abgeklungen ist.
Natürlich begrenzen auch die Leistungshalbleiter und Wickelgüter den max möglichen Strom.Bei Signalen mit z.B. 3-6 db Crest Faktor hilft dann aber auch kein großer Zwischenkreis mehr.
Da müsste dann ne Stufe wie die Studio-R X8 oder 12 her, die sich bei Bedarf auch mal ettliche Ampere mehr "besorgt". (natürlich nicht an ner Schuko Dose) -
der PRimärzwischenkreis kann / darf kleiner sein wenn der Trafo "härter" dimensioniert ist und der sekundär Siebpark größer ist, oder eine weiche Spannungskennlinie erwünscht ist (Simulation analogendstufe mti viel headroom peak)
bei einem PFC geregeltem singel stuigen Flyback Converter ala Lab fp6400 darf der primäre Elkopark gar nicht groß sein sonst ist nix mit PFC, dafür muss der sekundärseitige Sehr groß sein, hilfreich ist der Stromspeicher im Luftspalt des flybacktrafos (der dicke u kern in fp6400)
eine PFc ist mE nicht unbedingt förderlich zwar rippelts weniger auf der zuleitung, jedoch ist v.a. eine egoistische weitbereichsauslegung vergl. PL9PFC alt bei "dünner" zuleitung "gefährlich" die spannung kann so weit einbrechen dass herkömmliche geräte bei basspeaks nicht mehr korrekt arbeiten (Spannungseinbruch)
für maximalen Bumms ist qualitätssiebung (Lowest ESR z.b. Sikorell, BC usw.) wichtiger wie menge. einbrüche regelt ein gut designtes smps weg (regelgeschindigkeit meist > 1 kHz)
Ausnahme: die "gern" verwendeten resonanzkonverter, die regeln so lahm das selbst plötzlicher Lastabfall (stecker raus) zu einem energiehaushaltsproblem führen KANN -