Projekt Stellar (Phoenix V2) - Bauthread

So, jetzt mal zum Technischen


Akku ist wiegesagt ein 11S4P aus 18650er 29E von Samsung. BMS schaltet bei 40A ab, Spannung nach oben 4,2V und nach unten 2,7V.
Zusätzlich ist natürlich noch eine rückstellbare Bimetallsicherung ab 6A dabei

Da sich die Spannungen nichtmehr so einfach per Schalter sinnvoll schalten lassen können, wird mit einem Mosfet geschaltet.
(im Prinzip einfach nur ein Halbleiterschalter). Die Wahl fiel dabei auf einen IRF2807PbF. Dieser macht bis zu 280A Surge bei 75V mit, und da ich keine Einschaltstrombegrenzung verwende, brauchts das auch für die Elkos dahinter
13Milliohm DS-Widerstand ist auch ne feine Sache.
Apropos Elkos, die Kapazität auf dem T4 wurde um 50% verringert, einerseits um dem Kühlsystem Platz zumachen, andererseits um die Systembelastung bei Einschalten zu verringern.
Der Mosfet wird dabei über 12V geschaltet, welche einfach mit Referenz-Zenerdiode erzeugt wird, und mit ein par Kerkos vor dem Schalter gehalten wird. bei 160nC Gatecharge reichen die 10nF vorm Schalter.
Dabei wird hinter dem Schalter nochmal mit 20nF entprellt. Als Pulldown kommen 10KOhm, und als Gate-Vorwiderstand 1Kohm zum Einsatz. Da ich kein Oszi daheim habe, kann ich aber nicht genau überprüfen, ob der Mosfet jetzt schnell genug schaltet
Wenns mal puff macht, weiß ich zumindest was los ist.
(Los ist : Der Mosfet bekommt einfach zu viel Energie ab, wenn er zu langsam einschaltet.)

Zum Kühlsystem: Der T3M kann nach wie vor einfach auf die Backplate geschraubt werden, beim T4 muss aber bisschen mehr gemacht werden. Den Kühlkörper hab ich runtergenommen, und dafür verwende ich 2 passende (bzw eine geknickte) Heatpipe mit Grooves-Struktur. Pro Pipe können im Rohzustand 45W bei 70°C abgeführt werden, in der Einbausituation schätze ich, dass gute 50W zusammen übertragen werden können. Reicht auf jeden Fall, und 70° ist auch noch angenehm für alle Komponenten.
Den Wärmeübergang vom Chip zu den Pipes kann ich allerdings nicht so gut machen, hier sind einfach entsprechende Aluplatten gesägt worden, und mit Gewinden versehen worden. Am besten wäre es natürlich, sich per CNC passende Klemmblöcke für die Heatpipes anfertigen zu lassen. Kostet aber Geld, und ist vermutlich auch gar nicht nötig.
Im Standtest gabs nicht mehr als Handwärme (bis auf an der Unterseite der Platine). Ich würds gern mit Wärmebildkamera verfizieren, einstweilen muss es aber so passen.

Bluetooth fliegt raus, da es kaum genutzt wurde. Nicht jedes Handy unterstützt Aptx, und ansonsten ist die Qualität im Vergleich zum Kabel hörbar schlechter. Kann man ja immernoch einen einfachen Empfänger mit Kabel anstecken.
Genauso verhält es sich mit Musik- bzw. Wlan-Servern. Bleibt Spielerei für mich. 99% von der gehörten Musik befindet sich eh auf dem Zuspieler, für den Rest gibts Internet. Wer da mehr dazu machen will, bei Intertechnik gibts n kleinen Streamer von Dayton für 70€.

Die elektronischen Sicherheitsmaßnahmen sind soweit :
BMS Polyfuse bei 40A.
Bimetallsicherung bei 6A
Überspannungsschutz nach dem Stepdown für die Technik bei 6,8V.

Da Minidsp und die DACs ja gerne weniger als 40V sehen, musste ein Stepdown her. Dazu einfach mal den LM2596HV (!), a.k.a. 0815-Ebaywandler für bis zu 60V bestellt und verbaut. Dabei wird auf 5V runtergeregelt. Damit laufen alle Komponenten, bei den DACs wird per Linearregler dann auf 3,3V runtergewandelt, mehr Spannung würde nur höhere Verluste erzeugen. Auch wenn der Stepdown vielleicht noch ein par % Effizienz zulegen würde, wenn ich ihn nicht auf die 5V einstell.

Abgesichert wird das Konstrukt durch eine einfache "Überspannungsschutzdiode", eine Zenerdiode mit 6,8V Durchbruchspannung, und einer schnellen 0,5A Feinsicherung. Wenn der Stepdown mal einen Fehler in der Regelschleife hat, bildet die Diode hinter der Sicherung einen Kurzen, und die Sicherung fliegt. Die Diode kann dabei 600W Pulsleistung ab, reicht dicke für eine 0,5A Schmelzsicherung.
Ein berechtigter Kritikpunkt : "ja schön die Technik ist weg, aber der Wandler läuft ja dann trotzdem weiter". Ja stimmt, aber es kann maximal die Akkuspannung durchgereicht werden. Das würde vermutlichen Ausgangselko, welcher mit 35V spezifiziert ist, zum Platzen bringen, aber mehr auch nicht.
DSP und DACs sind sicher.
andere Version, welche den Kritikpunkt berücksichtigt : einen Triac ins 5V-Rail legen, welcher dann vor dem Wandler eine Sicherung triggert. Dann wäre der Wandler auch weg im Fehlerfall. Um ehrlich zu sein möchte ich aber im 40V-Rail keinen Kurzen sehen, deswegen nur so


Als Überwachungstool dann noch ein blaues Voltmeter, das wird auch einfach per Referenzdiode auf 12V versorgt. Bei maximal 9mA Stromaufnahme ergibt daraus eine Peak-Verlustleistung von 0,33W. Absolut zu verkraften, als Vorwiderstand aber zur Sicherheit mal 3 0,25W-Widerstände verbaut Dann reichts auch, um im Fehlerfall (kurzer beim Voltmeter) die komplette Leistung abzuführen.


Die Versorgungsbuchse ist nach langem Suchen eine Speakonbuchse geworden. Diese ist preiswert, und auch für 48V DC zugelassen. Dazu noch so massiv, um die Lichtbögen beim Stecken unter Vollleistung abzukönnen.
Das Ladegerät ist einfach ein 150W-Labornetzteil
War auch so eine lange Geschichte, es gab einfach ein Ladegerät für 11S, bei dem ich genug Informationen zur Verfügung gehabt habe. Klar, 2 oder 3 gäbs schon aufm deutschen Markt, aber ich kauf kein Ladegerät für solche Leistungen, ohne zumindest mal die Ladekennlinie gesehen zu haben. Die nächst-teureren Universalladegeräte kosten wesentlich mehr, (200€+).
Und so war mir das 80€-Labornetzteil doch sympatischer

Anschlüsse werden weitgehend gleichbleiben, Zigarettenbuchse durch Speakonbuchse ersetzt, großer Schalter durch kleiner Schalter setzt, und der Signaleingang wird mit Cinchbuchsen gemacht. Die sind Abbruch-sicherer

Jetzt zum Akustischen. So sah die Messkurve mit 1m Abstand im Raum aus bei der Phoenix, bis ~75°, (ab 300-500hz kann mans vergessen, weilwegen Raum) :

Gar nicht schlecht, ohne großartige DSP-Korrektur. Die leichte Welligkeit kommt wohl von der Einbausituation der Treiber.
Die Trennfrequenzen bei 800hz und 4khz lassen sich auch am Bündelungsverhalten schön erkennen.

Die Welligkeit muss allerdings noch weg, und es wurden einige Lösungsansätze in Erwägung gezogen :

- Waveguides
- Schallwand bündig zur Seitenwand
- Absorber auf der Schallwand.

Die Diskussion findet sich hier.

Der Zuschlag ging an die Absorber. Weil sie 1. billig sind, und 2. einfach zu realisieren, und 3. robust gegen Fertigungsfehler sind.
Zusammenfassung aus dem Thread oben :

Ziel : Treiberbündelung um ca 5° erhöhen, damit die vorgesetzten Kanten den Fgang nicht beeinflussen.
Constant Directivity nicht nötig, da Outdoorbox. Die par extra-db nehmen wir gerne mit
- Waveguides wären wohl der Königsweg, aber ohne viel Mitteleinsatz ist die angestrebte Qualität nicht zu erreichen.
- Schallwand vorversetzen fällt wegen Treiberschutz und anderen Problemen weg.
- Übrig bleiben die Absorber. Für den Einsatzbereich sind diese in der Summe gleichwertig zu den Waveguides.

Die Absorber werden aus MicroPor gemacht, die Absorptionstabelle davon :


Aufgebracht werden Streifen davon dort :


Mit der Position soll den Treibern eine "unendliche" Schallwand vorgegeaukelt werden, zumindest bis zu den Außenkanten.
Es liegen ~4cm Luftlinie vor, genug, um 100% des auftreffenden Schalles in Wärme umzuwandeln.
Damit fallen die Innenkanten als akustische Reflektoren weg, die Seitenkanten, welche danach kommen, sind nach außen gerundet, und auch noch im Teilbereich der Absorber. Meinem Verständnis nach sollte die Diffraktion hier auch geringer werden. Ausprobieren ist angesagt
Vom Klang her hat sich dieses Setup grob mit Noppenschaumstoff nachgestellt auch als einen Tick weiter vorne rausgestellt.
Ohne wirkt das Klangbild "breiter" (klar, Phantomschallquellen an den Kanten), mit war die Ortung besser.
Sobald man aber von Nahfeld-Zimmerbeschallung wegkommt, verliert sich der Vorteil des "breiteren" Klangbildes.

Der Rest der Absorber wird für die Gehäusedämmung eingesetzt.
Diese besteht aus :

1. 3mm Butylkautschuk auf der Rückseite,
   
2. MicroPor/Noppenschaumstoff an den Wänden
   
3. Schafwolle im inneren
   

Mit der Schafwolle lässt sich ein schön konstanter Dichtegradient im Schallschnellezentrum (Mitte vom Gehäuse) erzeugen.


Soweit so gut, momentan bohr ich an der Groundplate für die ganzen Platinen rum, Update gibts, wenns ein Update gibt

Edit : was hatte ich noch vergessen?
Das mit der Subtraktionsweiche für zeitkonstante Übergänge ist noch nicht vom Tisch, die Idee mit einem "after all"-Matrixmixer liegt bei den Leuten von MiniDsp und ist auch an die Softwareingenieure weitergereicht. Kommt Zeit kommt Rat.

Dann noch zwei kleine Tipps für die Bastler. Statt teurem "dichtband für lautsprecher" kann man auch einfach Moosgummiband nehmen. Gibts zb hier.
Für edle Boxenfüße kann man auch einfache, runde Holzklötze oder Rohre oder weiß der Geier was nehmen, und dann mit Designfolie überziehen. Bei http://www.selbstklebefolien.com gibts kleine, kostenlose Samples. 1 oder maximal 2 Samples reichen in der Regel für 4 Füße.
Schaut dann so aus (mit Edelstahlfolie), sorry fürs verwackeln :


Zwecks Design kommen auch noch zwei Aluminiumdreiecke in die Schallwand, unterhalb des Tieftöners. Genau da, wo früher die silbernen Potiknöpfe waren.

Edit 2: Was ich noch vergessen habe :
Keine Statuslichter mehr, höchstens noch fürs DSP, sonst hat sich das ja erübrigt.
Pegelanpassungen zwischen den Chassis erfolgt jetzt passiv. Gibt nochmal ein par db weniger Rauschen, kostet 2-3€ und ist unkompliziert

statusupdate, die backplate ist weitgehend fertig, habe aber beschlossen, die kühllösung des T4 noch etwas zu überarbeiten.
die unterste platte soll jetzt flächendeckend ausgeführt werden. dazu vermutlich statt wärmeleitfolie eine bessere wärmeleitpaste mit 10W/K*m. die überstehende ecke wird dann wohl auch mit einem kleinen radiator versehen.
die heatpipes können bei weitem genug wärme abführen, nur die ankopplung ist so eine sache. lieber einmal 5€ mehr investiert, und dafür definitiv sorgenfrei
fotos kommen hoffentlich heut nachmittag


ich hätte gern noch eine detektorschwingspule am AL200, um den xmax aktiv kontrollieren zu können, aber man ja nicht alles haben :/

Für welches BMS hast dich denn entschieden?

Darf man fragen, was dich das Akkupack gekostet hat?

Da du schreibst, dass der Akku in seinem eigenen Fach eingepfercht ist, hast du dir da gedanken gemacht, dass das Fach Druck ablässt im Falle eine Akkuschadens? Denn was bringt einem der Flammenschutz für die teure Elektronik, wenn sie einem um die Ohren fliegt

Lese wiedermal gespannt mit

hoi,
bms ist das hier : http://de.aliexpress....html?storeId=729859

äääähm mal rechnen, 30€ bms, 48zellen für 150€ bestellt, also so 135€ für die zellen, schrumpfschlauch so 5€, kabel lassma mal weg, ladegerät nehm ich ja ein 150W Labornetzteil für 80€.
also reiner akku so 170€, und 80€ ladegerät.

das akkufach bekommt ein par ventilationsöffnungen in dem verschlusspanel, welche mit plastikfolie von innen abgedichtet werden.
so ist es staub- und flüssigkeitssicher. gehts drinnen heißer her, schmilzt/reisst die plastikfolie weg, und es ist genug der lüftung da.
wenns noch heißer wird, schmelzen die abstandshalter/dichtstreifen, am unteren rand der befestigung, und es stehen noch ein par cm² mehr als ausgleich zur verfügung.
bekomme ich dann noch mehr probleme, lässt sich die box auf den rücken legen, die verschraubung vom deckel ist die schwächste stelle im akkugehäuse. da würden die schrauben ausreissen und der akku liegt komplett offen.
ich hoffe, ich werds nie auf die probe stellen müssen

man versucht, auch weiterhin entertainment zu bieten

sooo, neue kühlung steht. 5€ in wärmeleitpaste investiert, und ab geht die post.

zamgesetzt ist das ganze auch schon, läuft soweit auch. bilder kommen demnächst.
ich versuch immernoch, eine halbwegs vernünftige messumgebung herzukriegen, bin aber von der arbeit her leider gut eingebunden.
ruhestrom liegt bei 300mA, also verstärker und dsp all inclusive. ist schon ne ansage, aber sei es drum^^
und sorry fürs verwackeln bei dem kühler^^

Hehe das ist ja cool.
Hast du sogar ein Startschloss verbaut? Dann bräuchtest du nur noch diese Kippschalter mit Schutz

neeee, ist ne Speakonbuchse fürs Laden
Gesicherte Schalter wären bestimmt lustig, hats aber noch nie gebraucht

So, das Ding spielt!
Die Idee mit Spannungsteiler zur groben Pegelanpassung des Hochtöners hat sich ausgezahlt, auf Hörabstand ist das Rauschen nichtmehr hörbar unter Normalbedingungen. Als die kritische Komponente ist jetzt tatsächlich der ADC des DSP identifiziert, vielleicht kommt mal irgendwann noch was dazu
Die "Passivweiche" für den Hochtöner enthält eben einen 1Ohm MOXSerienwiderstand, einen 8,2Ohm MOXParallelwiderstand, zwei Mcaps, einen Monacor MKP und einen Visaton MKS. (Glaube Visaton ...). Ist also um ca 2,5db abgesenkt, und mit etwa 6db bei 3,8khz getrennt. Die extra 6db wurden natürlich im DSP beachtet

Leichter ist das Ganze auch geworden, einerseits gute 2kg durch den Akkuwechsel, andererseits sind die Seitenteile ja um 0,8cm dünner geworden, bei MDF merkt man das entsprechend.

Die Designelemente auf der Front müssen jetzt noch neu gemacht werden, bisher sind nur zwei alte Aludreiecke mit Folie überklebt drinnen. Müssen neue gemacht werden.

Schicke Kabel gabs auch dazu, der Klinke auf Cinch-Adapter ist von Sommercable, Innenverkabelung der Box ist für TT/HT mit versilbertem 4mm²-Kabel, der HT ist mit 2,5mm² angebunden. Das Stromkabel ist ein 2,5mm² the sssnake oder wie das heißt. (Thomann Hausmarke).
Bevor mir jetzt einer mit Schlangenöl kommt, die Kabel gabs in sehr guten Sonderangeboten auf Ebay, das versilberte Kabel hat mich nichtmal einen € gekostet, die 3m von Sommercable waren unter 5€. Vollmetall-Klinkenstecker gabs für 3€, die Cinchstecker von daheim.
Würde auch sagen, das Kleinsignalkabel holt physikalisch das Mögliche raus, gekauft wurde es aber nur wegen der Haptik

DANGIT wieso ist meine Kamera so schlecht drauf heute .... kommen noch ordentlich bei Sonnenlicht, versprochen

so, aber jetzt. linsendreck ignorieren

Wow die Box ist der Hammer
OPTIK = TOPPPPPPP

Supper, wenn die auch noch so klingt wie sie aussieht, wird jeder neidisch sein!!!

Und alle sind sprachlos

Das ist der ultimative mobile Studio-Monitor. Im Prinzip in Form eines Meisterstücks hergestellt und so teuer dass es wohl kaum einer nachbauen wird...
Freut mich auch dass ne Idee von mir Einzug gehalten hat (Verzicht auf den Stepup für die Endstufe aus diversen Gründen).


Fun-Fact, ich habe gerade extra wegen dieser Bilder den Bildschirm geputzt.