Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Symmetrisches Schaltnetzteil 3000 W oder Ringkerntrafo


von Schnitzel (Gast)


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Servus,

ich brauche für eine selbstgebaute Endstufe +- 100 V DC Versorgung. Das 
Netzteil muss dabei etwa 3000 W Leistung liefern können. Wo kann man 
solche Schaltnetzteile kaufen/anfertigen lassen? Selbst entwickeln würde 
wohl den Rahmen sprengen oder? Es würden auch zwei Netzteile gehen, die 
man (sofern möglich) in Reihe schaltet und man könnte ggf. noch die 
Kanäle (2) der Endstufe aufteilen, also 2x 1500 W. Lohnt es sich hier 
überhaupt Schaltnetzteile zu verwenden oder ist die klassische 
Eisenschwein-Methode günstiger zu realisieren? Gewicht stört mich nicht 
unbedingt.

Grüße!

von Klaus R. (klara)


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Hallo,
das günstige wären vier 48V Schaltnetzgeräte, zwei in Reihe für 96V. Bei 
3000W brauchst Du so und so eine PCF. Ansonsten verformst Du den Sinus 
des 230V-Netz.

Dies SNT wäre vermutlich passend:
http://www.reichelt.de/Schaltnetzteile-Case-geschlossen/SNT-RSP-750-48/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=132739&GROUPID=4959&artnr=SNT+RSP-750-48

mfg klaus.

von Mike (Gast)


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48V ist eine Standardspannung, 100V eher nicht. Man könnte daher für 
jeden Kanal zwei 48V Netzteile in Reihe schalten, z.B. diese hier:
http://www.hed-radio.com/de/48V-Netzteil-1000W-1kW-21A-MeanWell-RSP-1000-48.html


Das Hauptproblem aller Schaltnetzteile sind die hochfrequenten 
Störungen, deswegen werden im Audiobereich oft noch klassische 
(Ringkern-)Eisentrafos verwendet. Endstufen sind nicht sehr 
anspruchsvoll, was die Stabilität der Spannun angeht, deswegen würde 
vermutlich ein einfacher Transistor-Linearregler am Ausgang ausreichen. 
Leider ist der Wirkungsgrad eines solchen konventionellen Netzteils eher 
mau, der Trafo sollte also schon 4000VA haben.
Ich denke, Dir ist klar, dass eine normale 16A-Steckdose da an ihre 
Grenzen stösst. Man bräuchte dann schon einen 400V 3-Phasen Anschluss 
mit entsprechendem Trafo und 6-Puls Gleichrichter.
http://www.riedel-trafobau.de/qfcp_data/images/Dreiphasen-Transformatoren/DRUE/drue.pdf
Ist nicht ganz billig, hätte aber den Vorteil, dass die gleichgerichtete 
Spannung sehr wenig Welligkeit besitzt und eventuell eine Stabilisierung 
entfallen könnte.

von Klaus R. (klara)


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Mike schrieb:
> ...Das Hauptproblem aller Schaltnetzteile sind die hochfrequenten
> Störungen, deswegen werden im Audiobereich oft noch klassische
> (Ringkern-)Eisentrafos verwendet.

Bei 3000W wird das ein D-Class Verstärker sein. Der zerhackt die 
Versorgungsspannung so und so.
mfg klaus.

von Schnitzel (Gast)


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Nein ;-) Es handelt sich um eine klassische AB-Endstufe mit ungefähr 
1000 W pro Kanal. Das sollte sich doch noch an einer 16 A Steckdose 
betreiben lassen, wenn der Trafo/NT 3000 W aus der Leitung zieht. Die 
SNTs scheinen dann wohl doch zu teuer zu sein...

Danke für eure Antworten

von Und wech U. (quinny)


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Klaus Ra. schrieb:
> Hallo,
> das günstige wären vier 48V Schaltnetzgeräte, zwei in Reihe für 96V.

Hallo Klaus,

dass man SNTs nicht bedenkenlos parallel schalten darf ist allseits 
bekannt. Aber auch die Reihenschaltung hat ihre Tücken. Denn wenn die 
Schutzschaltungen der Netzteile z.B. beim Aufladen der Kapazitäten der 
Verstärker oder im Überlastfall anschlagen, so tun sie das im Normalfall 
nicht gleichzeitig.

Der Effekt ist dann der, dass ein SNT das andere SNT (bei dem die 
Schutzschaltung angesprochen hat) invers betreibt. Dagegen sind SNTs 
im Normalfall nicht abgesichert, denn es erfordert parallel zum Ausgang 
eine in Sperrrichtung geschaltete Diode oder eine spezielle Topologie, 
die damit klarkommt.

Es muss nichts passieren. Aber man muss drüber nachdenken.

VG

Fred

: Bearbeitet durch User
von Hanns-Jürgen M. (yogy)


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Ich würde so etwas immer mit RK-Trafo betreiben. GGf. Drehstromanschluß 
oder zwei getrennten 230er Kreise nehmen. Wichtig ist ein "langsames" 
einschakten der Trafos/des Trafos über Widerstände. Ich habe Aktivboxen, 
und jede hat 2 x 700 VA RKs, die lassen sich auch nicht "sofort" 
einschalten.

von Schnitzel (Gast)


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Einschaltstrombegrenzung versteht sich von selbst für so einen Trafo. 
Werde dann zum Ringkern greifen, scheint hier eindeutig die 
kostengünstigere Methode zu sein.

Grüße

von Peter D. (peda)


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Schnitzel schrieb:
> Es handelt sich um eine klassische AB-Endstufe mit ungefähr
> 1000 W pro Kanal.

Was willst Du mit soviel Leistung, willst Du Deine Nachbarn 
terrorisieren?
Oder hast Du einen schalldichten Probenraum dafür.

Statt unnütz Leistung zu verbraten, kann auch ein Lautsprecher mit 
höherem Wirkungsgrad helfen (3dB mehr = 50% Leistungsersparnis).

von Tany (Gast)


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Peter Dannegger schrieb:
> Was willst Du mit soviel Leistung, willst Du Deine Nachbarn
> terrorisieren?
Nö, ich glaube nicht, daß diese Leistung in der Wohnung betrieben wird.
Der mußte anderen Grund haben.

>Statt unnütz Leistung zu verbraten, kann auch ein Lautsprecher mit
>höherem Wirkungsgrad helfen (3dB mehr = 50% Leistungsersparnis).
Die (guten)kosten gerne paar Steine mehr...

von Mr Tannnoy (Gast)


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Ich würde die Endstufe in der Bucht verscheuern.
Dann Bei Thomann oder anderen in diesem Metier eine PA-Endstufe Class D 
kaufen. Das ist:

1) Billiger
2) Betriebssicher (VDE ...)
3) Hat Schutzschaltungen für Endstufe und Lautsprecher
4) Hat auch ein brauchbares Gehäuse.(Gehäuse dieser Größe gehen gut ins 
Geld)
5) Kann bei Nichtgefallen wieder verkauft werden.
6) Es gibt eine Garantie

MfG

Mr Tannnoy

PS Beschreibungen genau lesen - da wird gerne geschummelt (***PMPO***)

von Udo S. (urschmitt)


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Bei +-100Vss ist eine maximale effektive Ausgangsspannung von 70Veff.
Bei 4 Ohm wäre das 70²/4 = 1225 Watt.
Ich würde gerne mal ein Bild der Endstufe sehen ob die auch annähernd 
diese Leistung bereitstellen kann ohne abzurauchen.

von Harald W. (wilhelms)


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Udo Schmitt schrieb:

> Bei +-100Vss ist eine maximale effektive Ausgangsspannung von 70Veff.
> Bei 4 Ohm wäre das 70²/4 = 1225 Watt.

Man könnte ja eine Brückenschaltung nehmen...

von Udo S. (urschmitt)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Man könnte ja eine Brückenschaltung nehmen...

Dann reichen ihm aber die 1500W auch nicht mehr an 8 Ohm :-)
Wie gesagt ich würde gern mal ein Bild/schaltplan des Verstärkers sehen, 
für den der TO meint 2 x 1500W Netzteile zu brauchen.
Damit kann er sein Küchenspülbecken in einen (Ultra)Schallreiniger 
umwandeln.

von Schnitzel (Gast)


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Jetzt tut doch nicht so, als ob eine Endstufe in dieser Leistungsklasse 
soooo abwegig ist. Bei PA Anlagen wird diese Leistung einfach benötigt. 
Da stehen dann gerne mal zehn solcher Endstufen. Natürlich gehen nicht 
500 W Sinusleistung dauerhaft in einen Subwoofer, wahrscheinlich maximal 
200 - 250 W. Aber wenn der Schlagzeuger auf die Bassdrum tritt muss 
einfach genügend Headroom für den Kick-Impuls da sein.

Harald Wilhelms schrieb:
> Man könnte ja eine Brückenschaltung nehmen...

Ja, vielleicht mache ich das sogar... denn dann würde man sich in 
deutlich freundlicheren Gebieten der SOA aufhalten. Hat Dynacord z.B. in 
der L1600 / L2400 so gemacht, nur um mal eine meiner Lieblingsendstufen 
zu nennen :-P

@Mr Tannoy

Wenn Class D, dann keinen T.amp Mist, sondern etwas solides, wie z.B. 
die Powersoft Digam. Das ist (leider) nicht billiger. Natürlich verfügt 
meine Endstufe auch über entsprechende Schutzschaltungen, ich will 
schließlich nicht die teuren Chassis schrotten. Und das ist ja gerade 
das schöne an so einem Projekt: Man lernt wahnsinnig viel, weil es eben 
nicht nur darum geht mal eben zwei Endstufenmodule zusammenzubraten. 
Gehäuse habe ich bereits.

Soblad das Projekt fertig ist, werde ich es hier mal mit Bildern 
vorstellen.

Grüße

von Harald W. (wilhelms)


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Schnitzel schrieb:

> das schöne an so einem Projekt: Man lernt wahnsinnig viel,

... und am schnellsten lernt man durch geschrottete Elektronik. :-)

von MaWin (Gast)


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Schnitzel schrieb:
> Lohnt es sich hier überhaupt Schaltnetzteile zu verwenden

Tja, das ist die Frage.

Grosse Bühnenverstärker (so um 2kW) nutzen Schaltnetzteile. Da geht es 
um Gewicht und Platz und Abwärme.

Aber:

Musik ist kein Sinusdauerton, sondern dynamisch. Die mittlere leistung 
ist bei Musik viel geringer als die Spitzenleistung, so im Verhältnis 
1:25.

Ein Schaltnetzteil muss die Spitzenleistung bringen, damit nicht in dem 
Moment die Spannung einbricht und der Ton versaut wird. Spitzenleistung 
ist Betriebsspannung/Lautsprecherwiderstand.

Ein klassisches Netzteil kann auf die mittlere Leistung ausgelegt 
werden, weil es den Strom nicht begrenzt. Es ist thermisch limitiert, 
und gerade bei diesen grossen Trafos und Gleichrichtern träge. Damit es 
die Spitzenleistung bringen kann, macht man die Siebslkos etwas grösser, 
da es zwei sind (positive und negative Versorgung) 2.5mal so gross. Dann 
reicht ein normales Netzteil für 5-fache Leistung.

Dein 3000W Schaltnetzteil entspricht also einem 600VA Trafonetzteil, das 
im Überlastfall durchaus die 25A bringen kann.

Nun weisst du, warum auch in grossen und audiophilen Heimstereoanlagen 
so kleine Trafos und Kühlkörper drin sind. Die sind nur für die mittlere 
Leistung ausgelegt. Damit sie aber auch im Moment des geclippten 
Sinusdauertons nicht kaputt gehen, brauchen sie eine 
Temperaturüberwachung von Trafo und Kühlkörper.

Udo Schmitt schrieb:
> Bei +-100Vss ist eine maximale effektive Ausgangsspannung von 70Veff.
> Bei 4 Ohm wäre das 70²/4 = 1225 Watt.

Ein Schaltnetzteil muss dafür 100V^2/4R = 2500W bringen, ein 
konventionelles Trafonetzteil wird mit einem 500VA Trafo aufgebaut und 
so ausgelegt, daß der Spannungsverlust bei Vollast immer noch die 
Leistung ergibt (im Leerlauf also eher 120V).

Wenn man das Schaltnetzteil aufteilt:
Eins für die positive Spannung und eines für die negative,
muss jedes 25A bringen, obwohl bei einem Musiksignal 
(gleichspannungsfrei) nur die Hälfte der Zeit das positive und die 
Hälfte der Zeit die negative Spannung benötigt wird, also im Mittel 
12,5A pro Schiene ausreichen würden. Aber Schaltnetzteile sind so 
schnell, daß es kein "im Mittel" bei ihnen gibt. Und riesengrosse 
Ausgangselkos werden von Schaltnetzteilen nicht gerne gesehen, die gehen 
dann schon beim Einschalten in die Strombegrenzung.

Hat man Stereoverstärker und trennt die beiden Kanäle, kennt man nicht 
die verbilligenden Tricks der kommerziellen Anbieter: Deren 
Leistungsberechnung reicht nur für einen Kanal aus. Als Hobbyist baut 
man so aber nicht, daher hat man immer grössere Trafos als in 
kommerziellen Verstärkern derselben leistungsklasse dirn sind.

Hier ein guter Bauvorschlag:
http://www.ti.com/lit/an/snaa057b/snaa057b.pdf

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.30

von Und wech U. (quinny)


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MaWin schrieb:
> Spitzenleistung
> ist Betriebsspannung/Lautsprecherwiderstand.


Hallo MaWin,

da ist Dir das Quadrat nach "Betriebsspannung" in der Tastatur stecken 
geblieben.

VG

Fred

: Bearbeitet durch User
von Hanns-Jürgen M. (yogy)


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Oh nein, MaWin, das ist ja so, als ob "man" die Computer-Brüllwürfel mit 
5 W Steckernetzteil als 50 W System verkauft. (Was ja auch einige 
machen..)

Ein AB Verstärker mit 1000 W liefert 1000 W Sinus über Stunden hinweg 
und benötigt dafür halt ein konventionelles NT mit 1500..2000 VA RK 
Trafo. Der bringt dann eine kurzzeitige  Maximalleitung 
("Musikleistung",Rechteck,Peak) von 1500 W. Von SNTs halte ich im 
Audiobereich (Class D für Großveranstaltungen mal abgesehen) nichts.

Und nie würde ich einen Verstärkeranlage anders auslegen oder anders 
definieren. Mein oben erwähnten Aktivboxen (von 1986) haben pro Box zwei 
700 VA RKs, die jeweils 2 Endstufen a' 125 W (Sinus) versorgen. Ein 
Endstufenpaar arbeitet in Brücke für den Baßlautsprecher. Die Endstufen 
sind im Dauerbetrieb dank Lüfter "vollgasfest" und liefern jeweils eine 
"vollgasfeste" Rechteckleistung von rund 160 W. Wären die NTs "sparsam" 
ausgelegt, würde sich das ganze wie ein Telefunken Mister-Hit 
Plattenspieler auf einer 70er Jahre Party anhören. (Kenn ihr den noch?) 
Im Baß (sowas konnte der Mister-Hit mit seinem einem Watt nicht) ergibt 
eine solche Übersteuerung das befüchtete "Blubbern"

von MaWin (Gast)


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Hanns-Jürgen M. schrieb:
> Und nie würde ich einen Verstärkeranlage anders auslegen oder anders
> definieren.

Das macht nix, denn es ist bereits definiert, was Watt im Audiobereich 
meint, selbst DIN Sinus dauert nur 1 Minute, und nicht nur Verstärker, 
auch Laufsprecher sind danach berechnet. Und Musikleistung ist noch 
lange nicht dasselbe wie Peak oder gar PMPO

Siehe dse faq

von Hanns-Jürgen M. (yogy)


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Meines Wisens ist "Sinusleistung" nach (alter) HiFi DIN 45500 für 10 min 
bereitzustellen. Was dann bei den HiFi Kisten schlapp macht, ist 
üblichweise die Kühlung. Aber selbst 1 Minute würde alle Netzteilelkos 
leersaugen, und dann "blubberts". Das kennt jeder, der zu Hause mal eine 
Fete mit Vatis HiFi-Anlage (womöglich noch vom Aldi) fahren wollte.

Meine Anlagen sind alle "vollgasdauerbetriebsfest". Da sind auch keine 
"HiFi Schwabbellautsprecher" wie "scanspeak" (es schüttelt mich) oder 
sowas verbaut, sondern professionelle Lautsprecher z.B. früher von Heco 
(OL410  oder den HR270 gibt es lange nicht mehr) oder später Beyma. BTW: 
Seit 1990 baue ich keine kompletten neuen Anlagen mehr.

Aber sei es, wie es ist, auf die paar 100 Euro mehr für ein dickes 
Netzteil schaue ich nicht.

von Helge A. (besupreme)


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Wenn der Verstärker für Veranstaltungen sein soll, käme auf meiner 
Werkbank wohl ein klassisches Gleichrichtergerät mit Drehstromtrafo 
dazu. Für ein Einzelstück ist das vermutlich die kostengünstigste 
dauerhafte Lösung, rechnet man den "Entwicklungsschrott" bei 
SNT-Entwicklung mit ein.

von Erich (Gast)


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Ist doch alles schon lange vorhanden
GOOGLE:  Philips EL6471
Gruss

von Peter D. (peda)


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Erich schrieb:
> Ist doch alles schon lange vorhanden
> GOOGLE:  Philips EL6471

Nettogewicht   150 kg / 330 lb 6.3 oz (330.396 lb)

Nein danke.

von Erich (Gast)


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@(peda)
Pro Kanal, hast du vergessen.
Der Verstärker ist eine Mono-Endstufe.
Gruss

von Manuel K. (18tbx46)


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Um noch mal auf die ursprüngliche Frage zurückzukommen:
Ich denke prinzipiell ist ein SMPS für den beabsichtigten Zweck auch mit 
"Hausmitteln" in Reichweite. Es sind haufenweise Informationen inform 
von endstufen service manuals verfügbar, wie man grundsätzlich die 
Wickelgüter auslegt findet man auch im Internet, im diyaudio.com gibt es 
haufenweise threads zu genau dem Thema,..
oder hier: http://www.a-and-t-labs.com/K6_Sw_Amp/

Eine gewisse Ambition braucht es halt und man darf nicht davor 
zurückschrecken 2..3 Prototypen auszulegen, zu bauen und zu testen. 
Gerade für eine AB Endstufe wo ja durchaus etwas Platz gegeben ist 
reicht ja ein "rustikales" Konzept ala IRFP460 Vollbrücke + ETD59/N27 @ 
30kHz völlig aus.
PFC kommt später dazu, wenn der Hautpwandler läuft.
Regeln würd ich auch nicht bei einer Audio Endstufe, das gröbste 
erledigt eh die PFC. Und ein SMPS lässt sich bei entsprechender 
Dimensionierung der Schalter genauso "überfahren" wie ein Eisentrafo. 
Die thermische "Integrationszeit" des Trafos ist halt etwas kleiner, 
dafür kann man aber (grad im Hobbybereich) leicht etwas großzügiger 
auslegen.

just my 2 cents

von Und wech U. (quinny)


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Manuel K. schrieb:
> Ich denke prinzipiell ist ein SMPS für den beabsichtigten Zweck auch mit
> "Hausmitteln" in Reichweite......

Hallo Manuel,

ein 3kW SNT als Erstlingswerk? Sehen wir es sportlich....

Wenn man einen 3kW-Trenn-/Stell-Transformator rumstehen hat, hat man die 
erste Hürde überwunden. Wer den nicht rumstehen hat, wird nicht messen 
können. Und messen muss man in jedem Fall. Steht ein derartiges Gerät 
dem Schnitzel zur Verfügung?

VG

Fred

von Schnitzel (Gast)


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Manuel K. schrieb:
> Regeln würd ich auch nicht

Ein SNT ohne Regelung? Wie darf man sich das vorstellen?
3kW Trenntrafo kann ich eventuell auftreiben, ein Bekannter hatte einen 
in der Leistungsklasse herum stehen, wenn ich mich recht erinnere... 
Ansonsten haben wir so etwas vielleicht auch an der Uni? Müsste ich mal 
fragen.
Vielleicht sprengt das aber auch den finanziellen Rahmen des Projekts, 
wenn ich zwei bis drei Prototypen bauen muss. Auf SNT könnte man ja auch 
später noch umrüsten. Ich glaube das wird nochmal eine große extra 
Baustelle.

Grüße

von MaWin (Gast)


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Schnitzel schrieb:
> Ich glaube das wird nochmal eine große extra Baustelle.

Na ja, 1000W ungeregelte Schaltnetzeile findet man in
KFZ Verstärkern

http://www.soundbuggy.com/Eric/Car%20Audio/phoenix_gold/s_series/s1000_1/index.html

Das ist schon machbar, auch als Hobbyist.

von Manuel K. (18tbx46)


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Schnitzel schrieb:
> Ein SNT ohne Regelung? Wie darf man sich das vorstellen?

na ja, wortwörtlich halt.

Konstantes Tastverhältnis von viell. 90% fahren, fertig.

Das ganze Ding verhält sich dann im wesentlichen wie ein (ja auch 
"ungeregelter") Eisentrafo. Siehe zB auch diese "elektronischen 
Halogentrafos".

Topologie muss natürlich dazu geeignet sein, also Flusswandler.
Flyback, Cuk, usw. geht so nicht.

Den Flusswandler kann man dann von einer PFC mit 400V versorgen. Diese 
400V werden dann von der voltage loop der pfc so ungefähr konstant 
gehalten, damit sind Netzspannungsschwankungen schon mal kein Thema 
mehr. Und grad für die Rohspannungsversorgung eines 
Leistungsverstärkers, der seinerseits genug PSRR im relevanten Bereich 
mitbringt, ist doch jeder weitere Aufwand umsonst.

Energiespeicher/Siebung dann entweder alles in den 400V Zwischenkreis, 
oder auch zusätzlich an den Ausgang des Flusswandlers. Durch den 
Verzicht auf Regelung ist das auch nicht so kritisch wenn da etwas mehr 
am Ausgang sitzt. Anlauf muss halt irgendwie ermöglicht werden.

von Helge A. (besupreme)


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Vor einiger Zeit gab es da ein interessantes Konzept zur Einsparung der 
PFC. Mit "kondensatorlosem" Eingangskreis - natürlich waren da ein paar 
Kondensatoren drin, aber keine großen Elkos. Es wurde die 
PFC-Funktionalität vom Flußwandler mit übernommen und die Glättung 
erfolgt nur im Ausgangsbereich. Es gab auch ein paar funktionierende 
große Prototypen, aber ich hab Netzteile dieser Bauweise in der 
Massenfertigung bisher nur für Beleuchtungszwecke gesehen.

Hier würde das Konzept vielleicht passen. Ist aber etwas komplex für ein 
"SNT-Erstlingswerk".

von (prx) A. K. (prx)


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Klassische AB-Verstärker, zumindest vor der SNT-Ära, verwenden m.W. oft 
ungeregelte Trafonetzteile zur Versorgung der Endstufe. Die Rückkopplung 
der Endstufe wirft die 100Hz schon selber raus. Also Trafo plus 
Gleichrichter plus dicke Elkos. Geregelt wird ggf. die Versorgung der 
Vorstufe.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Manuel K. schrieb:

> Das ganze Ding verhält sich dann im wesentlichen wie ein (ja auch
> "ungeregelter") Eisentrafo. Siehe zB auch diese "elektronischen
> Halogentrafos".

Wobei dioese "elektronischen Halogentrafos" die Spannung bei unter-
schiedlicher Belastung meist konstanter halten als Eisentrafos.

von Manuel K. (18tbx46)


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Weniger Innenwiderstand, weil weniger Kupfer notwendig.

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