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Class D Design
#1
Ich möchte einmal dazu anregen, über das Design von class D Endstufen zu diskutieren.
Da mir sehr viel an einer sehr kontrollierten, druckvollen Basswiedergabe liegt, kommt dafür class D besonders in Frage, da damit komplexe Lasten weitaus besser getrieben werden können als mit Linearendstufen. Jedoch gibt es auch da sehr viele mögliche Schaltungen. Hier meine Gedanken dazu und Erfahrungen:

Selbstschwingend (Hysterese-Oszillator) vs. fixer Takt:
Auch wenn ich schon selbstschwingende Endstufen gebaut habe, diese natürlich auch funktionieren und ziemlich einfach im Aufbau sind, so konnte ich mich irgendwie nie damit anfreunden. Ich möchte gerne eine fixe Schaltfrequenz, am besten Quarzstabil um auch ohne aktive Synchronisation keine unangenehmen Interferenzen zu bekommen.
Wenn jeder Kanal, jedes Netzteil einen eigenen Takt hat, der um Frequenzen im hörbaren Bereich divergiert, kommt es schnell zu Störgeräuschen.

Halbbrücke vs. Vollbrücke:
Nun, da gibt es bei mir nur die Vollbrücke. Das hat handfeste, technische Gründe.

1: Einfache Versorgung, eine Spannung (plus die kleinen Spannungen für Steuerung und Vorstufe).

2: Und das ist ganz wesentlich für Probleme mit Halbbrücken an großen Bässen. Wenn die Last phasenverschoben ist (was fast immer der Fall ist, aber bei besonders großen Bässen und niedrigen Frequenzen kommt das ganz besonders zum Tragen), kommt es im Bereich wo Strom und Spannung unterschiedliche Vorzeichen haben zu einem "Pumpen" der Energie von einer Versorgungsspannung zur Anderen, also wird an der einen Seite gezogen (was natürlich kein Problem ist) und der anderen Seite wird diese Energie in den Zwischenkreis gedrückt. Sind da die Kondensatoren zu klein kann die Spannung gefährlich steigen und es knallt.
In einer Vollbrücke fließt ddr Strom einfach im Kreis, erst wenn es zu einer Phasenverschiebung >90/<-90 Grad kommt (was gerade bei potenten Bässen in kleinen CB der Fall ist), also generatorisch gearbeitet wird, kommt es auch da zum Aufladen des Zwischenkreises. Deswegen sollten generell die Siebkondensatoren bei class D nicht zu klein ausfallen, da eben Energie auch dort hinein geschoben wird.

Klassisch im Gegentakt oder phasengleich:
Hier in einem Paper von TI das Prinzip der phasengleichen Ansteuerung. Diese verwende ich seit der ersten Versuche nur noch, jedoch habe ich keinen Bias, also wirklich 0 V HF-Spannung ohne Signal. Die dadurch entstehenden Verzerrungen (die es natürlich messtechnisch hat) sind zumindest für mich nicht wahrnehmbar. Dafür ist die idle-Leistung selbst mit 200 V Rail kaum mehr als 2 W.
Durch das fehlende Filter hat man absolut sauberes clipping, da eben der Filter immer ein Schwingkreis ist, der beim clippen angeregt wird. Zudem hat es keine zusätzliche Dämpfung.
Dieses Konzept mit neuesten Mosfet und potenten Treibern aufgebaut hat mich echt vom Hocker gehauen. Brutaler Bass, der nicht nur abartig tief geht und gleichzeitig erbarmungslos in den Magen knallt, als gäbe es kein Morgen mehr. Habe so eine Endstufe im Auto an zwei Ground Zero GZRW 30-D2, alle vier Spulen in Reihe (8 Ohm) und 160 V Rail, 50 kHz Takt (ist ja nur Bass) und 650 V/50 A SiC Mosfet. Unfassbar das ganze.

Diese Kontrolle habe ich noch nie erreicht, klar, es ist irgendwie eben erklärbar warum das so gut funktioniert, aber hätte nicht gedacht, dass es so viel macht. 
Natürlich kann man diese Vorteile primär nur an solchen Bassmaschinen ausspielen. Aber dann macht es unfassbar Spaß!


Es ist eben die simple Tatsache, dass nur eine class D Vollbrücke ein echter Vier Quadranten Umrichter ist, der völlig unabhängig von der Phasenlage arbeitet.
Insbesondere Linearverstärker muss man schon wirklich zum Halbleitergrab machen, um ordentlich große Bässe treiben zu können (das macht ja große, teure Endstufen auch so gut).

Hier mal die Bilder vom provisorischen Aufbau in meinem Daily (Golf IV Kombi)


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#2
Klappstuhl steht!  Ok_hand
Hast du eventuell Messwerte?
am Ziel
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#3
Tatsächlich habe ich bisher nur die resistive Leistung gemessen und mir am Oszi angeschaut ob die Kurve sauber ist.
Das liegt daran, dass ich erst ein Meßsystem aufbauen möchte, was mir auch das liefert, was mich interessiert. Nämlich ob der Verstärker real auch sauber arbeitet, also bei Musik mit heftigen Bassverläufen (Tiefbass überlagert von Kickbass) an einem kritischen Lautsprecher noch am Ausgang exakt Gain*Eingang liefert. Und das bei hohen Pegeln.
Einerseits natürlich mittels Oszi im Zeitbereich, aber ich möchte versuchen ob das nicht auch einfach integral geht. Also die Differenz (Eingang*Gain)-Ausgang messen, das integrieren über vielleicht 1s und den daraus resultierenden Wert als quantitative Abweichung vom Soll nehmen, um Vergleiche zu machen.
Schließlich kann ich diese Messungen nicht unbedingt im Labor machen, sondern muss das vor Ort tun. Schon allein wegen der Pegel.
Der Lautsprecher ist nun einmal je nach Betriebspunkt sogar Generator (in kleinen CB schiebt der nach Auslenkung richtig zurück), resistive Messungen wie üblich sind einzig für tolle Datenblätter geeignet, sagen aber nichts über die Tauglichkeit des Amps aus.
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#4
Hier ist noch ein Projekt nach diesem Prinzip, was einen kompakten Mobilen Amp mit BT-Empfänger und DSP geben soll, versorgt von einem LiIon Akku (10s4p 21700er). Hier ist die Railspannung 85 V geregelt. Das Netzteil ist dabei mit Quarz getaktet (50 kHz) und die Taktung der Endstufe erfolgt aus der Netzteilspannung. 
Interessant ist auch die Regelung mittels UC3875, der mit Phasenschiebung arbeitet. Das hat noch die Angenehme Eigenschaft, dass ich zwischen Masse und einem Ausgang einer der beiden Halbbrücken kapazitiv die Wechselspannung immer mit voller Pulsweite auskoppeln kann, um unabhängig von der Regelung die Hilfsspannungen zu erzeugen.
Die Mosfet der Endstufe sind IRF150P221, im Netzteil IRF100P219, Treiber in beiden Fällen jeweils zwei 2EDR8259.
Da kommen natürlich noch ordentlich Siebkondensatoren dazu.
Mit der Bestückung ist die Stromlieferfähigkeit im Prinzip beliebig hoch (fast 200 A), die Begrenzung werde ich bei 50 A setzen (kurzzeitige Abschaltung der Endstufe), da dies bei der Angestrebten 4 Ohm Last ausreicht.

Mit diesem Setup werde ich auch mal paar Messungen machen, das ist auch nicht so eilig...


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#5
Sowas selber zu designen und zu bauen find ich mehr als beachtenswert!
Alle 8zig!
am Ziel
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#6
Dank Dir, am Ende sind es ja bekannte Verfahren, halt individuell umgesetzt. Wenn Interesse besteht, kann ich die Board-Dateien (Target, oder halt die PDFs) weitergeben, Schaltpläne habe ich nicht, da ich nur Boards erstelle (in meinen Augen halt sinnlos, da bei so Schaltungen der Schaltplan alleine nicht zu einem funktionierenden Gerät führt, das Platinendesign ist immer das ganz wesentliche und ist ja auch ein Schaltplan...).

Bei echten Interesse baue ich auch gerne mal einen Amp auf, wenn jemand das mal testen möchte (Es ist ein Amp für Subwoofer, so bis paar kHz maximal).
Würde mich ja auch mal interessieren, was abseits meines direkten Bekanntenkreises so der Eindruck ist.
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#7
Mich würden die Teile durchaus interessieren.
Aaaaber: Momentan spielen meine beiden CB Subs an einem hypex FA252.
Das reicht für mindestens 95% aller Fälle.
Bis ich da wirklich ernsthaft was dran ändere, vergehen sicher Jahre ;-)
am Ziel
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#8
Wäre ja durchaus interessant da einen direkten Vergleich zu machen. Hätte da keinen Stress mit, wo kommst denn her? Ich komme aus Hanau...
Würde das aber auch einfach mal verschicken.
Gruß
Thomas
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#9
Moin!
Du belichtest deine Board selber. Was hast du denn da für einen Belichter? Und was für Zeiten nimmst du da?
Gruß Arnim
Gruß
Arnim

Ein rein verstandesmäßiges Weltbild ganz ohne Mystik ist ein Unding. Erwin Schrödinger.
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#10
Ich habe den pro ma UV Belichter 1 vom Reichelt und nutze Bungard Platinen. Die Zeit muss immer mal angepasst werden, je nach Temperatur und vor allem Zustand der Röhren. Am Anfang waren es über 2 Minuten, als die Röhren richtig eingebrannt waren unter 1 Minute und mittlerweile so bei 1:30
Ich lasse vor Belichten der ersten Seite immer die Röhren erst warmlaufen, um bei beiden Layern identische Verhältnisse zu haben.
Zum Entwickeln nutze ich 28g NaOH/l, zum Ätzen etwa 30/50/20 H2O2(35%)/HCl(33%)/H2O
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#11
(14.05.2026, 16:25)MT200 schrieb: Wäre ja durchaus interessant da einen direkten Vergleich zu machen. Hätte da keinen Stress mit, wo kommst denn her? Ich komme aus Hanau...
Würde das aber auch einfach mal verschicken.
Gruß
Thomas

Ich wohne in der Nähe von Wien. Scheint ein wenig weit zu sein.
am Ziel
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#12
Nabend,

(13.05.2026, 19:10)MT200 schrieb: Selbstschwingend (Hysterese-Oszillator) vs. fixer Takt:
Auch wenn ich schon selbstschwingende Endstufen gebaut habe, diese natürlich auch funktionieren und ziemlich einfach im Aufbau sind, so konnte ich mich irgendwie nie damit anfreunden. Ich möchte gerne eine fixe Schaltfrequenz, am besten Quarzstabil um auch ohne aktive Synchronisation keine unangenehmen Interferenzen zu bekommen.

Die Sache an den ClassD Verstärkern mit fixem Takt ist, dass die entweder
a) ganz ohne Gegenkopplung oder
b) mit schwacher Pre-Filter-GGK oder
c) mit noch schwächerere Post-Filter-GGK betrieben werden.

Gegenkopplung in ClassD-Verstärkern führt recht schnell zu einem eigenschwingenden Verhalten, was auch der Grund war, das ganz stumpf für die selbstschwingenden Verstärker auszunutzen.

Eigentlich, so ganz rein theoretisch, sind ClassD-Verstärker verzerrungsfrei. Die haben sogar, ganz rein theoretisch, eine unendliche große PSRR. Der Teufel liegt halt im Detail, und deswegen haben die meisten heutzutage kommerziell erhältlichen ClassD-Verstärker eine Gegenkopplung (ok, es geht auch um die Einfachheit, die ziemlich viel Geld spart). Der letzte ClassD, der mir ohne GGK in freier Wildbahn untergekommen ist, war eine ziemlich coole SACD-Kompaktanlage von Sharp, das war in den 00er Jahren. Und ich bin mir gar nicht mehr hunderprozentig sicher, dass das Dingens keine GGK hatte.

Die unterschiedlichen Schaltfrequenzen sind auch kein großes Problem, wenn man sich denn um die gegenseitige elektromagnetische Kopplung kümmert. Das ist machbar, wird ja auch millionenfach so umgesetzt.

Zitat:Halbbrücke vs. Vollbrücke:
Nun, da gibt es bei mir nur die Vollbrücke. Das hat handfeste, technische Gründe.

Volle Zustimmung, es gibt eigentlich nur einen Grund, auf Halbbrücke zu gehen, und zwar wenn man das Zeugs in den freien Markt für den freien Bürger bringt, der dann ganz frei seine Lautsprecher anschließt. Da ist die Halbbrücke etwas robuster (nicht im Sinne von hält mehr aus, sondern zerstört weniger)

Zitat:2: Und das ist ganz wesentlich für Probleme mit Halbbrücken an großen Bässen. Wenn die Last phasenverschoben ist (was fast immer der Fall ist, aber bei besonders großen Bässen und niedrigen Frequenzen kommt das ganz besonders zum Tragen), kommt es im Bereich wo Strom und Spannung unterschiedliche Vorzeichen haben zu einem "Pumpen" der Energie von einer Versorgungsspannung zur Anderen, also wird an der einen Seite gezogen (was natürlich kein Problem ist) und der anderen Seite wird diese Energie in den Zwischenkreis gedrückt. Sind da die Kondensatoren zu klein kann die Spannung gefährlich steigen und es knallt.

Nennt sich "bus pumping" und dafür braucht es gar keine unterschiedlichen Vorzeichen sondern nur ein Eingangssignal, das bei Tiefpassfilterung über die Bulk-Kondensatoren und die in Reihe befindlichen Induktivitäten (Schwingspule, unterhalb Reso des Chassis) nennenswert von der Nullinie abweicht. Bei Musik also praktisch immer.
In weniger ingenieurisch (und damit grundlegend falsch) ist das einfach, dass das Signal stellenweise erheblichen DC Anteil aufweist.

Zitat:Es ist eben die simple Tatsache, dass nur eine class D Vollbrücke ein echter Vier Quadranten Umrichter ist, der völlig unabhängig von der Phasenlage arbeitet.

Ein Lautsprecher braucht normalerweise keinen Vier-Quadranten-Antrieb, weil er nicht als Generator betrieben wird. Das ergibt sich schon aus dem Ersatzschaltbild. Ansonsten würde es die Audioindustrie auch nicht so geben bzw. es müssten großflächig Elektrostaten eingesetzt werden. Denn die ollen Class A/B/AB Verstärker wären dann völlig überfordert.

Aber ansonsten finde ich das der absolute Hammer, was du da machst.
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#13
Die Auslegung der Gegenkopplung ist in der Tat das mitunter kritischste beim Aufbau, das ist richtig. Ohne braucht es eben wirklich ein extrem gutes Taktsignal, stabile Spannung und quasi keine Totzeiten, man wird mit höheren Schaltverlusten leben müssen. Ist sehr viel linearisierung nötig und das bei jedem anderen Mosfet wieder neu.

Ein Lautsprecher (also besser gesagt eine Laustprecherbox) ist tatsächlich auch Generator! Nicht nur wegen , sondern weil eben nach einem Bassimpuls der Innendruck des Gehäuses die Membran schiebt oder zieht!
Das genau sorgt auch für viele defekte Endstufen, gerade im car hifi, wo gerne sehr starke Antriebe auf kleine Gehäuse treffen.
Das geht alles mit class A(B) auch, dabei gibt es drei mögliche "Umgangsformen" damit:

1(am meisten): Foldback Strombegrenzung sorgt dafür, dass die Endtransistoren zu machen, der Lautsprecher schwingt aus, das sorgt für die typischen, verwaschenen Bässe, die es zu 90% mit so Lautsprechern hat, was dann dem Gehäuse zugeschrieben wird.

2: Sehr konservativ ausgelegte (highend) Endstufen verheizen das einfach, Es fällt dann eben enorme Verlustleistung an in einem sehr unschönen Bereich der SOA eines Transistors (hohes Uce und hoher Strom, da können die Bipolartransistoren nur wenig Leistung ab, es braucht überproportional viele Halbleiter).

3:Rauchzeichen

Aber grundsätzlich ist das erstmal kein Problem für linearendstufen, die agieren auch an jeder komplexen Last als Leistungssenke, da sie die von L und C zurückgespeiste Energie aufnehmen und verheizen (müssen, wenn sie korrekt arbeiten sollen). Da liegt ja genau das Problem mit den ganzen resistiven Messungen,...
Hab da vor langer Zeit viel rumprobiert, am Ende braucht es wirklich diese aus Highend bekannten Halbleiter-Orgien um eine in allen Pahasenlagen stabile Linearendstufe zu bauen. Klar, bei einem 8" Bass mit popeliger 2" Spule im 100 Liter BR kann ich da entspannt bleiben. Aber so eine 20 kg Bassmaschine im 40l CB ist ein Endstufen-Mörder vorm Herrn!
Ich baue mal so eine class D auf und schick die mal rum an Interessenten zum Probieren, muss man erlebt haben, was das für eine Kontrolle ist. Jeder ist auch eingeladen, sich das mal in meinem Golfi anzuhören, wie hart und brutal Bass rüberkommen kann...

Aber Du scheinst Dich ja echt sehr gut mit der Materie auszukennen! Respekt, gibt Heute nicht mehr so viele, die sich da noch wirklich mit der Hardware beschäftigen, sieht man ja an der Aktivität im Elektronik-Bereich (hab meinen Thread aus Versehen hier gepostet, der gehört eigentlich in den Elektronik Bereich, kann gerne verschoben werden... Mod-Edit: Erledigt!).
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#14
Schaltverstärker war Thema meiner Diplomarbeit. Lange her, aber es ist genügend hängen geblieben.
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#15
Danke fürs Verschieben!
Das ist ja cool, finde auch den Begriff Schaltverstärker besser, es ist ja keine digitale Schaltung (jedenfalls die ganz große Masse, ich erinnere mich das ich irgendwo mal eine class D mit digitalen Eingang ohne interne D/A Wandlung vor der Leistungsstufe gesehen habe).
Zwar könnte man die PWM-Modulation als A/D Wandlung interpretieren und das Ausgangsfilter als D/A Wandler, jedoch verstehe ich unter digitaler Schaltung eine Signalverarbeitung auf digitaler Ebene.
Aber digital klingt halt immer gut Smile
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#16
Sorry, war Wochenende wegen Befüllung einer 40m³ Mulde raus. Jetzt nochmal wegen Generator-Effekt: 

für einen Generator müsste der Lautsprecher Energie erzeugen und in die Verstärkerschaltung einspeisen. Das Produkt aus Spannung und Strom hätte dann ein negatives Vorzeichen, oder anders geschrieben: Strom und Spannung würden mehr als 90° zueinander verschoben sein. Das kommt allerdings im Normalfall nicht vor wie sich schon aus der einfachen Impedanzmessung bzw. eine Schaltungsanalyse ergibt. Der Fall träte auf, wenn eine externe Kraft die Membran bewegen würde. Was ja normalerweise nicht passiert (wobei, im Auto, auf unseren Straßen...). 

Natürlich hat ein Lautsprecher/Tieftöner eine ziemlich große Induktivität (Anstieg der Impedanzkurve unterhalb der Resonanzfrequenz), und wenn das dann noch ein Antriebsmonster in einem ziemlich kleinen Gehäuse ist und dann noch einen geringen Gleichstromwiderstand hat (ist doch im Car-Hifi-Bereich üblich, oder?) dann erscheint der Tieftöner über einen weiten Frequenzbereich als fast reine Induktivität mit dementsprechend fast 90° Phasenverschiebung, und das sind dann natürlich fiese Bedingungen für jeden Linearverstärker, weil das für den maximalen Leistungsabfall an den Transistoren sorgt. 

Ich glaube, mit dieser Beschreibung kommen wir zusammen, oder?
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#17
Ich meine den Moment, wenn man einen heftigen Bassimpuls hat, die Membran ist stark ausgelenkt (z.B. nach innen), sowohl im Gehäuse ist in Form des Überdruckes Energie gespeichert, als auch in der ausgelenkten Membran (gegen die Federkraft). Diese mechanisch gespeicherte Energie kann durchaus zu Phasenverschiebungen ><90/-90 Grad führen, die +-90 Grad Grenze gilt ja nur für das System aus Spule , Kondensator und Widerstand, in der Mechanik hängt das ganze ja von den Trägheiten der Energiespeicher ab. Es ist ja am Ende tatsächlich nichts anderes, als jeder andere elektromagnetische Antrieb, der eine Membran gegen eine Federkraft (der Aufhängung) beschleunigt, die wiederum Luft verdichtet. In so einem System kann fast jede Phasenlage vorkommen, da es eben unterschiedlichste Energiespeicher gibt.
Genau das will ich in einem Versuchsaufbau auch einmal messtechnisch erfassen, wenn ich Zeit habe. Dazu muss ich dann allerdings in unsere etwas abgelegene Hochspannungshalle fahren, da das nur mit richtig Pegel geht, es gibt da halt auch keine Norm, da eben jeder Lautsprecher und jedes Gehäuse ein völlig eigenes Verhalten hat.
Ich habe das ja tatsächlich bisher nur rein theoretisch betrachtet, nachdem mir eben eine Endstufe zweimal hinterinander an einem extrem kleinen CB mit einem fetten Car-Hifi-Bass beim ersten lauten Bassimpuls auseinandergeflogen ist, welche vorher an einem großen BR Gehäuse mit identischem Lautsprecher null Probleme bei extremen Pegel machte, und ich schlichtweg keine Erklärung hatte. Das war dann für mich eine schlüssige Erklärung, und mit sehr viel mehr Siebkapazität (war vorher extrem wenig um kompakt zu bauen, Akku und Schaltnetzteil bedarf ja eigentlich kaum Glättung) war es dann tatsächlich auch okay.

Das Ganze gilt natürlich nur momentan, mit Sinusmessungen kann man da nicht arbeiten, man braucht Impulse. Ich will auch tatsächlich mit Musik testen, weil ich das ganze reproduzieren will.
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#18
Aber dann müsstest du in der Impedanzmessung mehr als 90° messen können, und das kommt nicht vor. Unterhalb der Reso hast du nur den Serienwiderstand unddie Eigeninduktivität der Spule als elektrische Elemente, die sind immer da. Danach "gegen Masse" nur die "Induktivität" gebildet durch die über BxL transformierten Federsteifigkeiten (Aufhängung || Luftvolumen), etwas eingedämpft durch die mechanischen Verluste. Das gibt nicht mehr als 90° nacheilenden Strom. Bei der Reso selber hast nur noch die mechanischen Verluste, rein resistiv und damit keine Phasenverschiebung (die Serienspule wirkt allerdings noch schwach, also hast du doch immer ein paar Grad). Darüber kommt die Masse der Membran ins Spiel, die ist transformiert eine Kapazität und dadurch hast du voreilenden Strom, aber eben auch bis maximal 90°. Und die 90° werden in all diesen Fällen nur dann erreicht, wenn kein Widerstand Energie verbrät.

Und klar, wenn du so etwas hast, Energiespeicher, dann kann dich die Energie ganz schön beißen. Wenn du einen Bassimpuls unterhalb der Reso hast dann läd sich die "Induktivität" auf, und die gibt die Energie dann wieder zurück (Aber Achtung! Die Stromrichtung bleibt gleich!). Gleiches Prinzip wie bei Schaltreglern.
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#19
Bedenke: Du misst Impedanzen im eingeschwungenen Zustand mit kleinen Pegel! Das von mir beschriebene Szenario tritt aber erst auf, wenn das mechanische System dem Spannungsverlauf nicht mehr folgen kann, wenn genug Energie im mechanischen System gespeichert ist und es eine schnelle Änderung der Spannung gibt! Dann, und nur dann, also Momentan, kann das auftreten, natürlich nicht in einer konstanten Situation, das wäre sonst ein Perpetuum Mobile.
Es ist wie ein Motor der belastet ist mit Umrichter, wenn man schlagartig die Drehzahl runterdreht, werden die mechanischen Verluste nicht reichen, die Energie im System aufzunehmen, kurzzeitig wird dieser zum Generator. Ganz kurz danach läuft alles stationär, drehst Du langsam runter, werden die mechanischen Verluste (z.B. der angeschlossene Verdichter des Kompressors) das ausgleichen, es kommt nicht zum generatorischen Betrieb. Ebenso bei sehr kleinen Ausgangsdrehzahlen.

Eine Messung ist wirklich nur mit genau solchen Signalen (sehr leistungsstarke Impulse) an solchen Lautsprechern (kleine Gehäuse mit antriebsstarken Chassis) möglich, denn nur da kann das theoretisch überhaupt passieren.

Mal ganz anschaulich:

Du knallst eine Vollwelle von +100 V auf das Chassis, die Membranbewegung folgt phasenverschoben. So, jetzt ist nach der Vollwelle die Spannung 0, bleibt dort, weil es nur ein Impuls war, aber das Chassis (der Motor) steht natürlich noch nicht. Nun ist alles, was das Chassis dann Induziert, eine generatorische Leistung! Alles was die Schwingspule ab dem Moment der Spannung 0 induziert (abzüglich der resistiven Verluste) muss die Endstufe aufnehmen. 

Da kommt dann übrigens der Grund für das schwammige bei schlecht dimensionierten Endstufen, die eine foldback-Strombegrenzung benötigen (also bei Spannung 0 auch fast keinen Strom liefern). Diese halten nämlich nicht die 0 V, sondern "öffnen" die Transistoren, es fließt kein Strom, der Lautsprecher wird nur noch durch seine mechanischen Verluste gebremst, nicht mehr aktiv. Der Bassimpuls ist nicht mehr knackig, er schwingt aus.

Ist ja von der Sache her sogar im Schaltnetzteil so, wenn man überlegt. Ein Hochsetzsteller zum Beispiel: Betrachtet man den Eingang, so ist die Spule dort eine rein ohmsche Last, der Eingang mit Mosfet sieht nur positiven Strom und kann nur positive Spannung liefern. Schaltet er ab, fließt kein Strom mehr in diesem Kreis, er kommutiert in den Lastkreis, welcher wiederum nur negativen Strom bei positiver Spannung sieht, also wirkt die Spule dort nur generatorisch. Eine Phasenverschiebung von 90 Grad gibt es dort gar nicht, es gibt ja in dem Sinne nichtmal eine Phase, da nicht zwingend jeder Takt im identischen Zeitabstand erfolgt.
Die gesamte Wechselstromlehre gilt ja auch nur im eingeschwungen Zustand, bei Impulsen gibt es ja eh keine Phase. von daher ist meine Begriffswahl Phase irgendwie auch falsch im Kontext mit Impulsen.
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#20
(18.05.2026, 08:17)MT200 schrieb: Du knallst eine Vollwelle von +100 V auf das Chassis, die Membranbewegung folgt phasenverschoben. So, jetzt ist nach der Vollwelle die Spannung 0, bleibt dort, weil es nur ein Impuls war, aber das Chassis (der Motor) steht natürlich noch nicht. Nun ist alles, was das Chassis dann Induziert, eine generatorische Leistung! Alles was die Schwingspule ab dem Moment der Spannung 0 induziert (abzüglich der resistiven Verluste) muss die Endstufe aufnehmen. 

Ja, das ist mir klar, aber das fett gemachte ist nicht so: es ist gespeicherte Energie, die abgebaut wird. Es wird keine generiert, denn dazu bräuchte es einen externen Antrieb. Das ist natürlich weiterhin ein unangenehmer Zustand für die Endstufe, und Linearendstufen können dem nur mit ganz viel Wärmeabfuhr beikommen (Transistoren x Kühlfläche). Wir können das gerne generierte Leistung nennen, das ist nur Semantik, und vielleicht ist die Beschreibung auch einleuchtender, aber es entspricht halt nicht dem, was da tasächlich vor sich geht. 

Zitat:Das von mir beschriebene Szenario tritt aber erst auf, wenn das mechanische System dem Spannungsverlauf nicht mehr folgen kann, wenn genug Energie im mechanischen System gespeichert ist und es eine schnelle Änderung der Spannung gibt!

Unterhalb der Reso sind Spannung und Auslenkung nahezu in Phase bzw. auf der Reso um 90° verschoben. Das heißt, wenn du auf einen TT in einen eigentlich zu kleinen geschlossenen Gehäuse eine Vollwelle unterhalb der Reso gibst, dann folgt die Membran ziemlich exakt dem Spannungsverlauf. Mit Ausnahme der Anteile, die durch den Ein- und Auschaltmoment entstehen. 

Wenn das mechanische System dem Spannungsverlauf nicht mehr folgen kann, dann liegen Nichtlinearitäten vor. Nehmen wir mal den Extremfall: die Chassisaufhängung blockiert weil am Ende angekommen. Dann kann das Chassis tatsächlich keine Energie mehr speichern und die Impdanz fällt schlagartig auf Re. Darauf sollte eine Endstufe ausgelegt sein, also voller Spannungshub bei minimaler Impedanz. Das blöde für Endstufen ist tatsächlich der Fall, dass noch Energie abgebaut werden muss.
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