Röhrenverstärker Online -Workshop 2021 - Aufbau eines kompletten Verstärkers

[ArLo62]

Also 10% Einsatz fürs Gehäusedesign?
Nimm doch einfach so eine einfache Bleckkiste wie beim letzten Mal. Plexideckel drauf.
Den Ansatz das nachbausicher zu gestalten kann ich voll verstehen. Eigentlich müsstest Du Dir von jedem Teilnehmer einen Haftungsausschluss unterschreiben lassen. Sonst hast Du hinterher noch die Versicherung am Hals.

[SNT]

Den Ansatz das nachbausicher zu gestalten kann ich voll verstehen. Eigentlich müsstest Du Dir von jedem Teilnehmer einen Haftungsausschluss unterschreiben lassen. Sonst hast Du hinterher noch die Versicherung am Hals.

Hallo, es gibt zu Beginn des Kurses eine Unterweisung bezüglich elektrischer Sicherheit und Hinweise auf den Nachweis entsprechender Tests was die Norm betrifft und die genauen Maßnahmen die vorgenommen wurden, sowie eine Betriebsanleitung und ja logisch: Einen Haftungsausschluß lasse ich mir auch bestätigen, da ich die Ausführung der Arbeit nicht perfekt kontrollieren kann. Natürlich werden die Zwischenergebnisse per Webacm von mir geprüft, aber ich kanns nicht 100%ig sicherstellen. Also: Daher bitte Webcam besorgen! Ich mache am Ende eine Liste an Wekzeug das jeder vorbereiten soll. Wer da kein Verständnis dafür hat, kann leider nicht mitmachen, solle aber eigentlich jedem einleuchten.

Wenn's daran scheitern würde, dann soll es eben so sein - ich glaub aber trotzdem daran, dass der Kurs am Ende zustande kommt.

Solange ich keine passenderen Vorschläge von euch bekomme, ist das Gehäuse aktuell als sauber und zurückhaltend gepimptes und bearbeitetes Hammond-Gehäuse geplant (oder ähnlich gefertigt) und zwar so dass das Teil am Ende eben nicht mehr als Greislichgehäuse erkennbar ist. Dieses kompakte hier hier könnte klappen, muß aber geprüft werden ob es das thermisch mitmacht. Das sehe ich noch kritisch, ein bisschen größer wäre besser. Preislich liegt es knapp unter 15€. Auf die Seiten werden noch 1,5mm Bleche montiert. Das macht das Gehäuse auf der Seite ansehnlicher. Ich würde asymmetrisch quadratische Sichtfenster einstanzen. Ich mache die Tage mal eine 3D Zeichnung (aber nur einfachst mit openscad).

Aktuell entwickle ich noch wie ein grober Steinmetz, springe von da nach dort, hau dort und mal da ein bisserl was ab. Die Feinheiten kommen später. Am Ende kalkulier ich's neu durch. Wer noch Interesse hat der bleibt dabei, wem es zu teuer ist, der sagt halt ab.

Nachtrag: Die 2*8W bekomme ich lt. Simulation raus. Die Simulation hat die Trafoverluste und Uakmin-Werte berücksichtigt. Die Anodenspannung liegt bei maximal 250V. Ich poste am Nachmittag die Ergebnisse. Jetzt geht's erst mal joggen...

Nachtrag_2: Ich glaube wir lassen das Gehäuse herstellen, dann haben wir mehr Freiheitsgrade. Es kann ja nicht so teuer sein zwei quadratische Aluplatten abzucutten, dann zu lasern und dann jeweils ins U zu biegen.... ich checke das mal ab. Mit dem Laser könnte man das Gehäuse prima löchern und gestalterische, unverwechselbare Einbrüche realisieren. Dann wird das Gehäuse auch nicht so fummelig..

Gruß von Sven

[SNT]

Hallo,

hier die Ergebnisse der Leistungssimulation an 250V - ohne die Vorstufe also ohne Gegenkopplung. Leider hatte ich vor 10 Jahren ich die Röhrenkennlinien für nur Ug2=170V ausgelegt. Die Röhre liefert also in der Realität mehr Strom. In der Realität können wir dann noch eine etwas höhere Leistung als hier simuliert (7,7Watt) erhalten -> 8W sind also drinnen. Ach so ja: das typische Rumgeeiere ohne Gegenkopplung. Das zieht später die Gegenkopplung wieder sauber.

Damit ist für mich die Leistungsermittlung des Verstärkers abgeschlossen, und es kann mit der Vorstufe weitergearbeitet werden und ziemlich zügig ein Muster aufgebaut werden. Sehr wahrscheinlich werde ich den AÜ auch magnetisch simulieren. heute mach ich aber erst mit dem Gehäuse weiter. Die Gitterspannung kommt niemals nahe an die 0V ran, da ist also auch noch vom Gitter einige Volt Aussteuerreserve, die PCL805 liefert brutal Strom ab (dafür ist sie aber nicht so linear wie eine EL34) , hat aber wegen ihrer Größe leider nur eine vergleichsweise gerineg Verlustleistung. Da wir den Arbeitspunkt elektronisch und damit genau regeln, erlaube ich ihr 10Watt Verlustleistung.

--> Ich würde also gerne mit 2 mal PCL805 pro Kanal weitermachen.



Hier die simulierten Kurven über die Kurven aus dem Datenblatt gelegt. Das ist keine perfekte Übereinstimmung, wird aber auch nicht benötigt. Vielleicht hab ich auch nur ein altes Modell von der Triode erwischt (Nachtrag: Das Triodenmodell basiert auf realen Meßwerten und nicht auf dem Datenblatt) - mal sehen...die Pentode sieht ganz passabel aus... Am Ende wird halt doch noch 'gefrickelt' und der eine oder andere Wert leicht angepasst, es sei denn, ich erstelle die Modelle noch für 210V Uak. Die üblichen Raumladungsmodelle anderer Röhren weichen dagegen häufig bis ins Unbrauchbare ab. Wer noch Tipps hat den Arbeitspunkt anders zu wählen - gerne willkommen. Eine Klirrsimulation wäre natürlich mit dem Model nicht repräsentativ. Das ist erst mal eine Quick and Dirty simulation um auf die möglich Power zu kommen. 'Audiophil' ist die PCL805 nicht, da gibt es besseres, wer aber auf 8Watt kommen will, muß den erst mal recht starken Klirr hinnehmen. Mit der GK ziehen wir den Klirr wieder auf brauchbare Werte...


NACHTRAG: Die simulierten Kurven de Penthode undTriode basieren auf realen Messwerten und nicht auf dem Datenblatt!! Die simulierten Penthodenwerte im roten Sättigungsbereich sind nicht brauchbar. In diesen Bereich steuert man ohnehin nicht rein.

[ArLo62]

Moin Sven!
Die Switches am Ausgang. Nicht lieber 2 Buchsen?
Gruß
Arnim

[SNT]

Moin Sven!
Die Switches am Ausgang. Nicht lieber 2 Buchsen?
Gruß
Arnim

Ja logisch, in der Praxis sind es natürlich nur einfach Buchsen ohne die Schalter, die Schalter helfen mir nur in der Simulation.

Gruß von Sven

[SNT]

Sowas wäre cool: https://www.youtube.com/watch?v=iWXQT1-uxpo

Als einfaches Gehäuse geht es etwas einfacher, auch mit einer manuellen Biegewangensegment-Abkantmaschine. Zuvor die Aluplatten mit Laser mit allen Löchern zurechtschneiden und dann manuell biegen.

Einfache Gehäuse ähnlich wie Hammondgehäuse wären so einfach biegbar. Wenn ich mir so ansehe, wie zackig man mit einem Laser die Platten mit allen (Lüftungs)- Öffnungen zurechtschneiden kann….geht das fast scheller wie ne rechteckige Platte ausstanzen.

Das von mir angedachte Gehäuse ist zu klein - wir brauchen so ein Volumen mit ca. 20cm mal 20cm mal 10cm Höhe oder so - gibts leider nicht bei Hammond, nur länger und mir gefallen außerdem die 10mm Ränder nicht.

Ich schau mal was das kostet…lackieren könnte sich jeder selber.

Gruß von Sven

[Bizarre]

Jo, leider ist die Hammond Kiste zu klein,,, Ich würde eher zu deutlich mehr "Volumen" als 4l tendieren... Ein paar dm² mehr Alublech , kostet nicht die Welt...

[hoschibill]

Moin
Sven, toll, wie viel Hirnschmalz Du hier reinsteckst. Von meiner Seite ein "Go" in alle Richtungen. Ich bin einfach nur neugierig, was da am Ende auf dem Tisch steht und was das dann kann. Sollte ich keinen passenden Lautsprecher haben, muss ich eben einen entwerfen .

Gruß Olli

[bg20]

Mir ist es in erster Linie egal welches Gehäuse,, für mich ist es ok das Sven ein Gehäuse aus sucht ,es muss für ihn ok ,ein gutes Gefühl das alles für ihn ok ist .
Das ist der Preis,,,,,,für ein funktionierendes Produkt,,
Das ist für ihn wichtig ,,,aber auch für mich,,,

[SNT]

Danke für euer Verständnis! Das Gehäuse ist essentiell wichtig für die Gerätesicherheit und erheblich komplizierter wie das bisschen zusammengeschalteter, ‚popeliger‘ Röhren inklusive Berechnung des Ausgangsübertragers. Wenn man liest, dass eine Stahlkugel mit 50mm Durchmesser an einem Faden von ca. 1 Meter aufs das Gehäuse kracht und anschliessend das Gerät noch berührsicher sein muß….oder ein L-förmiger relativ dünner Stab mit Hebelwirkung egal wo angesetzt wird und nix gefährliches berühren darf…oder man Fehlerfälle dokumentieren muß und natürlich jeden einzelnen Fehlerfall betrachten und behandeln muß und das Ganze trotz Verwendung eines normgerechten Tischnetzteils.

Ich frag mich, wie man es verantworten kann, einfach diese Art von Röhrenverstärker zu verkaufen die zu 99% im Netz verfügbar sind, also mit Röhren oben raus ohne Gitter…das ist schon keine Grauzone mehr….

Es wäre auch eine Idee, einen sehr preisgünstigen stabilen Kern mit Lochblech zu konstruieren (der alleine schon alle Anforderungen erfüllt) und dann ein formschönes Gehäuse per 3D Druck zu drucken und einfach drüberzumontieren. Ist halt aufwendig und mir wäre eigentlich ein einfaches, gelasertes und anschliessend gebogenes Blech lieber.

Gruß von Sven

[Bizarre]

Hmm, die Idee mit dem Lochblech scheint mir sehr praktikabel.. Das " Drumherum" incl, Frontplatte könnte jeder individuell gestalten . ( Klaro, in Grenzen wegen der nötigen Wärmeabfuhr , aber das ließe sich sogar noch verbessern mit verstärkter. Konvektion ( Kamineffekt ).
....

[ThomasF]

Ich will jetzt nicht der Killer des Projekt sein/kapern, aber...

Danke für euer Verständnis! Das Gehäuse ist essentiell wichtig für die Gerätesicherheit und erheblich komplizierter wie das bisschen zusammengeschalteter, ‚popeliger‘ Röhren inklusive Berechnung des Ausgangsübertragers. Wenn man liest, dass eine Stahlkugel mit 50mm Durchmesser an einem Faden von ca. 1 Meter aufs das Gehäuse kracht und anschliessend das Gerät noch berührsicher sein muß….oder ein L-förmiger relativ dünner Stab mit Hebelwirkung egal wo angesetzt wird und nix gefährliches berühren darf…oder man Fehlerfälle dokumentieren muß und natürlich jeden einzelnen Fehlerfall betrachten und behandeln muß und das Ganze trotz Verwendung eines normgerechten Tischnetzteils.

Wo hast du den diese (Mißbrauchs-)Bedingungen den her?
Für Gerätesicherheit gilt doch in erster Linie die ISO 20653 bzw. DIN EN 60529
Ich würde für deine Ansprüche auf min. IP 4X tippen.

Zum Nachlesen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Schutzart

Ich frag mich, wie man es verantworten kann, einfach diese Art von Röhrenverstärker zu verkaufen die zu 99% im Netz verfügbar sind, also mit Röhren oben raus ohne Gitter…das ist schon keine Grauzone mehr….

Mein Röhrenzeug gehört zum Teil auch unter diese Kategorie, aber ich bringe diese Geräte auch nicht in den Verkehr.
Und meine Kinder sind alt genug (> 27 Jahre) und kennen den Vater.

Es wäre auch eine Idee, einen sehr preisgünstigen stabilen Kern mit Lochblech zu konstruieren (der alleine schon alle Anforderungen erfüllt) und dann ein formschönes Gehäuse per 3D Druck zu drucken und einfach drüberzumontieren. Ist halt aufwendig und mir wäre eigentlich ein einfaches, gelasertes und anschliessend gebogenes Blech lieber.

Gruß von Sven

3D-Druck ist in Schichtrichtung relativ stabil, um 90° gedreht vergiß es.

Was ich bei #102 vermisse:
Eine Webcam reicht nach meiner Meinung nicht aus!

Warum:
Bei meinen Röhrenzeug mache ich als finalen Test eine Isolationsprüfung und auch Potentialausgleichprüfung.
So etwas ist mit "normalen" Multimeter nicht zu machen.

Diese Meßmittel kann ich bei meinen Brötchengeber ausleihen, ist aber für Hinz und Kunz nicht verfügbar.

Hast du dafür eine Lösung?

Gruß
Thomas

[Ausgeschiedener Benutzer]

Ich frag mich, wie man es verantworten kann, einfach diese Art von Röhrenverstärker zu verkaufen die zu 99% im Netz verfügbar sind, also mit Röhren oben raus ohne Gitter…das ist schon keine Grauzone mehr….

Ganz einfach - du mußt nur Chinese sein, eine chinesische Firma haben und deine Geräte exportieren. Dann schreibst du noch "CE" (China Export) drauf und fertig ist die Laube.



Was wird denn deine Konstruktion überschlägig so an Strom (bei ca. 2 * 1 Watt Ausgangsleistung) verbrauchen?

[Willi]

Moin zusammen,

bzgl. Gehäuse sind bei meinen Hybriden die Röhren (in der Vorstufe 4x ECC82/12AU7) verbaut.
Diese sind von vorne und von oben sichtbar. Von vorne oer Plexiglas geschützt, oben mit einem Drahtgitter.
Die Ausschnitte im Gehäuse sind ziemlich nahe an dem Durchmesser der Röhren.

Die Gehäuse habe ich bei Schäffler fräsen lassen, jeweils 5mm Alu Boden, Deckel, Seitenwände, Rückwand.
Die Frontplatte ist 10mm Alu. Alles bis auf die Rückwand natur eloxiert.

ich warte bis Sven mit dem Spezifikationen bzgl. Gehäuse und Kühlung fertig ist, dann könnte ich mal einen Vorschlag in den Raum werfen.

Aufgrund des fetten Trafos und Kühlkörpers ist das Gehäuse ziemlich groß (440x400x100mm). Ich weiß nicht ob das jedermanns Sache ist

[D3a]

[/QUOTE] Bei meinen Röhrenzeug mache ich als finalen Test eine Isolationsprüfung und auch Potentialausgleichprüfung.
So etwas ist mit "normalen" Multimeter nicht zu machen.

Diese Meßmittel kann ich bei meinen Brötchengeber ausleihen, ist aber für Hinz und Kunz nicht verfügbar.

Hast du dafür eine Lösung?

Gruß
Thomas[/QUOTE]

Sowas hier ? Gossen Metrawatt Secutest .
MfG , Alexander .

[SNT]

So jetzt hab ich wieder mal ein bisserl Zeit.

Die aktuell gültige Fachnorm für Geräte aus der IT und Audiobereich ist eines Wissens die IEC/EN62368-1, gültig ab dem Dezember 2020 - also 'brandneu' ;-). Bis dahin galt noch die 60950-1 (die ich zu Hause habe und ich mehrfach durchgeackert habe). Die 62368-1 habe ich nur in Auszügen. Da dort ein Röhrenverstärker abgebildet wurde gehe ich davon aus, dass den Gremien die aktuellen Röhrenverstärker so gar nicht gefallen haben. Die aktuelle 62368-1 muß ich also auch noch lesen, ich denke aber dass die 60950-1 schon ne Menge an Informationen und Prüfungen beinhaltet. Da ich es superklar haben möchte, werde ich den TÜV fragen, welche Normen gelten, und lasse mir mal ein Angebot machen. Dann weiss ich auch, welche Norme Anwendung finden. Möglicherweise gibt's auch Verweise auf IP Klassen EN60592 wie von Thomas gedacht, denke aber eher nicht da es ja bereits eine klare Fachnorm gibt...aber 100%ig kann ich es aktuell nicht sagen und muß es daher prüfen.

Die Vorschlag eines 3d gedruckten Coves wäre möglich, wenn das Cover nur zur Zierde über ein bestehendes (billiges und/oder greisliges) Gehäuse gestülpt würde und alleine bereits das Grundgehäuse die Norm sicherstellt. Damit ist die Stabilität des 3D Druck covers egal.

Der Verstärker mit 2 mal 8 Watt Ausgangsleistung verheizt völlig sinnlos 80Watt Leistung, fast immer gleich, egal ob man aufdreht oder nicht, ist also von der Energiebilanz - wie erwartet - absolut mies. Das vorgeschlagene Konzept ist eigentlich nur was für die CDU oder FDP- Wähler und ich wäre damit eigentlich raus...;-)

Zum Thema Inverkehrbringen und Messen. Das ist defakto eine Schwachstelle wenn man das Online macht - ich hatte bereits einige Anrufe, dass man das doch lieber - wie beim letzten Mal - richtig zusammen macht, nicht nur wegen der Sicherheit, sondern einfach weil's mehr Spaß macht. Damals wars einfacher weil die Spannungen massiv unter 60V waren. Das ist ein guter Hinweis, den wir nochmal überdenken sollten.

Mittlerweile hab ich die Schaltung vollständig (Quick and dirty) simuliert und mich der Einfachheit halber von Frank Kneifels Vorstufe bedient. Quelle: Trioden-SE mit der Roehre PCL805 von Frank Kneifel (jogis-roehrenbude.de)
Franks Vorstufe hat eine erhebliche Verstärkung und ermöglicht eine massive Gegenkopplung. Ich bin mir aber noch nicht sicher, ob wir am Ende mit derartig hohen Gegenkopplungen von 35dB arbeiten werden. Das kann man aber später noch ändern.

Die Simulation zeigt den Frequenzgang ohne und mit Gegenkopplung, die den Frequenzgang linearisiert (und den Klirr reduziert). Wer sich bereits versuchen möchte, der kann einen AÜ von 2...2,5kOhm verwenden, aber nur einen Single-Ended AÜ, der 100mA DC schafft.

Ich bin mir jetzt soweit sicher, dass das mit den zwei PCL805 pro Kanal funktioniert. Ich baue das Ding am WE mal 'quick and dirty' auf und dann schaun wir mal welche Power rauskommt.

Ach so: Noch etwas: Der Verstärker ist über ein 19V Tischnetzteil bereist komplett vom Netz getrennt, und es wird daher auch nicht am Netz rumgemessen - egal wie. Das Tischnetzteil stellt die erforderliche Netztrennung sicher und es geht unter anderem darum, dass die 250V zwischen + und GND (Gehäuse) im Inneren des Gerätes berührgefährlich sind. Mit dem vorgeschlagenen Messgerät könnte man das Tischnetzteil prüfen….imho nicht notwendig….aber klar: Das Tischnetzteil muß zum Anschluß eines Audiogerätes geeignet sein…und das muß man prüfen. Die AÜs werden sebstverständlich auf Isolation geprüft.



Hier die aktuelle Schaltung…..kann man natürlich noch weiter detaillieren, zB mit einem Model vom Elektrblech mit Hystereseschleife, genauere Röhrenmodelle und vor allen Dingen ein Penthodenmodel dass bis 210V Ug2 entwickelt ist.


….und da das Ausgangssignal - ein bisschen weniger als Maximal, da sich leider meine Simulation beim Clipping noch 'aufhängt'. Clipping kann ich aktuell ohnehin nicht simulieren, da die Modelle an der Aussteuerungsgrenze nicht perfekt sind. Der 1kHz Sinus schaut schon recht schön aus - für meinen Geschmack könnte es ruhig mehr klirren. Wenn man unbedingt den Klirr super klein haben möchte, nimmt am besten gleich einen Transistorverstärker...oder Class_D...



Bis bald!

[gesperrter_benutzer_ct]

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[Ausgeschiedener Benutzer]

Der Verstärker mit 2 mal 8 Watt Ausgangsleistung verheizt völlig sinnlos 80Watt Leistung, fast immer gleich, egal ob man aufdreht oder nicht ...

Vielen Dank für die Info.

Edith fragt sich gerade, ob es eigentlich keine Software gibt, die einen Röhrenverstärker simuliert, d.h. den geradzahligen Klirr zufügen kann.

[ThomasF]

Sven.
ich noch mal.
Nimm mir bitte das folgende nicht krum:
Weil du Frank Kniefel verlink hast. Auf Seite 2 ist sein Schaltplan oben zu sehen.
http://www.jogis-roehrenbude.de/Lese...apitel%202.htm

Ist auch eine SE mit 2* PCL805.
Aber warum sind da Gitterwiderstände mit 1kOhm drin?
Und warum ist in jeder Kathode ein 1,2kOhmer und 100µF.
In deinem Schaltplan sehe ich das nicht.

Hast du schon einmal Pentoden parallel betrieben?

z.B. hier kann der geneigte Leser darüber nachlesen:
https://www.frihu.com/roehrentechnik...-single-ended/

TÜV-Stempel
Den wirst du vielleicht bekommen, aber wer garantiert das alle Geräte gleich aufgebaut sind?


@D3A:
Wir benutzen in der Bude ein Fluke 1587. Ein Fluke 1507 würde auch gehen. (Ist aber immer noch preislich eine Ansage)
Witzigerweise habe ich mich am Montag mit einem Kollegen über Isolationsmessung unterhalten.Er berichtete über ein analoges ISO-Meßgerät , was in irgend einer Ecke der Firma unter der Obhut eines erfahrenen Elektrikers liegt und kam aus dem Schwärmen nicht heraus.

Gruß
Thomas

[SNT]

Hi Thomas,

die 1kohm Gitterwiderstände bewirken über die Anoden-Gitterkapazität eine Art hochfrequenter Tiefpass, dass es der Schaltung schwermacht hochfrequente Frequenzanteile (EMV Probleme) zu erzeugen. Aus diesem Grunde habe ich auch die 100pF zwischen Anode und Gitter. Stichwort: (Hochfrequenzgegenkopplung mittels zusätzlicher Millerkapazität.

Die Katodenwiderstände an den Penthoden zusammen mit den parallelen Elkos in Franks Schaltung dienen der ‚automatischen‘ Gittervorspannungserzeugung. Kann man machen, eine bessere Möglichkeit ist es, die beiden Kathodenströme (oder die Anodenströme) einzeln per Regler zu messen und mittels negativer Gittervorspannung auf den gleichen festen konstanten Kathodenstrom zu regeln. Diese Schaltung gleicht dann die Röhrentoleranzen teilweise aus und jede Röhre hat genau den gleichen Kathodenstromarbeitspunkt. Gleiche Röhren-Verstärkungen könnten wir durch Ausprobieren verschiedener Röhren realisieren, falls das nötig ist. Aktuell bin ich mir aber noch nicht sicher, welche Variante wir realisieren. Die Röhren agieren als parallelgeschaltete Stromquellen, dürfen also parallel geschaltet werden.

Die Simulation funktioniert auch wenn wir Gitter2 Widerstände von 470 Ohm auf 1Kohm erhöhen. Diese Widerstände begrenzen die Verluste im Gitter2 bei sehr hoher Aussteuerung. Die G2 Verluste sind ohnehin sehr gering 0,4Watt.

Zum Aufbau: Durch Verwendung einer Leiterplatte und saubere Minimalverdrahtung sind die Freiheitsgrade bei der Verkabelung beschränkt - besonders Leitungen an hoher Spannung werden aufs Minimum reduziert, zB das ist nur die Anschlußleitungen des AÜ. Aber ja: Es muß eine Sichtprüfung vorgenommen werden.

Gruß von Sven