Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik STK4241V 4Ohm stabil?


von Max W. (max96)


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Hallo.

Ich habe vor kurzem einen Ringkerntrafo mit 2x36V/5,2A für wenig Geld 
gekauft. Mit diesem möchte ich mir einen Stereoverstärker mit einer 
Sinusleistung von ca. 100-120W pro Kanal bauen. Zuerst hatte ich die 
Idee selbst einen Class-AB verstärker zu dimensionieren. Das Problem 
dabei ist nicht die Berechnung, sondern eher die Wahl der richtigen 
Transistoren. Außerdem ist mir das Risiko zu groß, dass ich teure 
Bauteile kaufe und mir dann die Schaltung abraucht bzw. sie einen 
schlechten Klang hat. Nun habe ich Gestern den STK4241V gefunden. Dieser 
kann laut Datenblatt mindestens 2x120 Watt an 8 Ohm liefern, es werden 
aber keine Angaben zu einer Last von 4 Ohm gemacht. Soweit ich weiß 
wurden die STK Hybridverstärker früher von vielen Audiogeräteherstellern 
verbaut. Sie sollten doch folglich gut klingen, oder? Natürlich würde 
ich auch eine getestete, diskret aufgebaute Schaltung nachbauen, doch 
die die ich gefunden habe laufen alle nur mit weniger als +-50V.

Vielen Dank schonmal für eure Hilfe

von ArnoR (Gast)


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> Ringkerntrafo mit 2x36V/5,2A
> Mit diesem möchte ich mir einen Stereoverstärker mit einer
> Sinusleistung von ca. 100-120W pro Kanal bauen.

Da kommt nach Gleichrichtung und Glättung etwa +-50V raus. Für 100W an 
4Ohm braucht man +-28V(spitze) und +-14A(spitze) bei 2Kanälen. Der Trafo 
war ein Fehlkauf, da zu viel Spannung und zu wenig Strom und zu wenig 
Leistung.

> Natürlich würde
> ich auch eine getestete, diskret aufgebaute Schaltung nachbauen, doch
> die die ich gefunden habe laufen alle nur mit weniger als +-50V.

http://sound.westhost.com/project101.htm

von Max W. (max96)


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Das mit der Spannung ist mir schon bewusst aber für 15 Euro konnt ich 
nicht nein sagen. Im Datenblatt des STK4241V steht als empfohlene 
Versorgungsspannung +-54V, da müssten doch die +-50 gerade richtig sein.
> http://sound.westhost.com/project101.htm
das wäre doch auch eine Möglichkeit, falls das mit dem STK nicht 
funktioniert.

Das Datenblatt: 
http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/105/501806_DS.pdf

von Thomas D. (thomasderbastler)


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von Max W. (max96)


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Ist der nicht etwas zu Leistungsstark? Ich hab pro Kanal nur 180W 
Trafoleistung und der macht mindestens 200W laut Datenblatt. Ausserdem 
weiß ich nicht ob der mit 50V noch funktioniert im Datenblatt sind 66V 
angegeben.

von Thomas D. (thomasderbastler)


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Ich denke, mit weniger Spannung wird auch weniger Leistung rauskommen.

von Harald W. (wilhelms)


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Max W. schrieb:

> Das mit der Spannung ist mir schon bewusst aber für 15 Euro konnt ich
> nicht nein sagen.

Ich würde den Trafo umwickeln. Dann passt die Spannung besser zur 
Leistung.
Gruss
Harald

von Max W. (max96)


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Ist dein STK4050 schon in Betrieb? Mit wieviel Spannung versorgst du 
ihn?

von Thomas D. (thomasderbastler)


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Ich habe auch meinen Trafo umgewickelt war echt ein Akt...)))

Ich habe +/ - 64 V...

der Verstärker ist noch nicht im Betrieb, den STK hole ich vom Reichelt, 
kostet glaube ich 10 Euro oder so, die Platine wird beim Jakob dann bei 
der nächsten Bestellung geordert.

von Max W. (max96)


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Trafo umwickeln wollte ich eigentlich vermeiden :D Laut diesem Link 
funktionierts auch mit +-42V
http://www.extremecircuits.net/2012/01/stk4050-audio-amplifier-with-200w.html

von Thomas D. (thomasderbastler)


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Ja die Schaltung habe ich auch gesehen, grundschaltung, aber bei meinem 
Plan stand, daß die Schaltung noch einige Mods bedarf..

von Max W. (max96)


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Noch ein Link der bestätigt das es auch mit weniger geht:
http://www.diyaudio.com/forums/chip-amps/86856-2-stk4050v-bridged-amplifier.html
Hast du den Schaltplan aus deinem ersten Post verwendet? Ist dein Layout 
Doppelseitig?

von Thomas D. (thomasderbastler)


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Ich habe wie gesagt den modifizierten Plan genommen und wie Du sehen 
kannst im Thread , die Platine ist doppelseitig, weil bei Jakob

Beitrag "Platinensammler - Leiterkarten für 30ct/cm²"

doppelseitige Ausführung usw...im Preis inbegriffen sind !!!

von Max W. (max96)


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Dann muss ich selbst eins routen. Ich kann nur einseitig Ätzen und 
bestellen ist für mich als Schüler zu teuer. im Datenblatt steht thermal 
resistance = 0,95 °C/W. Ist das die Angabe für den Wärmewiederstand den 
der Kühlkörper haben muss?

von Thomas D. (thomasderbastler)


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von Harald W. (wilhelms)


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Max W. schrieb:
> Trafo umwickeln wollte ich eigentlich vermeiden :D Laut diesem Link
> funktionierts auch mit +-42V
> http://www.extremecircuits.net/2012/01/stk4050-audio-amplifier-with-200w.html

Bei dem Link hat erstens der Trafo nur 30 statt 36V und zweitens
ist  der Trafo wohl deutlich leistungsfähiger. Dein Trafo hat
selbst für einen Monoverstärker zu wenig Ampere. Wenn Du eine
so hohe Spannung verwendest aber gleichzeitig nur wenig auf-
drehst, um den Trao nicht zu überlasten, geht der Wirkungsgrad
in den Keller. Du wirst mehr Leistung verheizen, wie in Schall
umsetzen.
Gruss
Harald

von Max W. (max96)


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Habe den Verstärker jetzt fertig mit oben genanntem Trafo und dem 
stk4241v welcher eine optimale Spannung von +-54V braucht (also hat der 
Trafo keine zu hohe Spannung). Ich messe nach der Gleichrichtung und 
Siebung ziemlich genau +-54. Er läuft auch bei fast vollem Aufdrehen 
stabil und hat mächtig leistung. Vielen Dank für eure Hilfe, beim 
nächsten mal könnt ihr ja erstmal die Datenblätter lesen, bevor ihr zum 
Umwickeln des Trafos auffordert.

von ArnoR (Gast)


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> Habe den Verstärker jetzt fertig mit oben genanntem Trafo und dem
> stk4241v welcher eine optimale Spannung von +-54V braucht (also hat der
> Trafo keine zu hohe Spannung)

Ja, aber nur beim Betrieb an 8Ohm. Und wie war nochmal der Titel dieses 
Thread? Bei 4Ohm ist der Verstärker und der Trafo überlastet.

> beim nächsten mal könnt ihr ja erstmal die Datenblätter lesen

Versuch du es doch auch mal damit.

von Max W. (max96)


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Mir ist schon klar, dass die Leistung an 4 Ohm geringer ist. Ich wollte 
ja nur wissen ob ich auch 4Ohm Lautsprecher anschließen kann, ohne das 
mir der STK abraucht. Er wurde übrigens auch schon an 4Ohm erfolgreich 
getestet. Das mit den Datenblättern war nur auf die Bemerkungen mit der 
zu hohen Spannung bezogen, bitte nicht persönlich nehmen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Max W. schrieb:
> mir ist schon klar, dass die Leistung an 4 Ohm geringer ist.

Im Gegenteil: Der Verstärker lässt nun den doppelten Strom durch den LS 
fliessen. Du musst selber dafür sorgen, das dieser Strom nicht zu hoch 
wird für den STK, denn wenn im Datenblatt nichts zum Betrieb an 4 Ohm 
steht, ist das auch erstmal ausserhalb seiner Spezifikationen.

von Harald W. (wilhelms)


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Max W. schrieb:
> Mir ist schon klar, dass die Leistung an 4 Ohm geringer ist.

Nein, höher. Zu hoch. :-(
> Ich wollte
> ja nur wissen ob ich auch 4Ohm Lautsprecher anschließen kann, ohne das
> mir der STK abraucht.

Das ist nicht gewährleistet.

> Er wurde übrigens auch schon an 4Ohm erfolgreich
> getestet. Das mit den Datenblättern war nur auf die Bemerkungen mit der
> zu hohen Spannung bezogen, bitte nicht persönlich nehmen.

Ja, das gilt nach wie vor. Neben der Gefahr der Überlastung hast
Du als zusätzlichen Nachteil eine unnötig grosse Verlustleistung
durch die zu hohe Betriebsspannung.
Gruss
Harald
PS: Naja, jetzt hast Du wenigstens, so wie in den PC-Bum-Bum-Boxen,
eine schön hohe PMPO-Leistung. :-)

von Max W. (max96)


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Ok gut an 4 ohm ist die Leistung zu hoch d.h. ab einer bestimmten 
lautstärke setzen verzerrungen ein? Gegen die zu hohe Verlustleistung 
ist eine Übertemperatur Abschaltung eingebaut. Reicht das? Dann muss ich 
halt bei hoher Belastung 8ohm Boxen verwenden. Btw ich halte nix von 
PMPO Leistung, das einzig wahre ist Sinus.

von mhh (Gast)


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Max W. schrieb:
> Gegen die zu hohe Verlustleistung
> ist eine Übertemperatur Abschaltung eingebaut. Reicht das?

Die wird im entscheidenden Moment zu träge reagieren.

Max W. schrieb:
> Dann muss ich
> halt bei hoher Belastung 8ohm Boxen verwenden.

... oder halt die Betriebsspannung senken (s.o.) bzw. ganz uneffektiv 
Leistung an einem Reihenwiderstamd zum Lautsprecher (2 Ohm dürften als 
Lebensretter ausreichen) verheizen, wobei die Gegenkopplung dann 
zwischen dem Widerstand und dem Lautsprecher im Interesse des Klanges 
anzuschließen wäre (und statt 560 Ohm dann 820 Ohm verwenden).

von Martin S. (sirnails)


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Max W. schrieb:
> Ok gut an 4 ohm ist die Leistung zu hoch d.h. ab einer bestimmten
> lautstärke setzen verzerrungen ein?

Eher: Ab einer bestimmten Leistung geht das Teil in Rauch auf. Er ist 
für 4 Ohm nicht gebaut. P = U * I, I = U / R => P = U^2 / R. Setz mal 4 
Ohm und 8 Ohm ein, und dann weißt Du, warum er das nicht mag.

> Gegen die zu hohe Verlustleistung
> ist eine Übertemperatur Abschaltung eingebaut.

Die wird nicht schnell genug reagieren. Auch wenn knapp 1K/W ein recht 
niedriger Wärmewiderstand ist, ist er doch zu hoch, um am Kühlkörper 
auszulösen. Das Teil wird intern wahrscheinlich glühend heiß. Bis der 
träge Kühlkörper warm genug ist, um die Abschaltung auszulösen, ist der 
STK längst Geschichte.

> Reicht das? Dann muss ich
> halt bei hoher Belastung 8ohm Boxen verwenden.

Du kannst ja recht schnell ausrechnen, wieviel Leistung an 4 Ohm maximal 
entnommen werden darf. Der Maximalstrom ist im Datenblatt ja angegeben.

> Btw ich halte nix von
> PMPO Leistung, das einzig wahre ist Sinus.

Root Mean Square (RMS) <> Root Mean Sinus.

von Michael O. (mischu)


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Martin Schwaikert schrieb:
> ie wird nicht schnell genug reagieren. Auch wenn knapp 1K/W ein recht
> niedriger Wärmewiderstand ist, ist er doch zu hoch, um am Kühlkörper
> auszulösen. Das Teil wird intern wahrscheinlich glühend heiß. Bis der
> träge Kühlkörper warm genug ist, um die Abschaltung auszulösen, ist der
> STK längst Geschichte.

Hat der keine Übertemperaturbegrenzung / Abschaltung?
Das Datenblatt ist ja mehr als dürftig!

Die neueren Leistungsverstärker sind gegen alles Mögliche gesichert.
Warum muss es denn so ein altes Verstärker-Teil sein?

von Martin S. (sirnails)


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Michael O. schrieb:
> Martin Schwaikert schrieb:
>> ie wird nicht schnell genug reagieren. Auch wenn knapp 1K/W ein recht
>> niedriger Wärmewiderstand ist, ist er doch zu hoch, um am Kühlkörper
>> auszulösen. Das Teil wird intern wahrscheinlich glühend heiß. Bis der
>> träge Kühlkörper warm genug ist, um die Abschaltung auszulösen, ist der
>> STK längst Geschichte.
>
> Hat der keine Übertemperaturbegrenzung / Abschaltung?

Meines Wissens nicht. Zumindest der STK80xx, den ich hier herumliegen 
habe, nicht. Solange das Teil innerhalb der Spezifikationen betrieben 
wurde, lief es einwandfrei auch ohne jegliche "Idiotensicherung". Man 
darf nicht vergessen, dass solche Hybride gerne in elektronischen Orgeln 
verbaut wurden. Aber selbst wenn sie eine Sicherung hätten, ist das kein 
Freibrief, das Teil zu quälen. Denn wenn so eine Sicherung auslöst, 
stimmen die Betriebseckdaten schonmal überhaupt nicht. Und da ist der 
Ingeneur in der Pflicht. Es kommt ja auch niemand auf die Idee, einen 
Prozessor im Takt doppelt so hoch zu schrauben, nur weil er einen 
integrierten Temperaturfühler hat...

> Das Datenblatt ist ja mehr als dürftig!

Allerdings. Das ist gerade bei den alten Bauteilen oftmals ein 
wirkliches Trauerspiel.

> Die neueren Leistungsverstärker sind gegen alles Mögliche gesichert.
> Warum muss es denn so ein altes Verstärker-Teil sein?

Naja, 10 Euro für nen 200W Verstärker mit 0,4% Klirrfaktor ist schon 
wirklich preiswert. Ich kenne keinen TDA, da der nur ansatzweise in 
diese Leistungsklasse bei diesem Klirrfaktor hinein reicht.

Interessant dürfte aber in diesem Zusammenhang sein:

http://circuitdiagram.net/200-watt-high-quality-audio-amplifier.html

T1-T4 kosten 29ct./St., die zwei TDA2030 jeweils 41ct. bei den üblichen 
Verdächtigen. Mit dem Mäusefutter, etwas engagement kann man das Teil 
für 7-8 Euro aufbauen.

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