Wie heiß darf eine Class A Endstufe werden ?

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Micha1307
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 24. Nov 2009, 15:12
Hallo

Und zwar habe ich zwei Mono Endstufen Class A an eine Kühlkörper montiert, beim ersten Testlauf wurde der Kühlkörper nach 30 Minuten 55C heiß sodass ich die Endstufe erst mal abgeschaltet habe damit da mir nix kaputtgeht.

Der Stromverbrauch liegt bei zwei Mono Endstufen Class A bei 95 Watt im Ruhezustand, der Kühlkörper der zwei Mono Endstufen hat folgende Masse H20 X B20 X T5 cm.

Eine Mono Endstufe siehe Bild.

Und jetzt meine Fragen

Wie heiß darf eine Class A Endstufe werden ?? bzw. welsche Oberflächen Temperatur des Transistors darf nicht überschritten werden ??

Ein Temperaturschalter ab welscher Temperatur am Kühlkörper sollte er die Endstufe abschalten ??

Was ich hier im Forum auch gelesen habe das die Class A Endstufen erst Klingen nach 15 Minuten nach dem einschalten, woran liegt das ?? liegt das am Ruhestrom der sich so langsam Einpendelt auf den richtigen wert ? oder an der wärme ?

Vielen Dank erst mal

Gruß
Micha




[Beitrag von Micha1307 am 24. Nov 2009, 15:39 bearbeitet]
pelowski
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 24. Nov 2009, 17:48
Hallo Micha,


welsche Oberflächen Temperatur des Transistors darf nicht überschritten werden ??

Das kommt darauf an - auf den Wärmewiderstand!
Lässt sich berechnen, z.B. hier:http://www.jens-wesemann.de/wwst1.htm


Was ich hier im Forum auch gelesen habe, dass die Class A-Endstufen erst klingen nach 15 Minuten nach dem Einschalten, woran liegt das? Liegt das am Ruhestrom, der sich so langsam einpendelt auf den richtigen Wert? Oder an der Wärme ? (so wäre es richtig gewesen )


Der Grund für solche Behauptungen ist - falls der Verstärker fehlerfrei konstruiert ist - Einbildung.

Wozu eigentlich Class A? Naja, es wird Winter...

Grüße - Manfred
Hmeck
Inventar
#3 erstellt: 24. Nov 2009, 18:21

Wozu eigentlich Class A? Naja, es wird Winter..


Die Kühlschiene sieht aber durchaus so aus, als solle man das Ganze noch auf was massives draufschrauben.
Ich würde übrigens lieber auf Energiesparlampen verzichten und stattdessen keinen Class A betreiben.
-scope-
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 24. Nov 2009, 18:44
Ich bezweifele mal, dass dieses Endstufenmodul überhaupt als "class A" gebaut wurde. Am PLatinenrand findet man den Aufdruck "500 W(att)", was auch im B-Betrieb von dieser Platine an keiner Last erreicht werden wird.

Vermutlich wurde lediglich der Ruhestrom so stark erhöht, bis jeder Kanal rund 100 Watt in Wärme umsetzt. Das ist dem Wohlklang nicht unbedingt zuträglich. Ich würde das Platinchen gerne mal unter beiden Betriebsbedingungen vermessen. Besonders bei etwas höheren Leistungen dürfte diese "Pseudo-A" Endstufe mit unschönem Klirr beginnen, was aber lediglich eine Vermutung darstellt.

Wie auch immer. Bei "permanenten" 100 Watt sollte der Kühlkörper für EINE Monoendstufe bereits üppige Abmessungen bekommen. 20x20x5 ist zwar schon gross, aber für ununterbrochen hohe Ströme möglicherweise noch zu knapp. Leider sind die Transistoren sehr (imo ZU) eng zusammen. Keine guten Voraussetzungen für permanent hohe Ströme.

Nach 10 bis 15 Minuten dürfte sich der Ruhestrom stabilisiert haben. Normalerweise steigt er in den ersten Minuten immer weiter an, bis der VBE Multiplizierer (in der Mitte) der weiteren Drift entgegenwirkt. Bei der in deiner Anordnung kurzen "Wärmestrecke" dürfte ein stabiler Zustand schnell erreicht sein. Ob man den dadurch (in den ersten Minuten) variierenden Klirr der Endstufe hören kann, wage ich zu bezweifeln....Das müsste man bei Interesse vermessen. Ebenso sollte mMn. mal das Klirrverhalten bei verschiedenen Ruheströmen überprüft werden.

Vielleicht ist weniger Bias sogar deutlich "mehr" Wohlklang.

PS:
Das Modul wird im Internet als AB-Endstufe (mit 270 Watt) angeboten. Da steht nix von "class A"

Bei diesen Modulen wird ja oft behauptet, dass es sich um "Sanken-Fälschungen" handelt. Bei einem Komplettpreis von 59 Euro könnte man davon schon aus wirtschaftlichen Gründen ausgehen. Wenn die Dinger aber vei 100 Watt und fast 60 Grad immer noch nicht durchlegiert sind, ist das ein Zeichen dafür, dass da trotzdem ein halbwegsleistungsstarkes "die" (also der Chip) drin steckt.


[Beitrag von -scope- am 24. Nov 2009, 21:33 bearbeitet]
_ES_
Administrator
#5 erstellt: 24. Nov 2009, 19:07
Mit der Ruhestromerhöhung erscheint sehr schlüssig.

Hast Du weitere Informationen zu der Endstufe erhalten, wie z.B. Abgleichsanweisung ?

Ansonsten frag dort mal direkt nach:

http://www.audiocreativ.com/DE/pd1951298980.htm?categoryId=0

Wie groß der Ruhestrom sein darf (Spannungsabfall, gemessen für gewöhnlich am Emitterwiderstand.).

Den aktuellen kannst Du übrigens so auch ermitteln.
tede
Inventar
#6 erstellt: 24. Nov 2009, 21:09
Hallo,

die Endstufe scheint mir nicht für Class A Betrieb gebaut zu sein, AudioCreativ empfiehlt einen Trafo von 2x40-50V das ist für Class A Betrieb deutlich zu viel.

Wenn die Betriebsspannung so weit reduziert wird, dass das die Endtransistoren Verlustleistungstechnisch abkönnen wird sehr warscheinlich die Endstufe mit zu kleiner Spannung versorgt und nicht mehr richtig funktionieren.

Als Dauertemperatur am Transistorgehäuse würd ich 60° nicht überschreiten lassen.


Grüße
Thomas
_ES_
Administrator
#7 erstellt: 24. Nov 2009, 21:27

AudioCreativ empfiehlt einen Trafo von 2x40-50V das ist für Class A Betrieb deutlich zu viel


Auch die angegebenen 200/270W sinus lassen den Schluss zu.
Conzo
Stammgast
#8 erstellt: 01. Dez 2009, 19:40
Hi,

soviel ich weiss, funktioniert ein Class-A Verstärker mit nur einem (2) PNP oder NPN Transistor, welcher den "Nullpunkt/Ruhepunkt" auf halber Betriebsspannung hat und mittels einem Koppelkondensator mit dem LS auf Masse geht. Der Koppelkondensator lädt sich ebenfalls auf die halbe Betriebsspannung auf (über den Lautsprecher) und zieht am Lautsprecher das Potential auf Masse. Somit haben wir dann am Ausgang eine entkoppelte Gleichspannung -> Wechselspannung gegenüber Masse. Wirkungsgrad eher schlecht.

Dieser Verstärker aber verfügt über je 2 PNP und NPN Transistoren mit je 2 gekühlten Treibern. Dies lässt den Schluss zu, dass es sich hierbei um eine Gegentakt-Endstufe handelt. Zu sehen auch die symmetrische Versorgungsspannung. Die Masse (O V) ist oben bei den Leistungstransistoren.

Wenn dieser Verstärker in Ruhe bereits sehr heiss wird, kann sicherlich die Ruhestromeinstellung nicht stimmen. In Ruhestellung sollen die Transistoren schwach leiten, damit keine Übernameverzerrungen auftreten, wenn sehr leise Musik läuft. Ist der Ruhestrom zu hoch, sinkt die Spannung an den grossen Vorwiderständen (5 W / 0,22 Ohm), gemessen gegen Masse - Collector/Widerstand. Diese sollten zwischen Versorgungsspannung und Collector des Transistors geschaltet sein.

Auf jeden Fall sollte am Kühlwinkel ein grosser, mit Lamellen versehener Kühlkörper (mit Wärmeleitpaste dazwischen, keine Wärmeleitpads!) angeschraubt werden, der die Hitze ableitet.

Gruss
Andy
ZeeeM
Inventar
#9 erstellt: 01. Dez 2009, 20:19

Conzo schrieb:


Dieser Verstärker aber verfügt über je 2 PNP und NPN Transistoren mit je 2 gekühlten Treibern. Dies lässt den Schluss zu, dass es sich hierbei um eine Gegentakt-Endstufe handelt.Andy


Class-A ist es, wenn der Ruhestrom immer grösser bleibt als der Ausgangsstrom. Also keiner der Transistoren mach je dicht.


[Beitrag von ZeeeM am 01. Dez 2009, 20:19 bearbeitet]
pelowski
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 01. Dez 2009, 21:08
Conzo schrieb:


soviel ich weiss, funktioniert ein Class-A Verstärker mit nur einem (2) PNP oder NPN Transistor, welcher den "Nullpunkt/Ruhepunkt" auf halber Betriebsspannung hat und mittels einem Koppelkondensator mit dem LS auf Masse geht. Der Koppelkondensator lädt sich ebenfalls auf die halbe Betriebsspannung auf (über den Lautsprecher) und zieht am Lautsprecher das Potential auf Masse. Somit haben wir dann am Ausgang eine entkoppelte Gleichspannung -> Wechselspannung gegenüber Masse. Wirkungsgrad eher schlecht.


Soviel du weisst - da fehlt wohl noch einiges.

Class A kann man sowohl als Eintaktverstärker als auch als Gegentaktverstärker konstruieren.

Class B (als NF-Leistungsstufe) nur als Gegentaktverstärker.

Grüße - Manfred
FlexBen
Stammgast
#11 erstellt: 01. Dez 2009, 22:46
Um die ursprüngliche Frage zu beantworten: Silizium-Transistoren, egal ob FETs oder Bipolare, sind eigentlich immer so konstruiert, dass ihre Funktion bis mindestens 150°C erhalten bleibt (Bei Leistungselementen ist auch mehr möglich)). Bei höheren Temperaturen kommt dann die Eigenleitfähigkeit des Si in die Größenordnung der Leitfähigkeit durch die Dotierung. Da diese dann nicht mehr wirkt macht das Bauelement nicht mehr, was es soll.

Problem ist nur, diese Temperatur ist die Junction-Temperatur, also die Stelle im Si, an der die Energie in Wärme umgesetzt wird und die folglich auch am heißesten ist. Da man am Bauelement ja nur aussen messen kann (T_case), muss man die im Bauelement umgesetzte Energie und den thermischen Widerstand von Junction nach Case kennen, um T_junction herauszufinden. Da kommt dann pelowskis post #2 ins spiel.

Gruß, Benni
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