[alfsch]

schon klar, nur nach meiner (bescheidenen) erfahrung macht der dauer-verlust viiiiiel mehr aus, als der durch signal (=musik) auftretende verlust, da (ausser bei E-gitarristen oder death-metal-freaks ) die dynamik auch bei dauer-voll-aussteuerung > 10db ist (sonst klingts für normal-sterbliche nicht mehr nach musik) , was bedeutet, es sind im schnitt nur 1...30% der maximal möglichen verluste zu erwarten
daher mein vorschlag, das erstmal abzutesten

[voltwide]

Ich habe vielleicht nicht ganz verstanden, was Du meinst. Was ich meine ist, dass man hier zwei Dinge auseinanderhalten muß

-Der Kern darf bei maximalem NF-Strom noch nicht annähernd in die Sättigung gehen, und damit ist schon mal die minimale Größe vorgegeben.

-Die Kernverluste kommen natürlich nicht von der NF, sondern vom HF-ripple. Der ist zahlenmäßig eine Größenordnung kleiner als der NF-Pegel bei maximaler Aussteuerung.
Und dieser ripple ist ohne NF-Aussteuerung am größten, d.h. im Leerlauf könnte die höchste Erwärmung passieren.

[voltwide]

Ich habe eben mal die Parameter von Bernroth mit dem RM6 in das spreadsheet gefüttert und komme zu denselben Resultaten.
Ich hab nochmal das Ganze überprüft und in den Formeln keinen Fehler entdecken können. Es wäre natürlich schön, wenn mal jemand anders das Ganze durchchecken könnte.

[voltwide]

Im übrigen deutet der al=40 darauf hin, dass man einen recht großen Luftspalt und damit relativ viel Windungen braucht. Daraus ist abzulesen, dass der RM6 für diese Eckparameter schon die absolute Mindestgröße darstellt. In einem solchen Fall sind noch relativ hohe Cu-Verluste zu erwarten. Am besten nimmst Du zwei nicht eingeschliffene Kernhälften und stellst den Luftspalt mit einer Lage Papier,Pappe,Folie.. ein. Dieser verteilte Luftspalt erzeugt weniger Stromverdrängungsverluste als der eingeschliffene Mittelschenkel.

[voltwide]

Einen haben wir noch:
Wenn Du kein L-Meter hast, stell die Induktivität ein auf den errechneten HF-ripple-Strom, ohne NF-Ansteuérung, ohne Last.

[voltwide]

@Alfsch: Meinst Du die thermischen Cu-Verluste im Wicklungswiderstand infolge hoher Audio-Ströme? In dem Falle kann ich Deine Betrachtung nachvollziehen. Diesen Anteil hatte ich allerdings komplett ausgeklammert, da er nichts zu tun hat mit der Eigenerwärmung ohne Aussteuerung.

[alfsch]

ja, z.T.
die verluste durch den audio-strom sind imho eher gering, auch bei hohem pegel
dagegen sind bei 300khz verluste im kernmaterial schon deutlich, evtl auch im draht;
vor allem rattert der takt auch im audio-leerlauf ( oder leise-betrieb ) immer voll, daher ist das die haupt-wärmequelle
bzgl audio muss der kern halt den max. strom verkraften, klaro.
aber das macht ihn nicht heiss...

[voltwide]

Ja, das meine ich auch

[bernroth]

Hallo,
nach dem Lesen Eurer Beiträge kurz noch ein paar Infos:

Ja, ich hab' ein RLC-Meter von ELV, das funktioniert eigentlich ganz gut.
Das misst das L mit 1kHz

Ich habe den Ausgangsfilter schon mit einem kleinen Kern probiert, ich glaub das war ein RM5, muss ich mal nachschauen. Ob er Luftspalt hatte oder nicht kann ich nicht sagen, muss ich nachschauen.

Hatte anstelle der 10µH schon 15µH eingebaut, die Erwärmung und der Ruhestrom war dabei nicht wesentlich anders.

Morgen gibts mehr Infos.

Danke für Eure Beiträge und Hilfe!

Grüße,

Bernhard

[bernroth]

Guten Morgen!

Bei meinen vielen Tests habe ich auch einen N48 RM5 Kern mit Luftspalt probiert (B65805N250A48). Diesen hatte ich noch auf Lager. Auf diesen habe ich zwei gegenläufige Wicklungen mit 1mm² HF-Litze aufgewickelt sodaß ich dann ca. 10µH hatte. Den Wert habe ich mit dem RLC-Meter nachgemessen. An der Stromaufnahme hat das nicht viel geändert und bei hoher Audio-Aussteuerung war das Ausgangssignal deutlich verzerrt.
Vermutlich ist es besser wenn man in der Vollbrücke zwei einzelne Induktivitäten verwendet.

Sonderbar ist übrigens das die Schaltung auch ohne L's am Ausgang eine Stromaufnahme am Eingang von 900mA hat. Der Wert kann erst auf unter 600mA gedrückt werden sobald man L's mit viel Ferrite obendrauf (vgl. meiner Beschreibung von gestern) verwendet.

Vorhin ist mir auch aufgefallen das es einen großen Unterschied in der Stromaufnahme und Erwärmung der L's macht ob man entweder eine geschlossene 10µH Induktivität von Reichelt verwendet (-> starke Erwärmung) oder die 10µH von Coilcraft (-> leichte Erwärmung).

Grüße,
Bernhard

PS: Hier die bereits getesten Typen. Rot hinterlegt ist bisher das beste Modell.
Die anderen werden zu heiß bzw. der RM5-Kern erzeugt Verzerrungen bei hohen Ausgangsleistungen.


[Bild: CIMG3604.JPG]

[alfsch]

-> versuch mal mit 20...30uH , s.o.

die rote spule is wohl ein rollenkern, also viel luft im magnetischen kreis -> daher dann auch viel streufeld in der umgebung

+
ohne LS : klar, was du hier hast, würde man bei nem a/b amp ruhestrom-verlust nennen ;
beim d-amp hauptsächlich die verluste im output-filter durch die zirkulierenden ströme -> daher eben: geringere ströme -> weniger verluste

[voltwide]

Wenn Du ohne Ausgangsbeschaltung bereits mehrere 100mA Grundverbrauch hast würde ich die Verluste in den MOSFET vermuten, verursacht durch cross-conduction (zu kleine Totzeit?)
Werden die MOSFETs heiß?

Weniger Ruhestrom in dem Moment, wo eine optimale Drossel angeschlossen wird, hatte ich auch schon. Die Erklärung dafür ist dass die Brückenausgangskapazität dann während der Totzeit von dem Induktionsstrom (nahezu verlustarm) umgeladen wird und das führt zu verringerten Einschaltverlusten die sich in der Stromaufnahme abbilden.

Irgendwie habe ich das Gefühl, dass Du eine beträchtliche (>>1nF) kapazitive Last an Deiner Brücke hast.

[bernroth]

Meinst Du die Mosfets im Schaltnetzteil? Die werden nur leicht warm wenn am Ausgang viel Strom gezogen wird.

Die NXP Class-D Chips werden etwas warm, ja, aber das im Leerlauf und mit Beschaltung lt. Appnote.
Komisch ist eben nur das bei offenen Ausgängen ohne L's die Verlustleistung bei 10W liegt, bei Verwendung der Induktivitäten mit Rollenkern und einigen L's obendrauf gelegt (nur magn. Kopplung) sich die Verlustleistung auf unter 5W senken lässt.
Das verwirrt mich etwas

Hier einmal der Schaltplan vom Class-D Amp und das Boardlayout, vielleicht ist der Hund ja dort begraben (obwohl ich mir das nicht vorstellen kann

[Bild: schaltplan.png]

[Bild: board.png]

[voltwide]

Eine Verlustleistung von 10W bleibt nicht unbemerkt! Wo also wird es heiß?
Oder hast Du in Wahrheit garnicht so viel Verlustleistung, weil Dein Strommesser einen völlig falschen Wert anzeigt? Da wo Du Strom mißt, sollte der HF-ripple schon verschwindend gering sein, was nicht gegeben ist wenn Du direkt in der Betriebsspannungszuleitung mißt. In dem Falle mal eine Entstördrossel (100uH Ringkern o.ä.) einfügen.

[bernroth]

Die Class-D Verstärkerchips werden schon warm, dies führe ich aber auf (Um-)Schaltverluste der Ausgangstreiber zurück.
Das übrigens auch wenn keine Induktivitäten am Ausgang aufgelötet sind.
Die Beschaltung streng nach App-Note aus dem PDF und die Betriebsparameter sind auch innerhalb der Vorgaben.
Sobald ich zwei Induktivitäten pro Kanal auflöte, werden diese im Leerlauf merklich warm.
Unter Belastung ändert sich da auch nicht viel.
Vielleicht sind die Coilcraft L's mit Rollenkern ja soweit in Ordnung und das Problem liegt eher beim Verstärkerchip.
Ich komme immer mehr zu dem Schluss das ich mit den 10W Verlustleistung einfach leben muss und meine Ansprüche hinsichtlich Ruhestrom einfach zu hoch liegen

Die Messung erfolgt übrigens in der Zuführung mit L, einmal mit Netzteil, das andere Mal mit einem Blei-Akku (der liefert unter Belastung mehr Strom) und einem
Digitalmultimeter.

Grüße,

Bernhard

[voltwide]

Laut Datenblatt von NXP kannst Du bei 50V Betriebsspannung pro chip 3..4W Ruheverlust ansetzen. Also sind bei 2 chips 10W Gesamt-Verlust warscheinlich ok.Das liegt imho durchaus im Rahmen des Üblichen.

[ChocoHolic]

Dass die Idle-Schaltverluste ohne L größer sind, ist auch normal.
Ohne Drossel wird bei jedem Schaltvorgang die parasitären MosFetkapazitäten ohmisch
ueber den einschaltenden MosFet umgeladen.
Mit Drossel erfolgt diese Umladung während der Totzeit induktiv und verlustarm durch den Drosselstrom.

[voltwide]

Das stimmt zwar prinzipiell. Allerdings gibt NXP an, dass dieser chip mit 0 Totzeit läuft. Da ist dann nichts mit ZVS-

[ChocoHolic]

Die Datenblattangabe Totzeit=Null (ohne weitere Präzisierung) ist oberflächliches
Werbe-Bla.
Reale Schaltvorgaenge sind analoge Vorgaenge und brauchen etwas Zeit.
'Null' bedeutet bei NXP vermutlich ein paar ns Überschneidung. Eine anständige Spezifizierung
sollte angeben wie lang und hoch der Querstrompeak ohne Last ist...

Aber auch in diesem Fall reduziert der Drosselstrom die Transistorschaltverluste.
Mein alter 500W-Proto hatte auch ein paar ns Ueberschneidung, um die Verzerrungen gering zu halten.
Die Transitorerwaermung war mit Drossel erheblich geringer. Ist ja auch plausibel, da der Drosselstrom sich konstruktiv zum Strom des einschaltenden
MosFets überlagert und somit die vom MosFet zu liefernde Umschwingladungsmenge reduziert.

[alfsch]

bei höherer spannung kann der unterschied mit/ohne drossel recht gross sein:
bei meinem versuch mit netzspg. , rund 320V dc , http://www.d-amp.org/include.php?path=fo...&entries=0
war der unterschied so:
ohne drossel : mosfet werden sofort heiss..
mit drossel : mosfet bleiben kalt...