Hochtonschutz

Ich dachte immer DIE DDR box ist die ME Geithain RL 900A.

Aber b2t für den Hochtonschutz bei einem aktiv getrennten System
wurde hier schon mehrfach die Kombination von einem PTC Schutzelement
mit einem spannungsabhängigen Spannungsteiler (Varistor, Überspannungsschutzdiode)
vorgeschlagen. Hat damit jemand Erfahrungen bzgl. der Dimensionierung?
Als Richtwert gibt es ja für die PTCs ~50% RMS Leistung wegen des langsamen ansprechens.
Den Spannungsteiler würde ich vom Gefühl her knapp über der RMS Leistung ansetzen.
Was meint ihr?

Die DDR-HIFI-Box war die BR25

Entwickelt unter Studiotechnischen Gesichtspunkten in Geithain bei mir nich weit um die Ecke.
Die Box kann sich noch heute klanglich locker mit vergleichbaren Produkten der heutigen Zeit messen.
Leider sind die originalen Schaumstoffsicken des Baßlautsprechers nicht besonders haltbar gewesen, gibt es aber als Ersatzteil. Die Dinger wurden vor der Wende auch bei Conrad verkauft.

Die DDR-Studio-Box war die RL(RegieLautsprecher)900

Auch diese kann sich noch heute mit internationalen Spitzenprodukten messen und ist noch in vielen Studios anzutreffen.

lorien:

Zitat

ABER: Als elektronische Bauteile sind Kaltleiter meistens aus halbleitenden, polykristallinen Keramiken gefertigt (Wiki)

Und wo siehts du da ein Problem?

Ich bin mir nicht ganz sicher ... aber so weit ich weiß, haben jegliche Halbleiter "Nichtlinearitäten" ... keine Ahnung, wie genau sich PTCs nahe Null Volt, also beim Nulldurchgang (Musik ist ja stark vereinfacht Wechselstrom) des Signals verhalten ... immerhin liegt das Teil in Reihe zum HT.

Aber ich kann auch danaben liegen ... weiß jemand mehr ???

Hallo,

in den (mir bekannten) Datenblättern zu ptc habe ich bisher keine Angaben zu Nichtlinearitäten der Widerstände im Durchlaßbereich (sprich kalter Zustand) gesehen. Dürfte aber auch nicht kritisch sein, denn im kalten Zustand ist der Widerstand und die eventuelle Restnichtlinearität des ptc im Vergleich zur Last gering, was infolge des Spannungsteilerverhaltens nochmals auf die dann an der Last (Speaker) anliegende Spannung eine erhebliche Reduzierung der Nichtlinearität bewirkt.

Annahme: ptc hätte kalt 0,8 Ohm mit 5% Nichlinearität, Last 8Ohm, schlichte Reihenschaltung => ca. 0,5% Linearitätsfehler der Spannung an der Last

Wichtig bei der ptc-Auswahl, die Spannungsfestigkeit des ptc muß mindestens der maximalen Ausgangsspannung des AMPS (lastlos!) entsprechen.

Ferner ist in besseren Datenblättern zu finden, wie schnell bei wieviel Strom der ptc hochohmig wird. Auch steht dort, auf welchen Widerstandswert der ptc nach bestimmter Zeit nach Ansprechen zurückfällt, das geht alles andere als schnell und niederohmig. Linearitätsfehler im ansprechendem Bereich (Größenordnung mir unbekannt), hmm, die schlagen dann natürlich durch, aber da ists ohne Schutz eh zu spät. Was beim Einbau vielleicht sinnvoll wäre, den ptc auf den Magneten des Treibers zu befestigen, ist der Treiber schon lang getreten, spricht der ptc etwas schneller an als wenn er frei hängt. Andererseits wird er dort bei mäßigem Betrieb scheller abkühlen als in reiner Luftumgebung, wodurch ein zügigeres "Resetten" erfolgen müßte.

Grüße
Mattias

Passend zum Thema:

http://www.paforum.de/phpBB/viewtopic.php?p=404465#404465

Zitat von "mattias bost"

in den (mir bekannten) Datenblättern zu ptc habe ich bisher keine Angaben zu Nichtlinearitäten der Widerstände im Durchlaßbereich (sprich kalter Zustand) gesehen. ...
Annahme: ptc hätte kalt 0,8 Ohm mit 5% Nichlinearität, Last 8Ohm, schlichte Reihenschaltung => ca. 0,5% Linearitätsfehler der Spannung an der Last

Das ist nicht ganz das, was ich meinte. Halbleiter haben die unangenehme Eigenschaft bei Wechselspannungen um den Nullpunkt herum sich nichtlinear zu verhalten (unabhängig davon, wie groß die Vmax bzw. der Strom ist). Die äußert sich darin, dass z. Bsp. eine Sinuskurve jedes mal beim Nulldurchgang genau in diesem Bereich ein wenig verzerrt wird (irgend welche Ladungsverschiebungen). Der Rest der Kurve bleibt sauber.
Wenn das bei PTCs auch so sein sollte ... und das weiß ich nicht ... würde der Klirrfaktor des HT durch das PTC steigen ... wenn auch nur wenig und bei den Klirrfaktoren von Billig-HT wahrscheinlich vollständig vernachlässigbar :twisted:

Zitat

Die äußert sich darin, dass z. Bsp. eine Sinuskurve jedes mal beim Nulldurchgang genau in diesem Bereich ein wenig verzerrt wird ...

Dann darfst Du eben nur noch in Stellung ‚alles auf 11‘ hören. Da ist das mit dem Klirrfaktor prozentual gesehen dann nicht mehr so tragisch.

Ernsthafte Überlegung: für PTC trifft das nicht zu, weil es dort keine P/N – Übergänge gibt; das Material ist homogen.
Ich gebe zu dass das stochern im Nebel ist. Aber es taugt vielleicht als Anregung für weitere Nachforschungen.

Mit freundlichem Gruß
BillBo

Hi,

da zu den ptcs nix an Diagrammen Spannung/Widerstand zu finden ist, geh ich davon aus, daß dies ähnlich unproblematisch wie bei LDRs ist (da fand ich vor langer Zeit auch nicht derartiges). Und mit LDRs habe ich mir mal einen sehr Compressor/Limiter gebaut, der extremen Störabstand hatte und klirrmäßig unauffällig war.

Den zuvor genannten Thread zum Schutz des Fane kenn ich (hatte da selbst was reingeschrieben), nur habe ich nach den dort auftretenden Verständnismängeln keinen Bock mehr gehabt, da weiter Stellung zu nehmen (Schuztdiode (bipolar) mit 6,8V Breakdownvoltage als AC rechnen, so nen Unfug, die "kappt" schließlich die Sinusspitzen bzw. treibt da den Strom hoch, bei 8Ohm Last wird ab 3W(!) Sinusinput "gesäbelt"). Ferner wird die Suppressordiode bei Überlasten nicht lange leben, die ein HT als Musikleistungen aber verdaut und auch gewollt wiedergeben soll, es sei denn, wie in dem gegebenen Beispiel, der ptc greift viiieeel zu früh.

Der genannte 8Ohm HT kann als als Musik garantiert 100W (Nenn ist ja 50W), oder? Das ergibt als Ausgangsspannung des AMPs 28Veff (40Vspitze) für Musik (als Sinuskurve). ptc kalt.

Die Schutzdiode wird leitend für Spannungen oberhalb 6,8V, d.h. für den Bereich von 10° bis 170° des o.g. Sinus ist der Parallelschutzzweig leitend (zweite Halbwelle dito). Der 4,7Ohm Widerstand sieht (angenähert) in dieser Zeit den Rest der Sinuskurve minus der 6,8V.

Ich rechne nun als NÄHERUNG(!!!) Sinuskurve überm 4,7Ohm Widerstand mit 40Vspitze - 6,8V ca. 33V Spitze => ca 23Veff. Da aber nur von ca. 10° bis 170° des Sinus Strom fleißt, sind nochmal 10% abzuziehen => 20Veff. Diese verursachen an den 4,7Ohm ganze ca. 4A Strom.

Die Verlustleistung in der Schutzdiode beträgt in diesem Betriebsfall 6,8V x 4A = gute 25W! Da schau mal einer ins Datenblatt, wie lang die das übersteht (ca ne halbe Sekunde, mit Glück).

Wird der ptc nun wegen zu wenig Dauerbelastbarkeit (Beispiel liefert 2W Dauer) hoch gesetzt, zerreißt es die Schutzdiode (als Suppressor wird die aber auf Schluß gehen, so sind die konstruiert). Ferner wirds die Diode bei anstehendem Dauermusiksignal auch zerledern, denn die 22Ohm, die parallel zu dem ptc sind, lassen immer noch zuviel Strom durch. In dem Schutzkreis würde in o.g. Fall über die Diode ca 1A fleißen => ca 7W Verlustleistung in der Schutzdiode, das Gehäuse taugt aber nur für 1-2 Watt Verlustleistung.

Dieser Schutz ist weder narrensicher noch angemessen. Er greift einerseits zu früh (Dauer und kurze Spitzen), andererseits schütz er nicht dauerhaft reversibel, bei Dauerüberlast geht die Schutzdiode auf Schluß, was aber immerhin den HT schützt (so gesehen nicht ganz verkehrt, ne Diode ist allemal billiger als ne Spule).

Leider fehlt bei den Strassacker-ptcs ne Angabe zur Spannungsfestigkeit, brauchbare Datenblätter konnt ich nicht finden. Nun sind bei PA die AMPs ja meist etwas potenter als das Wohnzimmerzeugs, ohne Angabe zur Spannungssfestigkeit ist es nen Lotteriespiel (ptcs mit hoher Spannungsfestigkeit sind schon seltener). Geht der ptc auf Spannungsdurchbruch wird dieser, vermutlich (lasse mich da gern korrigieren), auf Schluß gehen und dahin ist der Schutz. Das wäre dann fatal.

Grüße
Mattias

Hinweis zu weiteren "nichtlinearitäten" (wenn auch nicht das, wonach ich suchte):

Der Widerstand des Kaltleiters ist frequenzabhängig
Das liegt an den Sperrschichten. Sie bewirken, daß die Körnchen (Kristallelemente) nicht nur
kleine ohmsche Widerstände darstellen, sondern auch kapazitiv miteinander verkoppelt sind.
...
Infolge der zum ohmschen Widerstand RS parallel wirkenden Sperrschichtkapazität CS muß
sich der Widerstand des Bauelements mit zunehmender Frequenz verringern. Bereits
vergleichsweise niedrige Frequenzen (z. B. im Audiobereich) haben einen beachtlichen
Einfluß (Abb. 1.104). Kaltleiter eignen sich somit nur für Gleichspannung und für
Wechselspannungen mit Frequenzen in der Größenordnung der Netzfrequenz.

Quelle:
http://www.controllersandpcs.de/lehrarchiv/pdf…/pass01_04x.pdf

aber ich bleibe dabei ... für billig-HT vollkommen okay

und hier findet man PTCs bis Vmax=1.000V
http://www.spelektroniikka.fi/kuvat/ptc.pdf