Frage zur Leistungsaufnahme einer endstufe

Was verstehst denn unter "normalen Leistungswatt"?

Wie ne 50 Hz Sinusschwingung aussieht ist klar oder? Aus der Steckdose kommen nun bekanntlich 230V. Dieser Wert ist aber nur der Mittelwert der Sinuskurve. Solch Sinus hat ja zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedliche Spannungsspitzen. Auf dem Wellenberg das Maxima, bei 180° (PI/2) sind das dann 0. Also der Mittelwert ist (U maxima geteilt durch Wurzel 2).

Bei 230V RMS aus der Dose Beträgt der Berg also 325V.

Rechnen wir mit P = 230V RMS * 10A, erhalten wir 2300W RMS

Rechnen wir mit P = 325V maxima * 10A, erhalten wir 3250W Spitzenleistung. Diese Leistung kann aber nur über kurze Zeit abgegebn werden.

Watt ist eine klar definierte Angabe der Leistung.

Eine klare Definition von Watt RMS finde ich nirgends und daran scheitert dieser Thread

Jaja, so rechne einfach mit der Effektivspannung (wiki) und du kommst auf deine RMS Leistung

Bei 230V RMS aus der Dose Beträgt der Berg also 325V. Rechnen wir mit P = 230V RMS * 10A, erhalten wir 2300W RMS Rechnen wir mit P = 325V maxima * 10A, erhalten wir 3250W Spitzenleistung. Diese Leistung kann aber nur über kurze Zeit abgegebn werden.

Die 3250W kann man aber so nicht nutzen, da im Wechselstromkreis U und I nicht in ihrer höchsten Amplitude zusammenlaufen. Der Strom hinkt hinterher und trifft sich mit der Spannung bei exakt dem Punkt 0.707, wenn man von 1 bei 325V ausgeht.
Demzufolge wird nur die Fläche unter dieser gedachten Linie als Leistung als Wirkleistung zur Verfügung stehen, alles andere ist die Scheinleistung.
Pw = U x I x cos phi = Ps x cos phi

Am Ausgang einer Endstufe wird auch ein Wechselstorm abgegriffen und dort kommen noch andere Sachen hinzu, die Freq.-abhängig sind. So stellt ein LS eine komplexe kapazitive, induktive und ohmsche Last dar.
Im günstigen Fall wirkt die ohmsche Last als Hauptlast, was die Tatsache erlaubt, daß x abgebbare Leistung auch aufgenommen wird, im ungünstigsten Fall wirkt aber L und C so dermaßen mit ein, daß die Leistung nicht erreicht wird.

Diese RMS Methode erlaubt aber eine ziemlich exakte Angabe zur Leistungsabgabe unter Einbeziehung von Frequenzen. Es wird schon ein Mittel gebildet, die Angabe ist aber realistisch. Ansonsten müßten für jede Freq. in Abhängigkeit zur Last Daten ermittelt werden.

Das was hier als "Berg" aus der Dose benannt wird, ist die Spitzenspannung Us, wobei Uss dann den doppelten Wert annimmt - er reicht von Amplitude max negativ bis Amplitude max positiv und beträgt aus einer Steckdose 650V Uss.
Sichtbar wird das erst auf dem Oszi.

zucker schrieb:

Die 3250W kann man aber so nicht nutzen, da im Wechselstromkreis U und I nicht in ihrer höchsten Amplitude zusammenlaufen. Der Strom hinkt hinterher und trifft sich mit der Spannung bei exakt dem Punkt 0.707, wenn man von 1 bei 325V ausgeht. Demzufolge wird nur die Fläche unter dieser gedachten Linie als Leistung als Wirkleistung zur Verfügung stehen, alles andere ist die Scheinleistung. Pw = U x I x cos phi = Ps x cos phi

Zeig mir mal bei nen 3250W Baustrahler die Blind- und demzufolge die Scheinleistung !!

Bei reinen ohmschen Widerständen gibt es keine Phasenverschiebung. Demzufolge gilt für PI halbe (90°) Us (325V) * 10A.

Bei Endstufen ist es nun so, dass bei Spitzenleistung meist auch eine Zeitangabe dabei steht (z.B. 30ms). So, nach der Zeit sind die Elkos leer und der Trafo kommt mitm aufladen nicht hinterher. Wären die Elkos nicht, würde die Spannung bei jedem Bass zusammensacken und es wäre kein Bass mehr da.

halo_fourteen schrieb:

Watt ist eine klar definierte Angabe der Leistung. Eine klare Definition von Watt RMS finde ich nirgends und daran scheitert dieser Thread :)

Ich habe es weiter oben schon geschrieben. Es gibt Watt RMS eigentlich gar nicht, sondern nur RMS-Spannungen und -Ströme. Da Verstärker normalerweise mit Sinussignalen an Widerständen gemessen werden, entspricht das Produkt aus RMS-Spannung und -Strom (das wird iA RMS-Leistung genannt) exakt der Wirkleistung.

Ich sage mal so, wenn man vor der Stufe und hinter der Stufe en Leistungsmesser hat, wird man am Ausgang immer weniger haben, als am Stromeingang. Die Physik macht's nicht möglich.
Die Leistung wo am Ende rausgekommen ist, wird, wie schon geschrieben bei n'er normalen Endstufe um die rund 60-70 % des aufgenommenen betragen.

Meiner Meinung nach können die Endstufen aber tatsächlich für kurze Zeiträume eine wesentlich höhere Leistung erbringen als zum !!gleichen Zeitpunkt!! vorne reinkommt.

Das hängt dann wiederum davon ab, wie Leistungsfähig die Kondensatoren innen drin sind.
Eine passende Formel habe ich ja schon gepostet, wie man die Leistungsfähigkeit ungefähr ausrechnen kann.

In diesem zeitraum ist es möglich, dass die Endstufe für Leistungsintensive Signale, wie z.B. die Kicks einer Bassdrum die zusätzliche Energie der Kondensatoren dazu hernehmen kann, zusätzlich zum Strom des Netzteils um einen kurzfristigen höheren Output zu produzieren wie in diesem Moment aufngenommen aus der Steckdose.

Wenn man einen Sinuston drüber laufen lässt, wird die Endstufe die Leistung, wo angegeben ist am Anfang wirklich kurz erbringen, wird aber nach sehr kurzer Zeit, die sich im Millisekundenbereich bewegt, sehr stark einbrechen, weil keine Energie aus den Kondensatoren mehr da ist, und diese durch die hohe Leistungsaufnahme der Transistoren auch nicht wirklich geladen werden können.


Aber da Musik normalerweilse nicht aus n'em Sinuston besteht, und die wirklichen Leistungsspitzen nur für sehr kurze Zeit sind, halte ich es auf jeden Fall für möglich, dass die Stufe bei Musik die angegebene Leistung erbringen kann. Auch wenn sie in dem Moment weniger Strom zieht.
Dafür wird dann, bei Leistungsunintesiven Abschnitten des Songs sag ich mal (also die Zeit zwischen den Basskicks), ein Teil der Energie hergenommen um die Kondensatoren wieder zu laden.

Je komprimierter die Musik, desto schlechter sieht's mit der Leistungsfähigkeit aus, weil das Signal auf Dauer relativ beanspruchend ist.

Auf dem Datenblatt einer crown itech hd 12000 steht auch, über eine Fußnote markiert drinnen, dass diese Leistungen sich auf Intervalle von 20 ms glaube ich waren es beziehen.

Danach sollte die Leistung bei einem Sinuston zumindest stark einbrechen, die dann auf beide Kanäle verteilt auf jedem Fall unter der Eingangsleistung liegt.


So verstehe ich das zumindest.

Zeig mir mal bei nen 3250W Baustrahler die Blind- und demzufolge die Scheinleistung !! Bei reinen ohmschen Widerständen gibt es keine Phasenverschiebung. Demzufolge gilt für PI halbe (90°) Us (325V) * 10A.

Der Baustrahler hat keine Blindleistung aber spätestens jetzt solltest Du mal ein Diagramm ansehen, welches den kommenden Wechselstrom aus der Dose anzeigt. Der Phasenversatz U zu I ist nämlich schon da. Es sind keine 325V~ nutzbar, nur eben 230V~ für den Leistungsfall. Und deswegen kann man an eine Steckdose mit 10A Absicherung auch nur 2300W anhängen und nicht 3250W.

Und nochmal - es kann hinten nicht mehr rauskommen, als vorne reingeht. Da kann der Ladeelko so dick sein wie er will - über die Betriebsspannung lädt er sich nun mal nicht auf.

zucker schrieb:

Der Phasenversatz U zu I ist nämlich schon da.

Witzbold, das einige was an der Dose anliegt ist die Spannung U. Der Strom I erscheint erst, wenn ein Verbraucher angeschlossen wird.

Bei einem rein ohmschen Widerstand ist der Strom am größten, wenn auch die Spannung (Uspitze) am größten ist (R = U / I).

Bsp.: R = 10 Ohm; Uspitze = 50V --> I = 5,0 A
R = 10 Ohm; Uspitze = 25V --> I = 2,5 A

Strom und Spannung sin Phasengleich !!!!!!

zucker schrieb:

Und nochmal - es kann hinten nicht mehr rauskommen, als vorne reingeht. Da kann der Ladeelko so dick sein wie er will - über die Betriebsspannung lädt er sich nun mal nicht auf.

Geht wohl. Wir reden hier vom Energieerhaltungssatz und hier ist die Leistung inbegriffen und die ZEIT !!!

Wenn du eine Autobatterie mit 100W über einen gewissen Zeitraum lädst, kannst du später, ohne dass weiter Energie zugeführt wird eine höhere Leistung (z.B.: 1000W) abnehmen, nur halt über einen kürzeren Zeitraum, als Energie zugeführt wurde.

dorfler1000 schrieb:

zucker schrieb: Und nochmal - es kann hinten nicht mehr rauskommen, als vorne reingeht. Da kann der Ladeelko so dick sein wie er will - über die Betriebsspannung lädt er sich nun mal nicht auf. Geht wohl. Wir reden hier vom Energieerhaltungssatz und hier ist die Leistung inbegriffen und die ZEIT !!!

Jetzt spinn dich aus.

Dauerhaft kann aus einer Endstufe nicht mehr raus kommen, als rein geht und genau darum ging es! Wen interessiert, was sich in wenigen ms abspielt?

Edit *xD*: quote repariert

_Floh_ schrieb:

Wen interessiert, was sich in wenigen ms abspielt?

Mich, weil ich erklären wollte was Effektiv & Spitzenleistung bedeutet.

Bei der Erklärung mit der Spitzenleistung (welche in einem geringen Zeitfenster verfügbar ist) konnte zucker scheinbar nicht ganz folgen und nun keifst du hier auch noch rum...

CLOSE PLEASE

Er hat schon recht. Wenn du eine 8 Ohm-Last annimmst, dann ist Ende mit Leistung, wenn der Spitzenwert der Ausgangsspannung gleich der Betriebsspannung ist. Alles was darüber noch kommt wird verzerrt.

Der Fall der erhöhten Leistung trifft also nur bei sehr niedrigen Impedanzen (2 Ohm und drunter bei anständig dimensionierten Geräten) oder bei verzerrten Signalen ein (was man solange treiben kann, bis der Sinus zum Rechteck wird, was aber dem Lautsprecher auch nicht sonderlich gefallen dürfte).

Die Spitzenleistung hat ebenfalls irgendwo ihre Grenze, hängt vom Innenwiderstand ab.

Im Moment gibts keinen Grund für eine Schließung. Einfach mal ein bisschen runterkommen

Bin unten

Wie gesagt, wollte nur die Sache mit der Leistung im Allgemeinen klären, da die Frage hier auftauchte.

Gerätespezifisch kenn ich mich da nicht so aus, da ich mich damit halt nicht befasse.

Aber ich kann dir sagen, dass die höchste Leistung in einem Gerät dann abgegeben wird, wenn der Innenwiderstand der Stufe = dem Lastwiderstand ist.

Und hier findet man unter anderem auch die wirkliche Güte einer Stufe, sprich die lokale Energieversorgung. Wird der Lastwiderstand zu klein, wird der Strom zu groß, die Spannung am Trafo bricht zusammen --> keine Leistung.

@dorfler1000:

Was verstehst denn unter "normalen Leistungswatt"? Wie ne 50 Hz Sinusschwingung aussieht ist klar oder? Aus der Steckdose kommen nun bekanntlich 230V. Dieser Wert ist aber nur der Mittelwert der Sinuskurve. Solch Sinus hat ja zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedliche Spannungsspitzen. Auf dem Wellenberg das Maxima, bei 180° (PI/2) sind das dann 0. Also der Mittelwert ist (U maxima geteilt durch Wurzel 2).

Der Mittelwert der Sinusschwingung über 360° ist 0.
Du meinst den Effektivwert, der berechnet sich aus Umax / Wurzel2. Weiterhin wird P oder S immer aus den Effektiv(RMS)werten von Spannung und Strom gebildet, nicht aus den Scheitelwerten!

@Zucker:
Der Wirkungsgrad von 78,5% bei einer konventionellen Endstufe ist allerdings der maximal mögliche. Praktisch liegen die immer weit darunter.

Sinusleistung ist das, was ein Verstärker mit Sinustonansteuerung über wohl mindestens 10 Minuten abzugeben in der Lage ist.

MfG
DB