[Rumgucker]

Uiuiui... viel zu lesen. Ihr geht ja richtig ab. Cool!

@Choco: ich bin mittlerweile im Zweifel, ob wir Deine Regelungstricks benutzen können. Ich hab mich mit der Forderung verpeilt.
Das Problem ist, dass jede Halbwelle der HF-Schwingung unterschiedlich belastet wird. Wenn wir im Generator gegenan halten, so wird der HF-Trafo mit NF belastet, was ihn natürlich sofort sättigt! Nun bin ich etwas ratlos.

@Zucker: die Transduktoren-Ströme betragen 4,5A, die Steuerkreisströme betragen 160mA. Die Strom-Spikes sind nicht glaubhaft, weil wir mit linearen Konstantstromquellen im Steuerkreis arbeiten. Sobald die Schaltung grundsätzlich arbeitet (mit HF-Generator und Ansteuerschaltung), sollten wir noch mal jedes Strömchen genauestens untersuchen.

@Mario und @Charles: Patent und Marios D-Amp guck ich mir morgen an.

[ChocoHolic]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Das Problem ist, dass jede Halbwelle der HF-Schwingung unterschiedlich belastet wird. Wenn wir im Generator gegenan halten, so wird der HF-Trafo mit NF belastet, was ihn natürlich sofort sättigt! Nun bin ich etwas ratlos.

Koennte in der Tat ein Problem sein. Aber damit wuerde jegliches Prinzip, das die Spannungsweichheit mit Frequenzanpassung kompensieren soll, ausscheiden.
Bin aber noch nicht sicher, dass dem wirklich so ist.
Die Spannungsweichheit hat ja auch Einfluss auf die Flussdichte im Kern, und zwar genau umgekehrt wie die benoetigte Pulsdaueranpassung.
Kompensiert sich das nicht?

[Rumgucker]

Ich hab viel mit Deiner Idee rumgefummelt, Choco. Die Umsetzung auf Röhren klappte einwandfrei, ich hatte den Gitterstrom ausgenutzt. Nur... es kam kein Sinus raus. Hab alles mögliche probiert. Alles erfolglos. Wir brauchen Sinus.

Aus Not bin ich dann auf dem alten Weg weitermarschiert und hab den Verstärker auch gleich auf Stereo ausgelegt, damit man mal rumguckern kann, ob zwei PL509 die Sache bringen.

Das Ergebnis kann sich durchaus sehen lassen:



Die Anoden werden mit jeweils 30W belastet. Allerdings musste ich das Netzteil als Spannungsverdoppler auslegen, also 600V an die Anoden anlegen.

Mit etwas Pfrimelei sollten sich aus dieser Schaltung noch 2 x 100Wsin bei 70% Gesamtwirkungsgrad rauspressen lassen, aber die 60% sind soooo schlecht ja auch nicht.

[Rumgucker]

Ich denke auch, dass wir langsam die Argumentation hinkriegen, warum man mit Vorteil Röhren verwenden kann: ich kann mir mit Halbleitern einfach keinen so unaufwendigen Sinus-Generator vorstellen, der auch unter Last derart frequenzkonstant ist und nur um 10% in der Amplitude einsackt. Der Generator ist wirklich gut gelungen! *Stolz* Hübsch wäre noch ne kleine Amplitudenregelung, die würde das Teil nahezu perfekt machen.

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BTW: hatte ich schon gesagt, dass wir die Heizung mit nem Vorschaltkondensator machen und die OPV-Versorgung auch direkt aus dem HF-Trafo beziehen? Die müssen wir auch nicht stabilisieren, die ist schon hinreichend stabil

Also wirklich ein "eisenloser" Amp! Nur ein paar Gramm Ferrit.

Trägt auch auf der Müllkippe wenig auf, wenn man den Amp wegen "Klangunzulänglichkeiten" entsorgt

[Rumgucker]

65% Gesamtwirkungsgrad bei 2 x 100 W Sinus geht klar.



Wenn man nur die Anodenverluste (60 Watt) berücksichtigt, so haben wir einen Wirkungsgrad von 81% bei eisenlosen 0Hz-20kHz mit 2 x 100 W Sinus mit nur zwei PL509.

Damit ist die Thread-Aufgabe erfüllt! Ich hab gelernt, was Transduktoren sind und was sie leisten.

Besteht noch Interesse an der Ansteuerschaltung, damit wir Klirrfaktoren messen können?

[Rumgucker]

Obwohl ich annehme, dass Jogis Toplevel-User mit Zucker, Mario und Darius schon eh bei uns sind, konnte ich es mir nicht verkeifen, die "Jogis" dennoch mit den News zu versorgen:

Zitat:Wir haben die Vorversuche und Simulationen soweit erfolgreich abgeschlossen. Ganz kurz die BISHER erreichten Merkmale (Netzteil und Endstufe):
2 x 120 W Sinus Stereo-Vollverstärker mit nur zwei PL509 (für beide Kanäle!), unter 50 Bauteile inkl. Netzteil. Kein Netztrafo. Keine Ausgangstrafos.
Wirkungsgrad: 81%, Gesamtwirkungsgrad inkl. Heizung und Kleinteilverluste: : 65%
Übertragungsbereich: 0Hz (!) bis 20kHz. Bei 0Hz steigt der Wirkungsgrad an.
Ausgang: 4 oder 8 Ohm oder Brückenbetrieb. Kurzschlussfest.
Klirrfaktor: noch nicht bestimmt, da Endstufentreiber noch nicht dimensioniert (mach ich nur bei konkretem Interesse).
Wirkprinzip: primärseitiger HF-Sinusgenerator mit 2xPL509, sekundärseitige Transduktor-Drosseln zur HF-AM, AM-Demodulator mit Dioden.

[Rumgucker]

Folgende Werte erreicht der Stereo-Verstärker (ohne Gegenkopplung):

Kurzschluss -> 19As, Eingangsleistung 142 W, Anodenverluste nur jeweils 8 Watt
RL=0.5 Ohm -> 2 x 51 W out, 46.6% Wirkungsgrad
RL=1 Ohm -> 2 x 73 W out, 54.7% Wirkungsgrad
RL=2 Ohm -> 2 x 94 W out, 61.2% Wirkungsgrad
RL=4 Ohm -> 2 x 107 W out, 64.5% Wirkungsgrad
RL=8 Ohm -> 2 x 107 W out, 65.5% Wirkungsgrad
RL=16 Ohm -> 2 x 92 W out, 65.1% Wirkungsgrad
RL=32 Ohm -> 2 x 70 W out, 61.7% Wirkungsgrad

Sehr, sehr günstige Eigenschaften.

[Benno]

Ich glaube spätestens an dieser Stelle, da der Transduktor D-Verstärker quasi "fertig" ist, sind noch ein paar Röhrenkenntnisse gefragt.

Als erstes müssen wir hier bei der Anodenschaltung beachten, das bei den Röhren die zulässige Spannung zwischen Katode und Heizfaden (Ufk) nicht überschritten wird. Für die PL509/PL519 beträgt diese 220Volt effektiv (+/-10%), bei 50Hz. Weiterhin ist dabei zu beachten, das dieser Ufk Wert für Netzwechselspannung gilt, nicht für Gleichspannung und auch nicht für HF. Überschreitet man dort die Spannung fließt Strom von der Heizung zur Katode, so das die Röhre kaputt gehen kann. Ins besondere wenn wir mit der Anodenschaltung vom Netz mit Greinacher Verdoppler auf über 600V hoch wollen, kann das zum Alles vernichtenden Problem werden.
Die PL519 ist so konstruiert, das nur die Anode gegen alle anderen Elektroden eine wirklich hohe Isolation, große Kriechstrecke sowie eine geringe innere Kapazität und sehr geringe äußere Schaltkapazität bietet, wegen dem seperat rausgeführten Anodenkontakt (Nippel) oben. Alle anderen Kontakte sind unten am Röhrenfuß rausgeführt. Die Last muss deswegen aus meiner Sicht zwischen die beiden Anoden der PL509/519 , wenn wir bei 500kHz die +/-300Volt (mit kanpp 1A Peak) peak schalten wollen. Es gibt noch eine "Zwischenvariante" so genannter "Split-Load" wo die Katode über eine mittelangezapfte Primärwicklung gegen Masse geht und die Anoden jeweils eine eigene Primärwicklung auf dem selben Kern haben. Die Gitter 2 sind dabei entweder an der Anodenspannung, einer separaten Schirmgitter Gleichspannung, die geringer als die Anodenspannung ist angeschlossen oder - und jetzt kommt's ganz schlimm: Die Gitter2 haben auch noch mal eine Primärwicklung auf dem selben Kern, mit Mittelanzapfung gegen die Schirmgitter Gleichspannung. Letzte Variante ist die Aufwändigste aber auch die Beste, da man den Arbeitspunkt der Röhre optimal an Spannungs- und Stomverhältnisse anpassen kann. Elektrisch in diesem Sinne günstig ist auch die PPP Schaltung, aber das geht nicht ohne spezielles Netzteil, da dort zwei schwebende Betriebsspannungen benötigt werden.

Das an den Schirmgittern jede Menge Leistung verloren geht ist der Preis für die sehr kleine Miller Kapazität bei Pentoden. Das Schirmgitter schirmt das Gitter1 für Wechselspannung gegen die Anode ab, genau so wie beim Dual Gate FET, wenn man das obere Gate für Wechselspannung auf Masse legt, dann hat das untere Gate nur etwa 0,1pF Miller-C. Allerdings kann man hier ja versuchen, die mittlere Schrimgitterspannung so gering wie möglich zu halten. Dabei mus man beachten, das eine gewisse Schirmgitterspannung nötig ist, um bei kleinen Anodenspannungen hohe Anodenstöme fließen zu lassen. Der Schirmgitterstrom diktiert den Anodenstrom bei Tetroden oder Pentoden. Ist die Schirmgitterspannung zu klein, wird die Anodenspannung und damit die Anodenverlustleistung im "durchgesteuerten" Zustand beim vollen Anodenstrom zu hoch. Am Gitter 3 kann bei der PL509/519 bis +20 Volt Gleichspannung anliegen, was die für den max. Anodenstrom nötige Schirmgitter Spannung (und damit -verlustleistung) etwas herab setzt. Sehr wichtig ist hierbei weiterhin, das bei einer Alterung der Röhre die Stromergibigkeit nachlässt, so das einfach bei sonst gleicher Ansteuerung weniger Anodenstrom bei mehr Anodenspannung an der Röhre ansteht.

Dem Wunsch nach einer konstanten Oszillator Ausgangsspannung kann in der Röhrentechnik ganz einfach entsprochen werden. Da das Gitter 1 ab einer Spannung von ca. -1 Volt in positiver Richtung expotentiell mehr und mehr Gitterstrom zieht, kann die damit eine Einweg Spitzengleichrichtung erreicht werden, so wie beim Röhrenaudion oder dem Röhren-Sinusoszillator. Ist der Gitterableitwiderstand groß genug (z.Bsp. 1MOhm) entsteht bei Aussteuerung durch die Einweg Spitzengleichrichtung eine von der Aussteuerung abhängige negative Gittervorspannung am Gitter1, welche die Ausgangsamplitude an der Anode herabregelt.

Könnte man vielleicht mit Mikrowellen Röhren "Magnetrons" den wirkungsgradstarken HF-Generator besser aufbauen als mit den Beampower Tetroden PL 509 ?

beste Grüße, Mario

[kahlo]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Obwohl ich annehme, dass Jogis Toplevel-User mit Zucker, Mario und Darius schon eh bei uns sind, konnte ich es mir nicht verkeifen, die "Jogis" dennoch mit den News zu versorgen:

Zitat:Wir haben die Vorversuche und Simulationen soweit erfolgreich abgeschlossen. Ganz kurz die BISHER erreichten Merkmale (Netzteil und Endstufe):
2 x 120 W Sinus Stereo-Vollverstärker mit nur zwei PL509 (für beide Kanäle!), unter 50 Bauteile inkl. Netzteil. Kein Netztrafo. Keine Ausgangstrafos.
Wirkungsgrad: 81%, Gesamtwirkungsgrad inkl. Heizung und Kleinteilverluste: : 65%
Übertragungsbereich: 0Hz (!) bis 20kHz. Bei 0Hz steigt der Wirkungsgrad an.
Ausgang: 4 oder 8 Ohm oder Brückenbetrieb. Kurzschlussfest.
Klirrfaktor: noch nicht bestimmt, da Endstufentreiber noch nicht dimensioniert (mach ich nur bei konkretem Interesse).
Wirkprinzip: primärseitiger HF-Sinusgenerator mit 2xPL509, sekundärseitige Transduktor-Drosseln zur HF-AM, AM-Demodulator mit Dioden.

Hallo Rumgucker,

du scheinst interessiert zu sein, ein paar Kommentare zu bekommen .
Erst mal - Kompliment für die Geschwindigkeit, mit der du das vorangetrieben hast.
Dann mal -

- Wo kommt das Röhrenmodell her?
- Der Sinus ist irgendwie nicht sinusförmig . Nee, im Ernst: normalerweise wird ein Verstärker doch eher nicht unter Vollast betrieben, und speziell der Bereich bis 2A sieht hakelig aus... Denkst du, das kannst du mit Gegenkopplung glattbügeln? Ich musste spontan an Bahnhofsansagen denken.
- Im Trafo eine Kopplung von 1 zu verwenden, kann die Simulation unrealistisch machen (oder völlig auf Abwege bringen).

Der aus akutem Zeitmangel sonst nur lesende Kahlo.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von benndoma
....das bei den Röhren die zulässige Spannung zwischen Katode und Heizfaden (Ufk) nicht überschritten wird.....kann das zum Alles vernichtenden Problem werden.

Das ist korrekt, Mario! Da müssen wir nachbessern....

Zitat:Original geschrieben von benndoma
....und jetzt kommt's ganz schlimm: Die Gitter2 haben auch noch mal eine Primärwicklung auf dem selben Kern, mit Mittelanzapfung gegen die Schirmgitter Gleichspannung. Elektrisch in diesem Sinne günstig ist auch die PPP Schaltung, aber das geht nicht ohne spezielles Netzteil, da dort zwei schwebende Betriebsspannungen benötigt werden.

Ich hatte beide Varianten erprobt und hier im Thread auch abgebildet. Die Wirkungsgrade des Wandlers waren schlecht.

Zitat:Original geschrieben von benndoma
Am Gitter 3 kann bei der PL509/519 bis +20 Volt Gleichspannung anliegen, was die für den max. Anodenstrom nötige Schirmgitter Spannung (und damit -verlustleistung) etwas herab setzt.

Mein Modell bietet auf G3 nur nen Dummy-Anschluss.

Zitat:Original geschrieben von benndoma
Dem Wunsch nach einer konstanten Oszillator Ausgangsspannung kann in der Röhrentechnik ganz einfach entsprochen werden.....entsteht bei Aussteuerung durch die Einweg Spitzengleichrichtung eine von der Aussteuerung abhängige negative Gittervorspannung am Gitter1, welche die Ausgangsamplitude an der Anode herabregelt.

Das wäre eine analoge Regelung, die den Wirkungsgrad drücken würde.

Zitat:Original geschrieben von benndoma
Könnte man vielleicht mit Mikrowellen Röhren "Magnetrons" den wirkungsgradstarken HF-Generator besser aufbauen als mit den Beampower Tetroden PL 509 ?

Sobald es Transduktordrosseln für den GHz-Bereich gibt, werden wir das machen!

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von kahlo
du scheinst interessiert zu sein, ein paar Kommentare zu bekommen .Erst mal - Kompliment für die Geschwindigkeit, mit der du das vorangetrieben hast.

Dankeschön. Aber ohne die Mithilfe der Kumpels hier wäre ich verhungert. Dankeschön nochmal an Euch alle!

Zitat:Original geschrieben von kahlo
- Wo kommt das Röhrenmodell her?

Das hatte ich schon geschrieben. Von uns selbstgemachtes haben wir in unserem Downloadbereich. Fremdprodukte müssen extern gezogen werden. In diesem Fall: http://www.duncanamps.com

Zitat:Original geschrieben von kahlo
- Der Sinus ist irgendwie nicht sinusförmig . Nee, im Ernst: normalerweise wird ein Verstärker doch eher nicht unter Vollast betrieben, und speziell der Bereich bis 2A sieht hakelig aus... Denkst du, das kannst du mit Gegenkopplung glattbügeln? Ich musste spontan an Bahnhofsansagen denken.

Jeder Transduktor hat eine Hutkrempe und eine Hutwölbung. Die Schaltung besteht aus zwei Hüten. Die Hutkrempe ist ein Bereich kleiner Verstärkung, die im Nulldurchgang auftritt. Diese kann man durch Gegenkopplungs-Verstärkung glattbügeln, was allerdings noch durch Dazusimulation eines OPV bewiesen werden muss. Zwischen den beiden Hutkrempen (zwischen den kleinen Treppen) haben die Transduktoren keine Bedeutung. Das ist der Bereich unter 500mW. Wieso da nachweislich ein Strom fließt, hab ich noch nicht verstanden. Dann kommt ein Anstieg zum Dach des Hutes, der Bereich hoher Verstärkung. Und dann kommt der Deckel des Hutes, der den maximal möglichen Strom bestimmt.

Zitat:Original geschrieben von kahlo
- Im Trafo eine Kopplung von 1 zu verwenden, kann die Simulation unrealistisch machen (oder völlig auf Abwege bringen).

Das wissen wir von Beobachters Schaltung. Erstmal wollte ich einen grundsätzlich funktionierenden 250kHz-Power-Oszillator entwickeln. Die Feinheiten hab ich noch nicht geprüft, weil ich mir die dabei entstehenden stundenlangen Simulationszeiten mit lose gekoppeltem HF-Trafo einfach noch ersparen wollte.

[Rumgucker]

Erstaunlich! Ich war eben in Jogis Forum und die sonst typischen Angriffe unterblieben fast vollständig.

Einzig "copy&paste" machte sich über die "Querströme in den 1N4148" lustig. Er scheint die Bedeutung der gelben Ausrufezeichen in Spice nicht begriffen zu haben (all diese Bauteile müssen wir noch überprüfen und ggf. austauschen). Dabei bin ich ganz fest überzeugt, dass copy&paste noch niemals zuvor eine Effizienzanalyse in LTSpice gesehen hatte.

Und einer fragte, wo er denn die Schaltung bewundern könne, weil er sich über die geringe Anzahl von Röhren wunderte.

Und das wars. Haben wir echt schon die ganze Jogi-Kompetenzgruppe hier? Das würde mir auch erklären, warum wir gestern kaum noch Neuanmeldungen hatten.

[kahlo]

Tach Rumgucker,

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Zitat:Original geschrieben von kahlo
- Wo kommt das Röhrenmodell her?

Das hatte ich schon geschrieben. Von uns selbstgemachtes haben wir in unserem Downloadbereich. Fremdprodukte müssen extern gezogen werden. In diesem Fall: http://www.duncanamps.com

Das hatte ich befürchtet. Zur Information für dich ein paar Links speziell zu diesem Modell:
http://f23.parsimony.net/forum45451/messages/200219.htm
http://geek.scorpiorising.ca/GeeK_ZonE/i...pic=3037.0
Dass Modell von Duncan ist bei fixer Schirmgitterspannung, und wenn man die Unzulänglichkeiten kennt, vielleicht brauchbar. Für Experimente eher nicht. Wenn G2 wesentlicher Bestandteil der Schaltung ist, sollte sich der Nachbauer auf Überraschungen gefasst machen .

Für meinen Geschmack hast du zuviel Sand in der Schaltung, insofern bin ich nicht brennend interessiert . Wenn du dich mit grossen Ausgangstrafos anfreundest, könntest du alles in Röhre machen und trotzdem einen hohen Wirkungsgrad erreichen. Den Weg werde ich weiterverfolgen, allerdings 100mal langsamer als du...

Kahlo.

[Rumgucker]

Es geht nicht um den Wirkungsgrad, kahlo.

Das, was wir soweit grundsätzlich fertig haben, ist wohl einer der ersten eisenlosen Röhrenverstärker, der GLEICHSTROM abgeben kann, also echte 0Hz. Und das stundenlang und mit hohem Wirkungsgrad und an Lasten von 4 Ohm oder weniger.

Dieses Merkmal allein ist schon ziemlich aufregend, finde ich!

Andererseits bedingt dieses Merkmal offensichtlich auch den Einsatz moderner Technologie, eben Ferrit und auch etwas "Sand". Der Thread heißt "D-Amp mit Röhren", er heißt ja nicht "D-Amp nur mit Röhren". Da darf man schonmal den einen oder anderen Trockengleichrichter als HF-Demodulator verwenden (M1 und M2 arbeiten nur als gesteuerte Dioden).

Wenn man M3 und M4 durch Röhren ersetzen würde (was problemlos gehen sollte), so würde der Thread-Titel noch besser erfüllt.

Aber ich mach hier nur weiter, wenn es konkretes Interesse gibt. Meine persönliche Neugier ist gestillt. Weitere Motivation kann nur von Euch kommen. Wenn ein 0Hz-Röhrenamp eh allen am Arsch vorbeigeht, dann auch mir

[ChocoHolic]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Ich hab viel mit Deiner Idee rumgefummelt, Choco. Die Umsetzung auf Röhren klappte einwandfrei, ich hatte den Gitterstrom ausgenutzt. N

Oeh? Muss es wirklich Sinus sein? Hm, diese Uebetragerrueckkoppellung ist natuerlich eher fuer rechteckig gedacht, absichtliche eine starke Mitkoppelung um die Schalter wirklich durchzusteuern.....

Anyway, deine Ergebnisse sind 'ziemlich nett' !

[Rumgucker]

Danke, choco

Ich bin mir nicht sicher, ob Sinus wirklich sein muss. Zucker führte den HF-Sinus ein. Und das brachte sofort saubere Verhältnisse. Sobald ich Rechteck anlege, funktionieren die Transduktoren ... anders

[Rumgucker]

Ich hab eben nochmal mit Rechteck angesteuert:



Mit Rechteck scheint alles noch viel besser zu gehen. Statt mühsamen 7As komme ich mühelos in den zweistelligen Bereich. Also scheint Zuckers Sinus-Idee ein Irrweg gewesen zu sein.

Also ok.... das sind schon zwei Dinge auf dem Zettel, die man beide auf einen Schlag erledigen kann....

1. Marios heiße Kathoden kalt machen
2. Rechteck-Oszillator einführen

Also gut. Ich setz mich nochmal ran....

[ChocoHolic]

Spannendes Ding

Und ich denke schon, dass es viele Leute interessiert.
Aber eher als Hirnfutter und weniger fuer ein reales Projekt.
Einfach aus dem Grund, dass es bislang so aussieht als wuerde
es schwierig werden vergleichbar niedrige Verzerrungen zu bekommen wie
mit nem 0815-Halbbruecken-ClassD-Amp.

[Rumgucker]

Ja! Das mit dem Rechteck reizt mich auch. Das könnte noch was bringen.

[phase_accurate]

Zitat:2. Rechteck-Oszillator einführen

Sperrschwinger, Sperrschwinger, Sperrschwinger, Sperrschwinger, Sperrschwinger, Sperrschwinger, ........

Gruss

Charles