Kondensator als Hochpass in Trafo-Primärkreis

[Alexander (Gast)]

Hallo zusammen,

erster Post hier, hoffe, ich mache alles richtig :-)

Folgendes Problem: Ich nutze einen batteriebetriebenen 
Bluetooth-Lautsprecher als fernsteuerbare, regelbare Hochspannungsquelle 
(nein, wirklich!). Den Lautsprecher habe ich durch die Primärwicklung 
eines Mini-HV-Trafos ersetzt (Induktivität Primär: 24 uH, 
Wicklungsverhältnis 1:67). Die optimale Betriebsfrequenz beträgt zwar 
laut Datenblatt 20-40 kHz, aber nach meinen Berechnungen (und auch Tests 
:-)) geht es auch mit 16 kHz noch ohne größere ohmsche Verluste. Also 
ich schicke einfach per Bluetooth einen 16 kHz Sinus dahin. Funktioniert 
tadellos.

Alles wunderbar, ABER ein Problem: Die Elektronik des Lautsprechers 
erzeugt beim Einschalten sowie als Batterie-Warnsignal eine 
Musiksequenz, die auch sehr tiefe Frequenzen enthält. Da bei diesen 
Frequenzen die Primärwicklung praktisch ein Kurzschluss ist, ist mir 
dabei auch das Verstärker-IC abgeraucht.

Frage: kann ich einen Kondensator in Serie mit der Primärwicklung als 
Hochpass schalten, damit diese tiefen Frequenzen rausgefiltert werden? 
Oder hab ich dann "aus Versehen" einen Schwingkreis und das Ding dreht 
mir durch?

Wie muss ich den C dimensionieren?

Vielen Dank im Voraus!

[Henrik (Gast)]

Kann sein, dass Dein Verstärker die bei tiefen Frequenzen dann 
kapazitive Last nicht mag. Nimm einen 8Ohm Widerstand serie und  einen 
Kondensator zum Widerstand parallel.
Widerstand 10 Ohm
C so 10µF    (bei 16kHz ~1 Ohm )
Je nach Leistung Deines Verstärkers sind P von R und U von C auszulegen.
Schwingkreis ist schon da, daher einfach mal einen Sweep fahren (bei 
kleiner Leistung) und AUsgangsspannung beobachten (Scope, bei DMM 
nachschauen wie weit dein AC Bereich noch Hausnummern anzeigt)  Hängt 
halt auch von der Last ab.

[S.O.D. (Gast)]

Lach mich aus, aber ich würde wohl versuchen wollen, das über einen 
aktiven Hochpaß mit OPV zu lösen. Dann bräuchte man keine Bedenken wegen 
zu komplizierten Amp-Lasten haben.

Käme die Lösung in Frage? Dazu würde fast jeder beliebige OPV gehen.
Hier könnte man dessen Betriebsspannung mit einfachsten Mitteln 
erzeugen, praktisch "alles" wäre egal - von mir aus sogar Zenerdioden 
seriell an Vcc und Vee (von symmetrischen Spannungsrails aus). 
Qualitätsanspruch ans Signal minimal, daher ginge echt alles. Weshalb 
man so auch einen Low-Voltage-OPV ohne lange eigens konstruierte tolle 
Versorgung benutzen könnte.

[Alexander (Gast)]

Danke für Eure Antworten.

@Henrik: Verständnisfrage: Der Widerstand parallel dient dazu, sozusagen 
den Kondensator + Verstärker zu "entlasten", also eine gewisse 
"Grundleitfähigkeit" herzustellen? Und dämpft auch den ungewollten 
Schwingkreis? (ist jetzt beides geraten :-))

@S.O.D.: Ja, eine aktive Schaltung ginge auch... allerdings sind die 
Platzverhältnisse sehr beengt, es muss alles (inkl. Trafo) in das 
Original-Bluetooth-Lautsprecher-Gehäuse passen :/

[IUnknown (Gast)]

Interessante Nutzung. Punkte für Kreativität!

Der Widerstand verursacht Verluste. Solange der Verstärker
nicht instabil wird, kannst du diesen weglassen. Dies aber
vorher austesten.

Die Resonanzfrequenz eines LC-Schwingkreises ist:

$$f_{res} = \frac{1}{2 \pi \sqrt{L C}}$$

Für 16kHz würde ein Kondensator der mit 24µH resonant
schwingt 4.1µF groß. Du möchtest die Resonanzfrequenz
deutlich unter Betriebsfrequenz haben, damit du weiterhin
eine Induktive Last hast und auch keine Spannung an dem
Kondensator verlierst. So in der Größenordnung von 40µF
würde das liegen.

Am besten nimmst du mal das Lautsprecher Gedüdel auf
und guckst welche Frequenzen drin vorkommen. Die Resonanzfrequenz
legst du dann auf eine Frequenz die darin nicht vorkommt.

Bleibt noch der Test ob der Verstärker mit einer so großen
Kapazität stabil bleibt. Wenn ja -> alles gut