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Symmetrische Spannungsversorgung über Schaltnetzteile?+A -A |
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Autor |
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Blaukomma
Stammgast |
18:55
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#1
erstellt: 07. Mrz 2015, |||||
Hallo Forum, hatte vor ein paar Tagen einen kleinen Gedankengang. Wer kein Oftoppic will -> bis zum fettgedruckten..! Im Moment arbeiten bei mir 2 Stereoverstärker als Pseudo Vierkanal-Endstufe. Dies soll sich in den kommenden Monaten ändern und es soll eine selbstbau 4-Kanal Endstufe her. Die Endstufe dient dazu zwei teilaktive, wirkungsgradstarke 3-Wege Ls zu betreiben. Ich schwanke zwischen 2 Alternativen: Zum einen eine Endstufe mit Schaltnetzteil und 2 Stereo Platinen mit TPA3116 von Yuan Jing Audio, zum anderen würde es mich aber auch reizen, eine der vielen Verstärkerschaltungen mit dem LM 3886 und traditioneller Spannungsversorgung aufzubauen. Was mich von ersterem abhält, ist die frage nach der Qualiät der Platine, in DIYAudioforum werden die zwar gelobt, aber das Datenblatt des LM 3886 sagt mir dann doch noch was anderes... Mein eigentliches Anliegen ist aber nun folgendes. Ich habe mir die TPA 3116 zum Test bestellt, diese kommen dann einmal ins Büro und an den Schreibtisch und befeuern kleine Monitore. Hier arbeitet im Moment ein billiges 10€ Shure-Board.. Als Netzteil wollte ich diese ![]() Aus einem alten Baukasten von früher kenne ich einen Versuchsaufbau, bei dem aus zwei 9V Batterien eine symmetrische Spannungsversorgung erzeugt wird für was auch immer die gebraucht wurde.. (so hab ich es in Erinnerung) In der Überlegung den Lm 3886 zu verwenden, bin ich immer daran gescheitert, einen passenden Ringkern mit 360VA 20V zu finden(Ebay,gebraucht) und kam dann auf die Idee: Kann ich 2 Schaltnetzteile in Reihe Schalten und die Verbindung als Bezugspotential verwenden um eine symmetrische Spannungsversorgung zu erzeugen? Meine Bedenken: Sollten in den Netzteilen Masse und PE in irgend einer Weise gemeinsam genutzt werden (habe gehört, dass sowas vorkommt..) würde ich mit der Reihenschaltung einen Kurzschluss erzeugen. Ist es, aus mir nicht bekannten Gründen, sonst noch eine völlig bescheuerte Idee die ich da hatte? Was spricht alles dagegen? Spricht vielleicht etwas dafür? Um das vielleicht nochmal klar zustellen. Das ist nur eine theoretische Überlegung, deren Gedankengang ich nicht zuende führen konnte, weshalb ich jetzt aus Neugierde nachfrage. Gruß Blaukomma |
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P@Freak
Inventar |
20:36
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#2
erstellt: 07. Mrz 2015, |||||
Hallo,
I.d.R. Nein ! Die meisten Industrienetzteile haben wirklich Masse hart auf Schutzleiter liegen ! Also muss EIN Netzteil her das gleich Symmetrische Ausgangsspannung hat. Am besten bei den Anbietern schauen die zu Ihren Verstärkerplatinen auch Netzteile anbieten. ![]() |
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NoobXL
Stammgast |
14:58
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#3
erstellt: 08. Mrz 2015, |||||
Plus eins. Wenn du allerdings Netzteile in die Finger bekommst die potentialfrei sind spricht nix gegen deine Idee. Bei Class D-Amps musst du aufpassen, die können zurückspeisen wenn sie eine symmetrische Versorgung benötigen, und das verkraften Schaltnetzteile nicht. Da muss ausreichend viel Elkokapazität vorgehalten werden um den Spannungsanstieg zu begrenzen. Wenns Module sind die nur eine Versorgungsspannung brauchen passiert das nicht. Grüße, Tobi |
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Ingor
Inventar |
15:19
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#4
erstellt: 08. Mrz 2015, |||||
Schaltnetzteile im Audiobereich werden für Endstufen selten eingesetzt. In den AVR-Receivern findet man für den Digitalzweig Schaltnetzteile und für die Endstufen den teuren und schweren konventionellen Trafo. Schaltnetzteile versauen gerne die Versorgungsspannung mit Störsignalen und sind stabilisiert. Für Endstufen eher nicht günstig, da es zu Regelschwingungen kommen kann. |
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Blaukomma
Stammgast |
17:07
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#5
erstellt: 08. Mrz 2015, |||||
Böser Netzspannungs-Gedankengang:
Bei den Netzteilen für Schaltschränke habe ich mir eigentlich erhofft, dass grade diese sehr störsignalarm laufen, da damit ja schließlich Automationen gesteuert werden. So wie ich es jetzt ingesamt nachvollzogen habe, sollte es zumindest aus elektronischer Sicht keine größeren Bedenken geben? Dann werde ich jetzt erstmal aus den TPA 3116 zwei Stereoverstärker mit je einem der Hutschienennetzteile bauen und mich von deren klanglichen Qualitäten überzeugen (hoffentlich "klingen" sie nicht..).Deren zukünftiger Einsatzzweck am PC geht wohl nie über 10 Watt hinaus... Dann werde ich beide Amps mal anstelle der aktuell in der Hauptanlage benutzten Stereoverstärker verwenden und schauen ob sie es schaffen die beiden Kollosse ordnungsgemäß mit Leistung zu versorgen und wenn beides gut gelaufen ist, baue ich mir nach diesem prinzip eine 4 Kanal Endstufe. Ansonsten gehts in Richtung LM 3886 und da kann ich dann ja mal den Schaltungsaufbau erproben, sollte sich kein Ringkern finden lassen.. Ich bedanke mich schonmal recht herzlich für die schnelle Hilfe! Wenn hier irgendetwas Form annehmen sollte, dann gibts auch sicherlich das ein oder andere Bild im DIY-Verstärker-Bilder-Thread.. Schöne Grüße Blaukomma [Beitrag von Blaukomma am 09. Mrz 2015, 19:17 bearbeitet] |
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NoobXL
Stammgast |
18:46
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#6
erstellt: 08. Mrz 2015, |||||
Moin, nochmal.
Das stimmt so nicht, kommt ganz auf die Topologie an. Es gibt Konzepte die ohne Spannungsregelschleife stabilisiert sind. Die sind sehr gut für Audioverstärker geeignet. "Normale" Netzteile auch , wenn sie gut ausgelegt ist. Schlechte Auslegungen kann man idR. durch genug Elkos kompensieren.
Unbedingt belegen. Das Sicherheitskonzept hängt davon ab, und auch die EMV.
Naja, eigentlich nicht. Schau mal ins Datenblatt was da angegeben ist bei Ripple/Noise, das ist ein Anhaltspunkt für niederfrequente Störungen (bis ~20MHz). Aber solangs nicht rauscht/pfeifft... Grüße, Tobi |
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Blaukomma
Stammgast |
18:55
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#7
erstellt: 08. Mrz 2015, |||||
3% Ripple laut Datenblatt, habe allerdings keinen Vergleich ob das "viel" ist.. Gruß Blaukomma |
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NoobXL
Stammgast |
18:57
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#8
erstellt: 08. Mrz 2015, |||||
Was ist denn die Ausgangsspannung? |
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Blaukomma
Stammgast |
19:08
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#9
erstellt: 08. Mrz 2015, |||||
24V, max 5A. Hier kannst du auch gerne selber einen Blick drauf werfen: ![]() Zweite Seite, zweites von Rechts. |
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NoobXL
Stammgast |
19:27
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#10
erstellt: 08. Mrz 2015, |||||
Ok, in dem Datenblatt find ich jetzt mal gar nix, die 3% sind eine statische Abweichung. Typisch sind 100mV_pkpk oder 1%, irgendwo so in der Größenordnung. Mit dem PSRR des Verstärkers kann man ausrechnen wie viel davon auf dem Ausgangssignal landet, gesetzt dem Fall der Verstärker lässt sich von den Störungen nicht "aus dem Tritt" bringen. Das würde man dann aber deutlich hören. Bei nur 10W oder 420mA an 24V liese sich dagegen leicht ein wirksames Filter bauen, sollte es tatsächlich zu Einflüssen kommen. Grüße |
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Blaukomma
Stammgast |
20:10
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#11
erstellt: 08. Mrz 2015, |||||
Im Moment läuft am PC ein billiges 2x15W Sure Board an einem alten Laptop Schaltnetzteil, selbst hier höre ich auch bei höherer Lautstärke keinerlei Auffälligkeiten, selbst im Vergleich zu diversen soliden Verstärkern sind die unterschiede marginal und lassen sich höchstens an vereinzelten Stellen heraushören.. Ich glaube ich werde mich also einfach auf meine Ohren verlassen und wenn ich nichts merke, bleiben die Siemens Netzteile auch im Einsatz. Ansonsten werde ich mich wohl nochmal melden müssen! Deine Ausführungen lenken mich jedoch für mein Hauptanlage stärker in Richtung LM3886 mit konventioneller Stromversorgung. Dann hab ich auch reichlich zu basteln.. ![]() Gruß Blaukomma |
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NoobXL
Stammgast |
22:05
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#12
erstellt: 08. Mrz 2015, |||||
Das ist schade. Bei Class D mit Schaltnetzteil muss man zwar auf zwei, drei Dinge mehr achten, dafür hats aber bzgl Performance deutlich mehr Potential....in Punkto Leerlaufleistung, Wirkungsgrad, Leistungsdichte, Volumen und Gewicht. MMn. wirds Zeit dass sich mehr Leute damit befassen ![]() Grüße, Tobi |
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Kay*
Inventar |
15:46
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#13
erstellt: 09. Mrz 2015, |||||
Auweia, mir würde es richtig gut gefallen, wenn derartig dummes Zeugs hier nicht zulesen wäre. (Wenn du an Netzspannug experimentieren musst, so halte es Privat) Wie kommt's du darauf, dass man an Netzteilen PE nicht anschliessen muss ? Wozu macht der Hersteller die Klemme PE drauf? Kennst du die Schaltung? Mindestens die HF-Eingangsfilter benötigen i.d.R. PE, den Rest kann man/ich ohne Schaltung nicht einschätzen! |
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Kay*
Inventar |
15:52
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#14
erstellt: 09. Mrz 2015, |||||
so wie du etwa? nur mal so ein Beispiel, vergleiche die Leistung im Ruhezustand zwischen AB und D (Wobei Douglas Self auch Einwandfreie Class-B beschreibt) und noch en Beispiel
1. es geht bei "BusPumping" um Halbbrücke vs. Vollbrücke, die Versorgung wäre dabei wurscht (obwohl zugegeben Vollbrücken gerne asym. versorgt werden) 2. Elkos "begrenzen" keinen Spannungsanstieg |
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NoobXL
Stammgast |
17:59
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#15
erstellt: 09. Mrz 2015, |||||
Hallo Kay*,
Wenn du einen Vergleich willst gib Rahmenbedingungen an. Dass der Class D prinzipbedingt die besseren Karten hat dürfte aber auch dir klar sein.
1. Nur Halbbrücken bedingen eine symmetrische Versorgung, wenn man sich weitere Schaltungstricks sparen will. Ich kenne kein Modul das trotz Vollbrücke eine symmetrische Versorgung braucht. Im Gegenteil.Die meisten ICs laufen ohnehin als Vollbrücke (Leistung, Klirr). Also die Hilfestellung mit der Betriebsspannung. Tut mir leid dass du das missverstanden hast. 2. Doch, tun sie, wenn man weiß wie Bus Pumping funktioniert. Als Hilfestellung kann man sich den D-Amp im entsprechenden Quadranten als Synchronen Boost denken, dann wirds schnell klar. Grüße |
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scauter2008
Inventar |
18:21
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#16
erstellt: 09. Mrz 2015, |||||
D-AMP Wenig Verbrauch im Lehrlauf,und das auch noch fast Unabhängig von der Leitung. Meiner braucht nur 10-20mA egal ob mit 20V oder 80V Rail Spannung. Die Treiberleistung braucht auch nur ~2W, davon muss der 7815 noch etwas verheizen. Kleine oder gar keine Kühlkörper je nach Leitung und die Schaltung ist auch kleiner. Einfacherer Aufbau als A/B bzw braucht man weniger Bauteile was die Sache vereinfacht. Mann bekommt sie Bilieg und fertig ausgebaut. Großer Spannungsbereich ohne das man was ändre muss bzw bloß die Mosfet austauschen. Negativ ist der Höhere Klirr. Den hört man aber normalerweise nicht. Bei Größeren Leitungen führt kein weg an H-Brücke mit Einzelspannung vorbei,schon alleine wegen der Spannung die man ausreizen kann. |
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Blaukomma
Stammgast |
19:39
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#17
erstellt: 09. Mrz 2015, |||||
. . .
Ich bin bis jetzt davon Ausgegangen, dass das Symbol der Schutzerde eindeutig ist und klar von der Funktionserde differenzierbar. Aus diesem Grund habe ich, wie oben geschrieben, die Annahme getroffen, dass der PE-Anschluss, wenn er als Schutzerde gekennzeichnet ist, auschließlich dem Sicherheitskonzept dient und verhindert, dass zu hohe Berührungsspannungen auftreten und es sich in allen anderen Fällen um eine Funktionserde handeln müsste.(An EMV habe ich nicht gedacht..) Sollte das Netzteil also öffnungssicher in einem geerdeten Gehäuse verbaut werden, hätte ich mir also vorstellen können, dass der PE auch weggelassen werden kann. Dies ist ja, was ich dank meiner Frage herausgefunden habe.. nicht der Fall, weshalb ich, sollte ich etwas mit den LMs bauen auf konventionelle Stromversorgung zurückgreifen werde. Zudem
Steht bereits im ersten Beitrag, dass es sich um einen Gedankengang handelt und ausdrücklich:
Niemand hat also vor zu experimentieren. Die Überlegung mit dem PE habe ich gekennzeichnet, sie könnte beim Überfliegen des Threads tatsächlich überaus negative Folgen haben. |
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Kay*
Inventar |
14:29
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#18
erstellt: 10. Mrz 2015, |||||
- wenn ich eine Baugruppe anschliessen muss, so habe ich - ich sag's mal blöd - eine Bedienungsanleitung des Herstellers. - wenn ich eine sym. Schaltnetzteil brauche, so lässt sich so etwas finden - wenn ich billig ein sym. Schaltnetzteil brauche, so finden sich Billig-Amp's, deren Schaltnetzteil sich verarbeiten lässt (Ich verkaufe dir gerne 'ne Kiste mit Schaltnetzteil 2x30V für 25euro, damit lassen sich zwei LM3886 betreiben. Bei zwei von diesen Geräten, also für 4 Kanäle müsste man allerdings die Eingänge erdfrei-sym. machen) p.s. NEIN, - ein ELKO begrenzt nicht eine Spannung, er glättet sie (Filter), Deshalb haben Class-D i.d.R. auch einen Überspannungsschutz/-Abschaltung - bei jeder Form von Schaltnetzteil und Schaltverstärkern sollte man sich die Kurven Eingangsleistung/Ausgangsleistung anschauen. Es fällt auf, dass es günstige und weniger günstige Bereiche gibt ... und Musik ist ein sehr dynamisches Signal ![]() [Beitrag von Kay* am 10. Mrz 2015, 14:34 bearbeitet] |
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Blaukomma
Stammgast |
21:19
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#19
erstellt: 10. Mrz 2015, |||||
Hab mittlerweile auch einen passenden Ringkern entdeckt. Damit hätte sich meine Frage auch egalisiert, ich nehm die konventionelle Variante, sollte ich mich für die LMs entscheiden. Gruß Blaukomma |
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NoobXL
Stammgast |
21:42
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#20
erstellt: 10. Mrz 2015, |||||
Doch ![]()
Ja, mit welchem Mittelwert? |
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Kay*
Inventar |
15:10
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#21
erstellt: 11. Mrz 2015, |||||
bei mir mit einem geringen, deshalb schrieb ich "nur mal so ein Beispiel, vergleiche die Leistung im Ruhezustand zwischen AB und D (Wobei Douglas Self auch Einwandfreie Class-B beschreibt)" denn oben ging's um LS mit hohem Wirkungsgrad "- ein ELKO begrenzt nicht eine Spannung, er glättet sie (Filter)"
was heisst denn für dich das Wort "Begrenzung"? Ich denke dabei immer an ZD oder Transil, o.ä. @Blaukomma
genau das hätte ich dir empfohlen ![]() Wenn denn Wirkungsgrad ein Thema wäre, so würde ich immer auf etwas grosszügige Ringkerne setzen, sofern es um "Audio" geht. |
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Blaukomma
Stammgast |
15:53
![]() |
#22
erstellt: 11. Mrz 2015, |||||
Ja ich hätte die Möglichkeit einen 500VA 2x20V RKT zu verwenden. Wenn ich für jeden LM3886 grob 80W rechne, sollte der RKT ja sogar einen sehr guten Wirkungsgrad aufweisen. Aber erstmal schauen, wie sich die TDA 3116 im Stereobetrieb schlagen.. |
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NoobXL
Stammgast |
17:51
![]() |
#23
erstellt: 11. Mrz 2015, |||||
Genau, Mittelwert Null. Also gibts eine maximale Spannungszeitfläche pro Richtung, bei fixer Rail- und Mittelpunktsspannung einen maximalen Energieinhalt der reingepumpt werden kann. Mit der Elko-Kapazität zusammen also ein maximaler Spannungsanstieg... => Elko begrenzt die Spannung. Paar Worte noch zum Ruhestrom...theoretisch kommt man mit Class D runter bis fast 0. praktisch nicht, wegen der Schaltfrequenz und den Kapazitäten...und dem Ausgangsfilter, bei nicht-Filterless-Designs. |
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scauter2008
Inventar |
18:25
![]() |
#24
erstellt: 11. Mrz 2015, |||||
Ein paar mA sind ja zu vernachlässigen bei den Spannungen. Wen ich nur dran denke was meine A/B stufen in Ruhezustand brauchen....
Gegen einen Größeren spricht nichts dagegen wen du platz hast. Der Wirkungsgrad ist besser durch den größeren Querschnitt, das macht sich aber eher wenig bemerkbar. |
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Kay*
Inventar |
17:11
![]() |
#25
erstellt: 12. Mrz 2015, |||||
"Fix" ? wegen geregel. Schaltnetzteil? Ich dachte immer, dass das Bus-Pumping aufgrund einer komplexen Last (Schwingkreis LS+FW) zustandekommt ... und diese Last ist 'relativ' unbekannt, sprich, was vom Schwingkreis zurück kommt, - ich sag' mal so - weiss ich nicht. (in div. Schaltungen wird die Höhe der Spannung, per Dioden vom AMP-Ausgang zur Versorgung, begrenzt, weil die Spannung, die zurückkommt eben grösser als die Ausgangsspannung werden kann, sonst würde der AMP hinterrücks erschlagen ![]() |
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Kay*
Inventar |
17:22
![]() |
#26
erstellt: 12. Mrz 2015, |||||
moin Scauter
vergleiche doch mal die Leistungsaufnahme eines LM3886 bei geringen Leistungen, bzw. in Ruhe, mit den Kurven aus dem Datenblatt eines kleineren TriPath (wir brauchen uns nicht darüber zu unterhalten, dass selbstverständlich Class-D z.B. im PA/Diso-Betrieb aufgrund von Wirkungsgrad und Gewicht vs. Ausgangsleistung, sehr sinnvoll ist ... aber bei mir zuhause läuft ein AMP wohl die meiste Zeit fast im Standby ... und da sehen auch Schaltnetzteile real nicht besser aus als ein anständig bemessener RK. Wir reden mal garnicht davon, dass man bei SNT immer die Erde im Auge haben muss, während konventionell per "SOFT"-Erdung leicht ein ausreichender Schutz, als auch die Unterbindung von Brummschleifen erreicht werden kann) 500W-RK für 4*LM3886 geht in Ordnung! |
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NoobXL
Stammgast |
17:35
![]() |
#27
erstellt: 12. Mrz 2015, |||||
Nein, fix wegen Mittelwert Null. Denk dir die Halbbrücke mit symmetrischer Versorgung. Den Highside-Transistor kannst du dir in dem Zyklus in dem der Lautsprecherstrom "zur Halbbrücke hin" fließt als Diode denken, den Lautsprecher mit Ausgangsfilter einfach als Induktivität. Mit ein klein wenig umdenken hast du damit einen Boost-Konverter der Energie aus dem unteren Elko (Powersupply) nimmt und in den oberen reinschaufelt.....Bus-Pumping. Andersrum gehts genau so. (Edit: Wegen Mittelwert Null kann aber nicht der Zyklus in dem der Strom zur Halbbrücke hin fließt ewig dauern, sondern nur so lange wie es das Eingangsfilter und der DC-Schutz, sprich die untere Grenzfrequenz des Amps, zulässt.) [Beitrag von NoobXL am 12. Mrz 2015, 17:39 bearbeitet] |
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