[Basstler]

Nabend...
Habs endlich vollbracht, der Verstärker arbeitet.
Auf die vorgesehende Nennleistung hab ich ihn noch NICHT getestet, nur bis etwa 100 W. Der vollständige Test muss noch ein wenig warten (Zeitmangel).
Ebenso wie das eigentliche Hauptnetzteil, ein Schaltnetzteil (was bei 2,5-2,8 kW nen Projekt für sich wird.... )
Auch ein Gehäuse soll mal rum...
Eine Anmerkung, der Verstärker glänzt nicht durch einfachheit, eher dadurch das er trotzdem funktioniert
Desweitern ist ALLES EIN PROTOTYP...wenns läuft, gibts auch "richtige" Platinen.

Kleine Übersicht der Eckdaten :

Nennleistung :
2500 Wrms @ 4 Ohm (Strombegrenzung 25A)
1100 Wrms @ 8 Ohm (@Ub max ) (geplant)

Bandbreite :
1 - 500 Hz (Tiefpass, reiner Subwoofer-Amp)

Betriebssp. :
180 Vdc

PWM-Frequenz :
100 kHz

Modulation :
Dreieck-Analog-Komparator

Prinzip :
H-Vollbrücke

Schutzfunktion :
DC, Überstrom, Übertemperatur, Betriebsspannungsfehler

Features :
Aussteuerungsanzeige Eingang und Ausgang, Lüfter Temperatur geregelt

Also so schauts aus :
Der Verstärker mit seinen Baugruppen. Die Platine in der Mitte (die mit dem Tastkopf) beherbergt die DC Erkennung (+/- 350 mV !!) und den Messpunkt der Ausgangsspannung. Da mein Verstärkerausgang komplett "in der Luft" hängt, musste ich hier den Aufwand mit einem DC/DC Wandler machen. Ein DC-Fehler wird per Optokoppler an die Schutzschaltung gemeldet. Die Ausgangsspannung vom Verstärker wird per Analog-Optokoppler "übersetzt". (Menge Aufwand, ich weiß) Achja, die PC-Brüllwürfel dienen nur der Wiedergabe der restlichen Frequenzen (zum Test), der (kleine) Subwoofer steht unter dem Tisch.
Der eine von zwei 1kW Trafos der da mit dem Elko (Bauform "Würstchen-Dose") steht, ist das Netzteil für den Leistungstest. Im moment hängt der Amp an einem grösserem Labornetzteil, das hat ne Strombegrenzung was widerum Lötarbeiten infolge von Missgeschicken verhindert



Die eigentliche Vollbrücke, was da "Blank" hoch geht ist 4mm² HF-Litze. Die MosFETs IRFP 260N.
Die 10-Gang Trimmer bilden mit 1nf Kondis und dem 4093 (Schmitt-Trigger Nand) eine Justagemöglichkeit für die Totzeit der Fets, funktioniert prima. Das links am 2. Fet ist ein PT-100, damit Beobachte ich die aktuelle Temperatur (kalt...). Am 3. Fet hängt ein NTC für die Schutzschaltung.



PWM-Modulation mit 500Hz Tiefpass (Tscheb. 0,1 dB Welligk.) und Anpassungsverstärker (V=1-10) Die Abblock-Kondis hab ich unter den Sockeln versteckt, schade um den Platz



Die Schutzschaltung (wird mal kompakter, hab mir Platz für Modifikationen gelassen).
Sie hat auch die meiste Entwicklungszeit gefressen aber schützt zuverlässig vor allen grossen und kleinen Katastrophen.
Schaltet ab bei DC, Übertemp, Überstrom, Fehler von Ub. Es regelt einen Lüfter, schaltet die Lautsprecher-Relais verzögert (nach dem Einschalten und bei Fehlern). Leds zeigen betreffenden Fehler eindeutig an. Eine weitere blinkt bei abgefallenden LS-Relais.
Zwei Relais parallel pro Phase. Eins pro Phase wird sofort geschaltet, verzögert Aus, das andere verzögert Ein und sofort Aus ->> "Opfer"-Kontakte wegen Kontaktabbrannt.
Desweiteren wird im Fehlerfall der Shutdown an den IR2112 eingeleitet und die Versorgungsspannung unterbrochen (wird noch gebaut).



Die Aussteuerungsanzeige vom Eingang (die zweite wird nen Clon)



Hilfsnetzteile (+/- 12V für OPs, 16V für Schutz,Gate, Anzeige, etc.)



Das Ausgangs LC-Filter. Ein mächtiger ETD59-Kern (1mm Lu.Spalt) mit 6mm² Folienwicklung 150 uH.
Der geht selbst bei 30 A nicht in Sättigung.
Das blau Wunder ist ein Mundorf Folien-Kondi 22uF. Das ganze gibt zwar bei 3 kHz ne fette Resonanz,lässt aber ab 15 kHz NICHTS mehr durch. Und da der Tiefpass eh ab 500 Hz abdreht, stört die Resonanz auch nicht weiter
Das Multimeter zeigt mir die Offsetspannung an (dort grad ca. 29 mV).




Soweit wars das erstmal. Viel Spass beim kommentieren.

Basstler

[alfsch]

na, gratulation !

(hatte schon gefürchtet, ausser mir baut keiner mehr was neues...

zuerst ne kleine kritik: fotos sind schön, aber wir sollten evtl vor 2,4 mb download warnen,
nicht jeder hat dsl
vorschlag: mach einfach nochn thema, zb 2.5 kW Class-D Vollbrücke (text+plan)

btw, der plan vom modulator würde mich schon interessieren...

ansonsten: ich will auch nen etwas saftigeren bass-amp bauen, gibt hier auch thema dazu.
is aber etwas anders, soll direkt am netz laufen, evtl mit igbts als switches.
ha, werden wir uns sicher noch über einiges unterhalten

zur technik: was mich sofort interessiert: haste schon mal bei zb 100w out die strom-peaks in den
irf260 gemessen? + welche deadtime haste etwa?

[Basstler]

Tach...

kann die Bilder noch ein bissel schrumpfen lassen.

Direkt am Netz
Hätte da meine vorbehalte...wegen Netztrennung aber gut.
Hab aber schon den Thread mit dem "Was soll das werden" angelesen. Muss das nochmal studieren.
Ne dicke IGBT-Vollbrücke hätte ja was, aber die bezahlbaren Leistungs-IGBTs schaffen kaum mehr als 10-60kHz, die ganz dicken (Module aller Eupec oder Semikron) glaub ich max 10-20 kHz...
Aber kann sich schon wieder geändert haben.

Werde heute abend mal versuchen die einzelnen Gate-Signale sowie die Drain-Source Strecke
aufs Oszi zu bekommen.
Bisher hab ich die Peaks am Shunt (der drinne ist wegen der Strombegrenzung) gemessen.
Konnte sie bis auf 7A spitze runter ziehen. Messe aber die Gate-Ströme mit ! Und in Ruhe.
Last-Messungen schaffe ich vielleicht heute abend.
7A sind aber wirklich nur die Peaks (wenige ns).
Der Ruhestrom des Amp liegt unter 50 mA @ 100V.

Die vorläufigen Pläne kommen nach, muss da erstmal die ganzen Änderungen nachtragen.
Die Modulation ist banal, wohl das einfachste von allem.
Der bekannte Dreieck-Rechteck-Generator (Integrator mit TLE2037,Schmitt-Trigger LF357) kommt über 1uF an den Komparator und über einen 470kOhm kommt noch von einem 10Gang-Trimmer ein positives Offset-Signal. hebt das Dreieck auf + 0.5V (+ Amplitude).
Ähnlich läufts mit dem Analog-Signal ab. Nur der Offset ist höher.

Sieht so aus :





Bis demnächst...Basstler

[alfsch]

>"Was soll das werden" is etwas "normaler", bd-modulierte vollbrücke bei ca 70v , bis 20khz.

> am Netz: nur für ne aktiv-box, anschlüsse bis lspr dürfen natürlich nicht berührbar sein, wg potential.
netztrennung erfolgt im nf-input.
da fgo ca 500hz, sollte 25khz takt reichen, was igbt (hoffentlich) gut können, hab dazu schon ein paar nette hier: ixdp20n60bd1
der dreh: kein ausgangsfilter, macht das ganze klein und rel.günstig

>die strom-peaks werden am interessantesten, wenn die back-dioden angehen
deswegen bei zb 100w, bzw bei clipping ...

[eurofighter]

SEHR geiles Teil


meinen größten respekt hast aber, weil alles auf Lochraster aufgebaut wurde

sagmal, warum hast du keine geätzten platinen verwendet ?

[alfsch]

ey , mann, der echt coole profi baut immer auf lochraster

pfft, auf platine kann ja jeder

[Bandre]

Hut ab

Zitat:>>die strom-peaks werden am interessantesten, wenn die back-dioden angehen
deswegen bei zb 100w, bzw bei clipping ...

Jau wenn der Verstärker bei 2,5KW clippt sollten schöne Bilder werden

[Basstler]

Hab bis eben gefummelt...

Also, hab es echt geschafft sämtliche Querströme aus zu bügeln.
Nachteil....es geht viel Modulationsspielraum verloren. Zuviel Deathtime
->> Amp ist nicht mehr aussteuerbar

Entweder ich lass etwas "Ruhestrom" fliessen, was aber die Fets beheizt - suboptimal
Oder, die Modulationsfrequenz reduzieren. Ich probiers und werde berichten.

Ist halt der Nachteil an Low-RDSon Fets wie den IRFP 260N, haben relativ langen "Tail" bis sie endgültig zu sind.

---

Erstmal Danke für die positive Resonanz.
Lochraster weils noch ein Prototyp ist, Simulation hin oder her, in der Praxis kommen immer Kleinigkeiten die noch geändert werden müssen. Das geht auf Lochraster ganz fix
ABER sobald ich das Monster im Griff habe, wird ne vernüftige Platine geroutet und geätzt, versprochen.
Bin erstmal froh, das noch nix abgebrannt ist und es ja ansich funktioniert, nur noch nicht optimal.

Zu den Stromspitzen, warscheinlich ist das was da noch fliesst wirklich der Diodenstrom, ab einem Punkt bleibt der Strom konstant, nur massiver Einsatz von zusätzlicher Deathtime in der Komplementären Stufe drückt den Strom auf nahe null. Warum ??? vermute das dann soviel Deathtime drinne ist, das die Dioden schon dicht sind bevor über sie der Querstrom weiter fliesst.
Alles ein Tanz auf ner Nadelspitze, bis die Einstellung sitzt. Hab nur etwas Respekt vor der Spannungshöhe, wenn ich an den 180V angekommen bin, reicht warscheinlich schon die Energie in den beiden 1000u Elkos um die Fets auf Dauer niederohmig zu machen

Soweit so (noch nicht) gut...

Basstler

[Basstler]

Moin...

Nachdem mich der Rückschlag gestern Abend beinahe um den Schlaf gebracht hat,
bin ich heute Morgen gleich wieder in die Werkstatt.

Habe die Modulationsfrequenz auf 65 kHz reduziert, Deathtime neu justiert und und...
Jetzt läufts gut.
8 Ohm Last ran, Netzteil auf 100V gekurbelt, Leistungsmesser an den Ausgang und langsam aufgedreht.

Bei 1V Aussteuerung gingen 330 Watt durch den Widerstand ;up
Kühlkörper, bzw. die Fets kurz mit IR-Thermometer abgeleuchtet 32°C... cool
Eingangsleistung mit Ausgang verrechnet 96% Wirkungsgrad ;smokin

Weiteres folgt...
Schönen Tag noch...Basstler

[alfsch]

und, was machen die stromspitzen bei max aussteuerung?

65khz reicht doch

+ vollbrücke, ok, sehe aber nur 1 spule /out filter ??

[Basstler]

...packe ich heute Abend noch nen Rechenfehler !

Also die 2,5 kW lassen sich nur bei 4 Ohm erreichen !
Da :
Ub 180V * 0,75 (Modulation 75%,etwa)
= 135 Vspitze / Wurzel(2)
= 95 Vrms

---

P = U²/ R = 95²V / 8 Ohm = 1120 W

bei 4 Ohm gehe ich über die Strombegrenzung :

P = I² * R = 25²A * 4 Ohm = 2500 W

PMPO = P * Wurzel(Schuhgrösse) = 17,3 kW

---

Ja die Drossel ist auch ein "provisorium", existiert noch von meinen Grundlagenversuchen...die neuen hoffe ich auch auf zwei kleineren Kernen unter zu bringen, zwei ETD59 wären grösser als der Amp selber .
Hab heute mal mit Leistungsnetzteil getestet, 1100 W an 8 Ohm.
Messungen schaffe ich frühestens morgen Abend, eher am WE, folgen aber, versprochen !!!
Muss dann aber Fotos an mein Analogen Oszi machen, das gute (vorm Müll gerettet) Speicheroszi hat zwar 8 Kanäle, jeder als Differentialeingang, aber leider nur 20MS/s(Gould 2608 Bj.'89). Dem macht Fourier sehr zu schaffen, sobald der Amp im Leerlauf ist messe ich schon ohne Tastköpfe am Gerät dicke Peaks .

Basstler

[Basstler]

Nabend...

So habs geschafft heute paar Bilder im Betrieb zu machen.

Strom hab ich am Shunt auf der Amp-Platine gemessen.
Nur sind zwischen Shunt und Fets noch die Elkos im Strompfad, könnte sein das die Stromspitzen hinter den Elkos noch grösser sind, nur wenig Motivation das an der Platine zu ändern.

Hab Ihr eine Idee wie man sie anders messen könnte ?

Zum Bild, Leistung liegt bei 370W , 0,5V / 1uS div an 20A/200mV Shunt.
1,8 * 0,5V * 100 = 90 A ... geht doch noch



Hier bei 1.1kW naja 160 A...IRFP 260N kann bis 200A, passt ...



Mal nen Blick auf den Leistungsmesser und dem Strom zum Amp (bei 180V).
Der Wirkungsgrad faziniert mich 97,9 %
Auf den kleinen Anzeigen ist von links nach rechts Strom, Spannung, Cos phi alles von Amp zum Lastwiderstand



Mein Lastwiderstand bis 12 Ohm, abgreifbar (2 Ohm pro Platte) schafft max. 12 kW, mit Lüfter bissel mehr...



Zum Abschluss ein 50Hz Sinus bei 1.1kW, wird mit zweiten Filter warscheinlich sauberer




So, muss mal früher ins Bett

Basstler

[alfsch]

hihi, > 160a, sowas hab ich mir gedacht
aber solange der peak rel. kurz bleibt ... was solls,
warum sollens die mosfet einfach haben

bzgl peaks messen> nix bei den mosfet einfuegen !!!
jedes induktive teil kann hier zum mosfet killer werden,
auch ein paar cm kabel...
am besten induktiv messen, dh, mit mess/spule sozusagen >
ich machs so> eine bzw ein paar wdg draht > spule zb mit 1cm durchmesser,
an koax leitung>bnc>oszi bzw spec.anal.
gibt zumindest schnelle info, welche feldstaerken <wo> aktiv sind,
zur echten messung muss das noch geeicht werden, zb mit bekanntem strom...

[Basstler]

ja eben, darum will ich ja auch nicht am "Layout" rumspielen.
Hab hier noch nen LEM Stromwandler rumzuliegen,überlege schon den ganzen Tag wie ich den eventuell einschleifen könnte, zum messen.
Misst DC-150kHz (Kompensationsverfahren). Ist nur so nicht so "handlich" wie nen Shunt.
Am Shunt könnte auch nen Messfehler auftreten, durch die Induktivität (ist 2,5 cm lang), warscheinlich ist die verantwortlich für die nachschwinger.

Hab heute zwei neue Kerne für den Ausgangsfilter bestellt, und bei Segor paar dicke 3,3uF MKP Folienwickel gekauft. Mal sehen ob die Kerne am WE da sind. Nur leider sind die nicht wirklich kleiner geworden, ETD 49.

Bis demnächst...Basstler

[Basstler]

Hab mal heute die Anstrengung in kauf genommen und mein Basshorn in die Werkstatt geschafft...Livetest
Meine Nachbarn werden mich wieder einmal hassen, aber musste sein, hab mich auch auf 20 Minuten beschränkt.
Wie zu erwarten war, kraftvoll. Bei mittlerer Aussteuerung in 6 Meter Entfernung 122 dB, ich liebe dieses Klopfen auf der Brust

Was aber gleich auffällt, man merkt richtig das da Leistung hinter steckt, die Dynamik machts. Und im Vergleich mit meinem analogen 300W Gegentakt-AB, ja keine Ahnung obs nun subjektiv ist oder die Leistungsreserve oder wie in einem anderen Thread schon vermutet (Eisenbahn...) klingt (jaja troz PA) der Bass satter.
Meine Vermutung ist, die Dynamik ist einfach höher. Warscheinlich lässt sich das nur schwer Messtechnisch nachweisen. Ich meine das der Leistungsanstieg einfach schneller von statten geht. Obs mit der Anstiegsgeschwindigkeit vergleichbar ist kann ich nicht sagen, tatsache ist das der Bass wesentlich direkter kommt. ...
Oder alles nur subjektiv, weil man dem Eigenbau "positiver" bewertet.

Aber selbst wenn, mir gefällt der D-Amp besser
Vielleicht ist es wie damals als der CD-Player rauskam. Alle Welt hat den neuen, sauberen Digitalklang gepriesen. Es klingt einfach klarer obwohl die Abtastrate bei hohen Frequenzen gerade mal so durchgeht (Shannon-Theorem).
Aber warum klingt das subjektiv besser, dynamischer ?? Klar die eingefleischte High-End Gemeinde feiert weiterhin ihre gute alte Schallplatte. Analog halt.
Obs die zusätzlichen Oberwellen sind ?? Das ist ja der Faktor warum Röhren so beliebt sind, da ist nix mit THD 0,00x%, aber sie klingen "wärmer"...der selbe subjektive Eindruck ???

---

Ich bin froh das ich keine High-End Ohren habe, bei mir reichen noch Wattestäbchen, wenn der Klang zu dumpf und Unaufgelöst ist

In diesem Sinne ... Basstler

[alfsch]

dein klangeindruck is subjektiv, klar, sonst wärs ja keine menschliche wahrnehmung
aber "richtig", dh, alle (soweit ich weiss ) haben den eindruck: "klarer" und meist "druckvoller, besserer bass".
<sofern die amps gut und störungsfrei laufen>

hab da schon meine theorie dazu, schrieb ich auch schon mal...

[Basstler]

Tach...

Bin noch am Ball, nur grad ein wenig in Klausur Stress.

Zum Amp, hab noch diverse änderungen vorgenommen, daher werde ich die aktuellen Pläne erst reinsetzen wenn die Änderungen komplett sind.
Sonst gibts Chaos.

Ach ja, das Anadigma Dev-Board ist da, WAHNSINN, sag ich nur

Bis demnächst...

[Basstler]

Hab ja nen kleinen PWM Amp noch dazu gebastelt damit zum Sub noch eine wenig vom restlichen Frequenzspektrum dazu kommt....

Nur habe ich dort merkwürdige Störgeräusche, die kommen aber von der dicken Endstufe. Die fiesen Nadeln der Querströme machen den Ärger.

Nun zur Frage an die Experten, wie bekomme ich die gedämpft ? Mehr Deathtime ist nicht drin...andere Fets ?
Was kann mann noch probieren ?

Bin grad ein wenig planlos.....

[Captain-Chaos]

Hast Du beide Amps an der selben Stromversorgung ?

[alfsch]

wenn man ne emp-bombe baut...


+ welchen kleinen d-amp?
(normalerweise muss sowas auf gemeinsamen takt laufen)