Hi zusammen!
Ich möchte mir einen kleinen 2x6 Watt Audioverstärker mit einem TDA1519B IC von Reichelt bauen. Ich habe ein ähnliches, stärkeres IC bereits verwendet. Für meinen alten Verstärker verwende ich einfach mein externes, stabilisiertes 13,8V Festsspannungsnetzteil. Für den neuen Verstärker möchte ich die Stromversorgung jedoch intern realisieren. Dafür habe ich mir einen 15V 16VA (12VA sollte ja der Verstärker haben) Printtrafo gekauft und diesen mit einem KBU6J gleichgerichtet - dahinter einen 1000mF /16V Elko zum Puffern/Sieben. Die generierte Gleichspannung wird danach mit einem 78S15 (2A) geregelt, um damit das Verstärker IC zu betreiben. Nun allerdings zwei Probleme aufgetreten:
1. Der 78er wird sehr heiß
2. Der 1000mF Elko zur Siebung wurde zerstört.
Wenn das Verstärker IC 12VA hat bedeutet das doch bei 15V das der 78er maximal 12VA/15V = 0,8A liefern muss - möglich wären doch 2A. Warum wird er dann so extrem heiss - trotz Kühlkörper?
2. Warum stirbt ein 16V Elko bei 15V ?
Vielleicht könnt ihr mir ja helfen... Mit meinem Festspannungsnetzteil funktioniert auchd as neue Verstärker IC problemlos...
Danke
Hi,
die Elkos müssen min. die Trafo-Spannung mal 1,414 aushalten, also bei 16V Trafo sind es dann rund 25 V !
Der 78xy muss 100nF Kondensatoren (KEINE ELKOS) direkt an den Pins haben , sonst schwingen die Viecher.
Und nicht beim Kühler sparen
Gruss
Artur
Wenn der ausgang nicht belastet ist, wirkt auf den Elko die Spitzenspannung des Sinus, die ist um 1,4 (genau: Wurzel aus 2) höher als die Effektivspannung. Abziehen darf man eventuell noch die 1,3 Volt, die in den Gleichrichterdioden asl Schwellspannung hängen bleiben. Allerdings wird die unbelastete Sekundärspannung am Trafo typischerweise 10% über den Nennspannung liegen.
Insgesamt also: sekundär 16,5V Wechselspannung * 1.4 - 1,3V = 21,8Volt.
Das dürfte wahrscheinlich beide Effekte erstmal erklären.
Hi!
Im Normalfall ist ein Spannungsregler vor einem Audioverstärker quatsch. Das verheizt nur einen haufen Leistung und bringt nicht viel (wenn gut gesiebt wird).
Leider hast du hier das Problem, dass du den Trafo falsch gewählt hast. Da dein TDA maximal 18V verträgt, musst du die übrigen 4 Volt tatsächlich irgendwie wegbringen.
Der Verstärker arbeitet im B-Betrieb und hat daher etwa 50% Wirkungsgrad. Bei 12W Output ergibt das an 15V:
P = U * I
I = P / U = 24W / 15V = 1,6A
Dein Spannungsregler muss im schlimmsten Fall 22V - 15V = 7V "abbauen". Das ergibt dann eine Verlustleistung von 7V * 1,6A = 11,2W.
Da brauchst du einen richtig ordentlichen Kühlkörper! Und am Verstärker selbst natürlich auch.
Gruß
Basti
Der Elko hinterm Gleichrichter mus noch viel mehr aushalten, als 1,4 mal 15 Volt. Schau Dir mal ein Schaltnetzteil an, z.B. aus einem Computer oder DVD Player. Die haben am 5V Ausgang normalerweise 10V oder 16V Elkos. Und zwar musst Du den AC-Anteil zum DC-Anteil addieren. Ein Schaltnetzteil wird am 5V AUsgang niemals mehr als 5V liefern, denoch muss der Kondensator für mindestens 10V ausgelegt sein, weil die pulsierende Spannung vom Transformator zwischen 0V und 5V wechselt. Du hast also 5V Gleichspannung (aufgrund der Regelung) plus etwa 2,5V Wechselspannung, macht zusammen 7,5 Volt.
Um auf Dein "herkömmliches" Netzteil zurück zu kommen: Wenn der Travo eine Nennspannung von 15V hat, dann wird die Spitzenspannung wie ranke geschrieben hat, etwa 22 Volt betragen. Aufgrund der Last, wird die Spannung aber schätzungsweise im Bereich 14V-22V pulsieren, was einem AC-Anteil von 4V entspricht. Der Kondensator muß also 26 Volt vertragen. Der nächste passende wird wohl einer für 35V sein.
Wenn die minimale Spannung aber 14V ist, und Dein Spannungsregler selbst 2V für sich braucht (was im Rahmen des Üblichen liegt), dann kannst Du nur einen 12V Spannungsregler verwenden. Ansonsten brummt die Spannung doch, trotz Spannungsregler.
Abgesehen davon kann man anständige Audio-Endstufen durchaus an einer ungeregelten Spannungsversorgung betreiben, insofern würde ich versuchen, den Spannungsregler ganz weg zu lassen. Falls es nicht klappt, nimm lieber einen anderen Chip (z.B. TDA2030) anstatt das Problem durch Spannungsregelung zu umgehen. Damit verheizt Du nur unnötig Energie.
@s.frings: Was soll denn das bitte für ein Regler sein, der 50% Ripple zulässt? Sowas war glaube ich noch nie Stand der Technik.
Auch die Regel, den AC Anteil mit dem DC Anteil zu addieren ist mir neu. Bei Kondensatoren gilt die angegebene Spitzenspannung (und die ist bei 15V AC halt 22V -> nächsthöherer Wert ist trotzdem 35V).
Gruß
Basti
Vielen dank für die vielen Antworten, die trotzdem in eine Richtung führenWenn ich also einen 35V 1000mF Elko hinter den Gleichrichter setze dürfte das Problem ja schon zur Hälfte gelöst sein. Die andere Hälfte derLösung wäre ein größerer Kühlkörper ca. 7VA Verlustleistung für den 78S15 - gibt es einen solchen Kühlkörper, der auf ein to-220 Gehäuse passt?
Die Kondensatoren am Spannungsregler sind laut Datenblatt 1x330nF und 1x100nF. DIe Kondensatoren am TDA können doch ruhig weiterhin 16V haben, denn der 78er sorgt doch - bei korrekter Beschaltung - dafür, dass diese nicht überschritten werden.
Setzt eigentlich ein Spannungsregler die komplette überschüssige Spannung in Wärme um?
Danke nochmal
/edit: Ich habe zZ. einen 20K/W Kühlkörper am 78er, reicht das? Wie berechne ich, wie heiss der IC würde, wenn er 7 V abbauen müsste?
Die Linearregeler wie 78S15 setzen die ganze Spannungsdifferenz in Wärme um, und noch ein bischen mehr vom Eigenverbraucht.
Bei einem Schaltregler (z.B. LM2576) hat man da wenige Verlustwärme, aber mehr Teile, und ggf. etwas HF Störungen.
Bei den Elkos lieber etwas Reserve bei der Spannung lassen. Ein 16 V Elko bei 15 V Spannung ist schon recht knapp.
Auf die paar Cent kommt es dann auch nicht mehr an
Wie sieht es denn nun mit dem Kühlkörper aus? Laut Datenblatt ist für den 78S15 alles <150°C ok. Wie berechne ich denn, wie heiss er werden würde, wenn er 7V "verbrennen" muss? Vermutlich hat der 20W/K Kühler dann schon gereicht, denn ich glaube sooo heiß wurde er auch nicht.
Wenn ihr mir diese Fragen noch beantworten könnet wäre ich sehr zu dank verpflichet
p.s.: Wäre die Dimensionierung von Kühlern nicht auch einen Wiki-Eintrag wert? Wenn ichs verstanden habe schreib ich ihn auch gern
/edit: ich hab mal ein wernig nachgedacht - korrigiert mich, wenn ich falsch liege:
Da der Verstärker eine Leistung von 12VA hat bedeutet dies doch, dass 12VA/15V = 0,8A fliessen, die der 78S15 bereitstellen muss. Wenn der Spannungsregler nun 7V verbrennen soll, bedeutet dies doch, dass die umzusetztende Leistung 7V*0,8A =5,6VA beträgt. Wenn der Kühler nun 20K/W hat bedeutet dies, dass er um 5,6*20K/W = 112K heißer als die Umgebungstemperatur werden wird. Bei einer Zimmertemperatur von 20°C bedeutet dies, dass er ca. 132°C erreichen wird. Dies hält der Spannungsregler zwar aus, aber optimal ist das nicht - Hätte ich stattdessen einen 9K/W Kühlkörper würde die Temperatur "bloß" auf (20+5,6*9)C = 70,4°C ansteigen. Schon erheblich besser... Ist das zu verkraften ? Das Haus brennt mir da jedenfalls nicht mehr ab.
Kann man das so rechnen, oder ist das Quatsch?
Ich weiß ja nicht, wieviel Rippel ein (altes) Notebook-Netzteil hat. Die sind meist in diesem Bereich angesiedelt: 14V bis 19V, je nach Hersteller, Leistung üblicherweise 4 bis 5A. Beispiel: Toshibanetzteil, ca. 10 Jahre alt von einem sehr hochpreisigen Notebook: 15V, 5A.Zitat von Barthimaeus
Ciao sagt der JoeamBerg
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