Mittelwert eines AC-Signals "extrahieren"

[Patrick B. (p51d)]

Hallo

Ich habe mich wohl gerade etwas im Wald verirrt:
Für eine Audio-Stufe möchte ich die Lautsprecher von DC schützen. Wie 
kann ich einfach den DC-Anteil eines Audio-Signals ermitteln (nicht 
digital)?
Der Verstärker wird mit +-30V betrieben, was für die meisten OpAmps 
schon viel ist. Und herunterteilen und dann glätten sowie eine 
Auswertung ob jetzt positiver oder negativer DC anliegt ist (gedanklich) 
recht aufwendig. Gehts auch einfacher?

Kapazitive kopplung um ein AC-Signal vom DC zu trennen kenne ich, aber 
da hat man nur noch das AC-Signal. Ich möchte gerade den umgekehrten 
Weg: AC-Weg und nur noch DC.

Meine Bisherigen Ansätze waren einfach ein TP-Filter (R=47k und C=47u), 
aber das ist recht träge und hat immer noch grossen rippel.

BTW: Was sind so gängige Schwellwerte? 5V und dann die Lautsprecher 
kappen oder wie?

Besten Dank,
Patrick

[Walter Braun (Gast)]

Eine bewährte Schaltung von Lab Gruppen:

C113, 114, 115, 116: 22µF/50V
R123: 27k/0,7W
R140: 27k/0,7W
R139: 47R/0,25W
R136: 22k/0,7W
R137: 390k/0,7W
R138: 22k/0,7W
Q103: BC557B
Q104: BC547B
Q105: Q6015L5LY
D105, 106, 107, 108: 1N4148

Funktion: Zweistufiges Tiefpassfilter trennt Tonfrequenz ab. 
Verbleibendes Signal wird von den 4 als Brücken-Gleichrichter 
geschalteten Dioden auf die Transistoren gegeben. Diese Transistoren 
sind als Thyristor geschaltet. ist der kritische Schwellweret 
überschritten, zündet dieser selbstgebaute Thyristor und zündet über den 
47 Ohm Widerstand den Triac.

Diese Crowbarschaltung ist sehr wirkungsvoll, da die oft eingesetzten 
relais nur bei kleinen Leistungen den Gleichstrom sicher unterbrechen. 
Bereits bei HiFi Verstärkern der 150W-Klasse sind die Railspannungen so 
hoch, dass Relais ohne Blasmagnet den Lichtbogen nicht mehr löschen 
können.

[Harald W. (wilhelms)]

Walter Braun schrieb:

> dass Relais ohne Blasmagnet den Lichtbogen nicht mehr löschen können.

Leicht OT, aber solche Blasmagnete kann man ja wohl auch nachträglich
an Standardrelais anbringen. Kennt irgendwer einen Link, wo einer dass
mal getestet hat und was für Magnete man da am besten nimmt? Reicht da
ein normaler Reedkontaktmagnet aus, oder muss es etwas stärkeres sein?
Gruss
Harald

[Kai K. (klaas)]

"Mittelwert eine AC-Signals extrahieren"? Hhm, "DC-Schutz" wäre wohl 
eine sinnvollere Überschrift gewesen.

>Und herunterteilen und dann glätten sowie eine Auswertung ob jetzt
>positiver oder negativer DC anliegt ist (gedanklich) recht aufwendig.

Das findest du aufwendig? Dann schau mal in eine DIGAM 7000 rein. Da 
hast du dann was aufwendiges.

Nein, Herunterteilen, Tiefpaßfiltern und beide Polaritäten auswerten, 
ist natürlich überhaupt nicht "aufwendig".

>Meine Bisherigen Ansätze waren einfach ein TP-Filter (R=47k und C=47u),
>aber das ist recht träge und hat immer noch grossen rippel.

Es ist nicht schwierig eine Zeitkonstante und eine Ansprechschwelle zu 
finden, die bei einem normalen Signal keine Fehltriggerung auslöst. Das 
Auftreten von "Ripple" ist dann irrelevant, weil unvermeidlich.

>BTW: Was sind so gängige Schwellwerte? 5V und dann die Lautsprecher
>kappen oder wie?

Schwellwert und Zeitkonstante bilden eine Einheit. Oft wird ein 
Transistor durchgesteuert, wenn "DC" detektiert wird. Also ist der 
Schwellwert dann um die 0,7V. Wenn noch eine Diode davor liegt, oder ein 
Spannungsteiler, sind es entsprechend mehr. Je niedriger der 
Schwellwert, um so größer die Zeitkonstante und umgekehrt.

Letztlich sollen die Lautsprecher vor einer defekten Endstufe geschützt 
werden, wenn durch Überhitzung eine Kollektor-Emitter-Strecke (oder 
Drain-Source-Strecke) durchlegiert und am Ausgang plötzlich die volle 
Versorgungsspannung der Endsufe ansteht. Gekappt werden deshalb gerne 
die Lautsprecher mit einem Relais. Bei höheren Versorgungsspannungen der 
Endstufe klappt das nicht, weil sich ein permanenter Lichtbogen bilden 
kann. Dann ist es sinnvoll das Netzteil der Endstufe abzuschalten. In 
der Regel haben große Endstufen ja sowieso eine 
Einschaltstrombegrenzung, wo man die Notabschaltung bequem durchführen 
kann. Es entladen sich dann lediglich noch die Siebelkos in den 
Lautsprecher, was dieser in der Regel ohne Schaden übersteht.