Quizfrage zu Audison Verstärker (Ausgangswiderstände)

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c-a-p
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 29. Sep 2008, 17:41
Hallo,

Ich habe hier einen ziemlich dicken CarAudio Verstärker von Audison liegen. (VR-X2.400)

RMS Ausgangsleistung an 2Ohm im Brückenbetrieb: 1080 Watt


Es ist ein 2-Kanal Verstärker. Mein Auto ist eine Woche gestanden. Gestern bin ich wieder gefahren damit... Na nu! Kein Bass da! Nachgemessen, keine Versorgungsspannung mehr. Also 150A Sicherung durch und Verstärker wahrscheinlich auch war mein 1. Gedanke... Heute habe ich den Verstärker mal zerlegt und habe festgestellt, dass einer der Ausgangswiderstände auf die Platine durchgeschalgen hat und somit ein Kurzschluß zwischen der negativen Rail und Masse enstanden ist.

Da ich befürchte dass dies bei den verbleiben Widerständen auch passieren könnte will ich gleich alle tauschen.


Nun zu meiner Frage:
Der eine betroffene Kanal leitet an eine Last von 1 Ohm satte 540 W-RMS. Es sind insgesamt 10 Endstufentransistoren drin (5x PMP + 5x NPN). An jedem ist logischerweise ein Symmetrierwiderstand dran. Wert: 0,22 Ohm. Die Frage ist jetzt, wieviel Leistung (W) muss jeder Widerstand aushalten? Ich bin mir nicht sicher ob ich so rechnen kann:

540 * 0,044 (5 Widerstände) / 5 = 4,75W pro Widerstand
oder ob ich so Rechnen muss:
540 * 0,022 (10 Widerstände) / 10 = 1,18W pro Widerstand

Mein Problem ist nämlich, dass ich entweder 2W oder 5W Widerstände bestellen kann, aber die Bauform der 5W nicht in meinen Verstärker passt. Die 2W würden schon passen.

Größe der originalen: L: 12mm d: 5mm (alle ohne Bedrahtung)

Ich habe da jetzt irgendwie ein Denkproblem bei der Rechnung...

Vielen Dank!

Flo

PS: Noch was fürs Auge:

MasterRazer
Ist häufiger hier
#2 erstellt: 29. Sep 2008, 18:38
Moin Flo,
Hab auch eine VRx 2.400(aber.2) im Auto.
Bin eigentlich sehr für DIY. Aber sollte bei meiner Ausdion mal was sein werde ich sie zum Vertrieb schicken. Weil an einer Endstufe für 1250€ rum basteln ich weis nicht (bin Elektroniker).
Meine Meinung

Denke nicht dass nur die Wid. kaputt sind sondern dass irgendwo anderes der def. ist.

Sonst gutes gelingen

Lg Torben
Injen
Stammgast
#3 erstellt: 29. Sep 2008, 21:23
Hi!

Prinzipiell würde ich das auch nicht tun. Das Netzteil hat das höchstwahrscheinlich nicht überlebt und ich glaube auch nicht, dass es zu einem "Durchschlag" kam. Denke eher, dass dort an den Treibern für die Endstufe was daneben ging und evtl sogar die Ausgangstransistoren geschrottet hat.

Aber trotzdem zu der Rechnung:
540W an 1 Ohm, ergibt einen Strom von:
I² * R = P also I = sqrt (P / R) macht
23,24A verteilt auf 5 Transistorpäärchen. Sind pro Transistor ~ 4,65A
Da der Widerstand 0,22Ohm hatte müsste jeder Widerstand:
4,75W aushalten.

Ich weiss, ist das gleiche wie in deiner Rechnung, aber ich weiss absolut nicht woher die resultieren soll.

Gruß Manuel
spy-op
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 29. Sep 2008, 22:37
Hallo

Also wenn bei Mir ein ausgangs widerstand oder mehrere durchgegangen, sind dann ist immer der Transistor hinten dran auch durch gewesen.

Und wenn Ausgangstransen durch sind, sind es in vielen fällen auch die Treiber.

Also erst alle Transen durch Messen.

Gruss
Dan


[Beitrag von spy-op am 30. Sep 2008, 01:54 bearbeitet]
c-a-p
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 30. Sep 2008, 00:21
Hallo zusammen!

Bei meiner Rechnung ging ich davon aus, dass die 540W an 1Ohm erreicht werden. Das hatte ich nicht mit geschrieben, deshalb vielleicht etwas unklar...

Thema Reparatur:
Das ist nicht der 1. Car-Audio-Amp den ich repariere. Ist grob geschätzt der 500. ca.

Einer der stärksten war der XM-2000R von Sony (2KW-RMS). (Referenzklasse seinerzeit)

In dem Fall ist es eben mein eigener.

Das ist irgendwie sau dumm gelaufen... Ich bin nach einer Woche Standzeit eingestiegen und bin einfach losgefahren. Irgendwann ist mir aufgefallen, dass kein Bass da ist. Lauter gemacht, immernoch nix. SUB-Out auf vollgas, immernoch nix

zu Hause kurz gemessen: Betriebsspannung: 200mV (Restladung der Elkos im Amp.

Kurz gesagt, die Sicherung in der Reserveradmulde (wo die Bodenplatte, die Aktivweiche, die Seitenverkleidung (mit Wechsler und Wechselrichter) und das SUB-Gehäuse drüber gebaut sind) durch Waren ja nur 150A. Ich schaue den Amp etwas genauer an und stelle fest, dass das komplette Gehäuse naß ist. Schlimmer noch! Da war eine Art Klarlack drauf. Den kann man jetzt weg wischen. Da dachte ich mir, ok alles klar, Wasserschaden! Wahrscheinlich auf irgend einen der Netzteil FETs Wasser gelaufen und FET leitend geworden -> Kurzschluss! Sicherung + Netzteil im A... und evtl. noch viel mehr, weil Wasser + Platine + Strom verträgt sich eben garnicht!

Wie schon geschrieben, habe ich das Teil heute zerlegt. Kein Wasser drin. Nichtmal eine Spur davon. Netzteil läuft schonmal, schaltet aber wegen Überlast (Batteriespannung geht auf 10,5V zurück) immer wieder ab und an. Hm. Kurzschluss auf der Sek.-Seite?! Oder Fehler in der Ansteuerung der Endstufen - wäre ja u. U. das selbe Resultat.

Dann erstmal bei beiden Kanälen die Spannung über den 0,22 Öhmern gemessen. Der eine Kanal 0,0V und der andere im Schnitt ca. 200mV pro Widerstand. Bis auf einen. An dem lagen fast 30V an!

Klarer Fall, Widerstand durch, weil Transistor durch. C-E Strecke gemessen, 0,0Ohm. Bingo. Widerstand gemessen, Hochohmig! Wieder Bingo. E vom Transistor abgeschnitten (dann sollte der Amp. ja grundsätzlich wieder laufen - zumindest das Netzteil). Hm, läuft nicht. Die Kontakte an denen der T auf der Platine angelötet war gegeneinander gemessen. Bei E-C wieder null Ohm! Transistor nochmal gemessen (außerhalb der Platine) - OK!
Fragte sich nur wo kommt der Kurzschluß her?

Habe dann den Lastwiederstand ausgelötet. Unten ist er an einer Stelle (d=2mm) Schwarz. Auf der Oberseite der Platine verläuft genau unter dem Widerstand die Leiterbahn für die negative Rail. und genau da wo der Widerstand drüber liegt ist auf noch eine Durchkontaktierung. (auch etwas angeschwärzt)

So rekonstruiere ich den Fehler:

Ständige Erschütterungen haben die Isolation des Widerstandes mit der Zeit angekratzt, dazu kommt noch Wärme, Kälte, Wärme, Kälte etc.! Als ich den Schlüssel umgedreht habe, hat sich mein Radio natürlich auch eingeschaltet und über Remote den Verstärker eingeschaltet. Aufgrund der Hohen Spannung hat es wohl für einen kleinen Überschlag gereicht und der Kontakt war "dauerhaft" hergestellt durch Verschweißung. Da die Wiederstände am Emitter liegen wäre die Ausgangsspannung sprunghaft auf die - Rail Spannung angestiegen (abgefallen). Das hat aber nicht dem Eingangssignal entsprochen und die Steuerung des Amp "wollte" gegensteuern - hat also die NPN's an der + Rail aufgeregelt. Dadurch hat man dann den Fall, dass die + mit - Rail "kurzgeschlossen" ist. Dann merkt das Netzteil, dass die Rail Spannungen zu gering sind und gibt "gas". Folge: Sicherung durch.

Das Netzteil hat nichts abbekommen (FET's sind ja erst zwei Jahre drin). Der Vorbesitzer hat es geschaft die zu grillen. Jetzt sind 12 IRF1404 oder 1405er drin (die Stärkeren der beiden). Ich glaube die haben 2,x mOhm RDS-ON. Also nichts Praktisch. Der zweite Kanal ist auch OK. und der den es erwischt hat scheint auch nur den Widerstand geschaft zu haben. Konnte zumindest sonnt keine Fehler finden / feststellen. Aber selbst wenn werde ich das definitiv selber machen, weil ich grundsätzlich nichts in eine Werkstatt gebe! Habe ich früher gemacht. War mit dem Resultat nie zufrieden. Irgend einen Magel gab es immer! Außerdem glaube ich, dass deren Labor nichtmal so gut ausgestattet ist wie meines .

Mir ging es nur um die Leistung der Widerstände, weil wenn man das mal genau durchdenkt was drüber geht, es garnicht so einfach ist. Kommen die 540W jetzt aus 10 Transistoren oder kommen sie von 5 Transistoren für 50% einer Periodendauer (Halbwelle)? Sollte man Sicherheitshalber lieber nicht vom Effektivwert des Stromes ausgehen sondern vom Spitzenwert? Dann wären wir schon bei 10W pro Widerstand...

Ich bin mit mir selbst zu dem Entschluß gekommen, dass da 2W Widerstände rein kommen, weil es 1. von der Größe her den Originalen am nächsten kommt und es 2. nach meiner Rechnung (540W bei 1Ohm -> 540W * 0,044Ohm = 23,76W -> 23,76W / 5 Widerstände = 4,752W pro Widerstand -> weil nur eine Halbwelle durchgeht (also ED=50) 4,752W / 2 = 2,376W pro Widerstand) Und da niemals ein Dauersinus unter volllast anliegen wird, werden es wohl auch nie wirklich mehr als die 2W werden, außer bei Impulsen und die haben wesentlich weniger als die ED=50. Und wie gesagt, die Größe passt (Original: 12x5mm, neue: 12,6x5,5mm).


Den Satz verstehe ich nicht ganz:


Also erst alle Transen durch Messen, und 2Ω wiederstände sind viel zu viel für eine Endstufe.


Falls du damit die Laststabilität meinst, der Hersteller hat 1Ohm pro Kanal Belastung frei gegeben. Und genau so setze ich das Teil auch ein, an 2Ohm im Brückenbtrieb, was wiederum 1Ohm pro Kanal ergibt. Bis gestern hat der Amp mir auch gute und treue Dienste geleistet! Ich bin vom Klang und der Wiedergabe der Bässe absolut begeistert! Sowohl im leisen Bereich als auch wenn Power gefordert wird! Läuft sehr kontrolliert und Laststabil an meinem kleinen Pioneer..

Gruß

Flo
spy-op
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 30. Sep 2008, 02:35
Sorry

Ich habe die 2Watt mit 2Ω verwechselt, war wohl noch zu früh am Morgen.

Gruss
Dan
zucker
Inventar
#7 erstellt: 30. Sep 2008, 05:56
Hallo,

je Re fällt im max Fall (Rechteck) bei 1R Last 9.44W an. 10W Widerstände sollten es deshalb schon sein.
tede
Inventar
#8 erstellt: 30. Sep 2008, 10:38
Hallo,

die Emitterwiderstände kann man sich elektrisch gesehen alle paralell vorstellen = 0,022R und in Serie zu den 1R Last
540W an 1R = 23,23A
23,23A an 0,022R = 11,87W
ergibt 1,187W pro Widerstand (bei Sinusförmiger Ausgangsspannung)

Thomas
zucker
Inventar
#9 erstellt: 30. Sep 2008, 14:11
Rätselecke

Ernsthaft:
540W an 1R ergeben 23.23V~eff = 32.85V Ucs
540W / 23.23V~ ergeben ca. 23.25A~eff = 32.8A Ics.

Im Scheitel würden sich daraus 770W P ergeben, im Rechteckverhalten sogar 1077W.

32.8A / 5 = 6.56A Ics pro End-zweig.
6.56A x 0.22R Re = 1.44V
1.44V x 6.56A = 9.44W Ptot Re

Das ist der Wustfall, jedoch auch nur Näherungsweise, da bei diesem U-Abfall über den Re + dem Abfall über den T eine Ub von 32.85V + 1.44V + Ucesat des End-T zur Verfügung stehen muß und natürlich der Strom.
Dennoch sind 10W Re reell und zu empfehlen, da diese sich über die Zeit aufheizen. Wärme ändert Widerstände und zerstört auch auf Dauer.
tede
Inventar
#10 erstellt: 30. Sep 2008, 15:31
Hallo Zucker,

du rechnest mit den Spitzenwerten, für die Wärmeentwicklung sind die Effektivwerte zuständig.

meine Rechnung oben ist trotzdem falsch.

mit Sinus ergibt sich (eine Halbwelle betrachtet) ein Effektivstrom von 23,23A an 0,22R/5 = 1,02V ergibt 23,7W füe eine Halbwelle, dann haben sie (die Widerstände) aber für die andere Halbwelle Pause so dass gemittelt nur 11,85W Wärme entsteht ist 2,37W pro Widerstand

im WC-Fall (Rechteck voll ausgesteuert) würde ein (pulsierender) Gleichstrom mit einem Dutycycle von 50% von theoretisch 32,85A durch die 5 E-Widerstände fließen P=I²*R = 32,85²*(0,22/5) = 47,5W *50% = 23,5W /5Wid. =4,75W pro Widerstand

Bei 20Hz müsste ein Widerstand für 50mS die 9,44W ertragen und hätte dann für 50mS Pause.


Thomas
zucker
Inventar
#11 erstellt: 30. Sep 2008, 21:51
Hallo Thomas,


Bei 20Hz müsste ein Widerstand für 50mS die 9,44W ertragen und hätte dann für 50mS Pause.


und wenn der Gitarrist eben mal länger die Saite hält, wird aus den 50ms ganz schnell etwas Anderes. E-Pianos haben selbige Angewohnheit.
Ok - es ist komprimierte Konserve aber wenn ich etwas selber baue, dann bring ich zumindest die Eventualitäten mit ins Spiel.
tede
Inventar
#12 erstellt: 01. Okt 2008, 07:22
Hallo Zucker,

da gibt es kein 3W ist richtig und 10W ist falsch.

Wenn das Netzteil und auch alles andere für 1kW pro Kanal dimemsioniert ist, dann ist das auf jeden Fall stimmig mit 10W Widerständen.

Für meinen persönlichen Gebrauch der Endstufe würde ich 3W nehmen.

Grüße
Thomas
c-a-p
Ist häufiger hier
#13 erstellt: 01. Okt 2008, 14:16
Hallo,

so dumm scheint die Frage doch nicht zu sein wie ich anfangs dachte, richtige Einigkeit herscht jedenfalls nicht.

Ich kann die Berechnung und auch die Begründungen dafür von jedem gut nachvollziehen. Bitte bedenkt aber auch, dass es sich werder um einen Eigenbau (da würde ich auch für WC -Fall dimensionieren) noch um Tuning handelt in dem Fall. Und deshalb bin ich der Meinung, dass der Hersteller 2W vorgesehen hat. Die kommen am allerbesten hin. Sicher wären 5W besser (weil haltbarer), aber der Verstärker ging ja nicht kaputt weil ein Widerstand die Leistung nicht ausgehalten hat, sondern weil an diesem ein Kurzschluß aufgetreten ist, welcher den R völlig überfordert hat. Dass letzendlich der R selbt daran schuld war, hatte ja eine rein mechanische Ursache welche eben elektische Folgen hatte.

Der Verstärker funktioniert schon ziemlich lange sehr gut, deshalb werde ich bei der originalen Baugröße bleiben. Ein Vorteil 2W Widerstände zu nehmen ist natürlich, dass sie einen gewissen Grad an Sicherheit mitbringen, weil sie im entfernten Sinne als Sicherung funktionieren...
Falls mal die beiden Transistorgruppen gegeneinander arbeiten sollten (weil evtl. mal ein Fehler in der Steuerung auftritt), ist es mir lieber wenn es alle R's löffelt als dass die Transistoren und das Netzteil ihren Geist aufgeben. Wer schon mal ein ausgebranntes Hochleistungsnetzteil eines Car-Audio Verstärkers gesehen (und gerochen) hat weiß wovon ich Spreche (zum Glück hatte ich eine anständige Sicherung drin - die Batterien hätten sicher nicht nachgegeben :KR).

Vielen Dank!

Gruß an alle!

Flo


[Beitrag von c-a-p am 01. Okt 2008, 14:21 bearbeitet]
c-a-p
Ist häufiger hier
#14 erstellt: 27. Okt 2008, 09:38
Hallo,

habe jetzt die 2W Widerstände verbaut - Verstärker läuft wieder tadellos! Nur schade dass das Auto nur noch bis kommenden Freitag angemeldet ist

Gruß

Flo
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