ich möchte gerne einen 80-W-Hifi-Verstärker (80 W Sinusleistung, bezogen auf 8 Ohm)am Ausgang der Endstufe mit einem Drahtwiderstand belasten. Die Lastsituation soll zu langandauernden Testzwecken geschehen und günstigstenfalls dem Lautsprecher entsprecchen.
Einiges kapiere ich dabei leider nicht: Welcher ohmsche Widerstand wäre dabei am geeignesten? -> 8 Ohm mit Belastbarkeit 80 Watt (optimal wegen gleicher Innenwiderstände = Leistungsanpassung)? Was passiert wenn ich einen höheren Widerstandswert wähle? Kann ich dann die Widerstandsleistung reduzieren und habe trotzdem den gleichen Effekt? Welcher ohmsche Drahtwidersatand entspricht denn dem Scheinwiderstand des Lautsprecher annähernd? Oder wo mache ich evtl. einen Denkfehler? Zur Zeit bin ich ziemlich ratlos.
Eine andere Frage: Ich mache mir Sorgen, dass ich aus Versehen beim Umschalten von zwei Verstärkern (einer hat 80 W der andere 30 W) vom Leerlauf bis zum Lastabwurf an der Endstufe alles haben kann. Frage: Gibt es externe fertige Schutzbausteine die ich zwischen Lautsprecher und Verstärkerausgang schalten kann? (für kleine Verstärker bis 100 W Sinus)
Ja ja, 8 Ohm heisst schon das der Lautsprecher einem 8 Ohm Widerstand entspricht, und mindestens 80 Watt muss er haben wenn du den Verstaerker voll aufreissen willst. Die Frage waere, ob der Verstaerker das aushaelt (du sagst immerhin 80 W Sinus und nicht 80 W PMPO, aber auch Sinus ist nicht unbedingt Sinusdauerleistung
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(Datenblatt TDA2050 enthaelt Sinus/Musik/PMPO Messverfahren) und bei Rechteckdauersignal gehen sogar mehr Watt in den Widerstand.
Zum Umschalten der Lautsprecher nimmst du einfach einem normalen (doppelpoligen) Umschalter (der trennt erst und schliesst dann), keinen Stufenschalter (der schliesst oft erst bevor er trennt).
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Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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Achtung: Sinusleistung ist nicht zwingend Dauerleistung. Lt. DIN sind 10 Minuten angegeben. Meistens jedoch kein Probleme wg. therm. Absicherung
Die Frage ist, was das ganze soll. Entweder belastest Du ihn korrekt mit der Lastspezifikation des Herstellers oder nicht. Bei höherem Widerstand sinkt die abgegebene Leistung. Wenn man grob von konstanter Spannung bei Vollaussteuerung ausgeht, dann ist P = U^2/R. Bei steigender Belastung (R kleiner) sinkt die Ausgangsspannung allerdings etwas ab, je nach Auslegung des Netzteils.
Lautspecher haben eine frequenzabhängige Impedanz. Die angegebene Impedanz ist die bei 1kHz und kann mit einem Darhtwiderstand kleichen Wertes ersetzt werden.
Da sind wohl eher die Verstärker bezüglich Stabilität gefragt. Eventuell hilft eine Muting-Schaltung am Eingang der Verstärker, die vor dem Umschalten das Signal abschaltet.
Ja. Und bedenke dabei, daß 80W eine ganze Menge sind, der Widerstand also *SEHR* heiß werden wird (mehrere 100Grad!). Gute Kühlung, Abstand zu brennbaren Teilen, und möglichst eine andere Befestigungsart als Weichlöten sind dringend anzuraten.
Der Widerstand wird natürlich weniger belastet, und die Endstufe ebenso (doppelter Widerstandswert -> 1/4 Leistung). Kaputtgehen kann bei Transistorverstärkern da nix, selbst wenn Du den Ausgang ganz offen lassen würdest. Für grundsätzliche Funktionstests ausreichend, aber wenn Du das Verhalten in Grenzsituationen simulieren oder Messungen durchführen willst, natürlich wertlos.
Ein gewöhnlicher 8Ohm Widerstand dürfte das Verhalten hinreichend genau simulieren. Wir haben es hier ja nicht mit Hochfrequenz zu tun.
Ich glaube, Du machst Dir da mehr Gedanken als notwendig.
Was genau hast Du da vor? Zwei Verstärker an einen Lautsprecher? Wozu?
Zu vermeiden sind dabei auf jeden Fall zwei Dinge:
- Die Lautsprecherausgänge werden miteinander verbunden (könnte zum unsanften Ableben der Verstärker führen). Vermeidbar durch einen unterbrechend schaltenden Schalter.
- Der Lautsprecher wird unter Last aus- oder umgeschaltet (könnte den Hochtönern mißfallen). Vermeidbar nur durch Vorsicht.
- du kannst einen 8 Ohm 80 Watt Widerstand nehmen, wahrscheinlich wirst du im Katalog 8,2 Ohm finden mit evtl 100 Watt, der ist auch o.k.
- die 80 Watt beim Widerstand bedeutet das er eine lesitung von 80 Watt verbraten kann, einige Typen verlangen auf einen Kühlkörper geschraubt zu werden um die Wärme abzuführen
- 8 Ohm Belastbarkeit am transistorverstärker bedeuten nicht das dieser einen Innenwiderstand von 8 Ohm hat, der ist wegen Rückkopplung in der Verstärkerschaltung sehr viel kleiner, deswegen keine Leistungsanpassung mit 8 Ohm Last
- Die Belastbarkeit wird angegeben weil der transistorverstärker eine bestimmte maximale Spannung liefert und aufgrund des Lastwiderstanes ein bestimmter Strom fließt (ohmsches gesetz), dieser Strom ist es der nicht überschritten werden darf.
- wenn du einen höheren Widerstandswert auswählst fließt weniger Strom und der Widerstand muss weniger leistung verbraten. Doppelter Wert halber Strom, dreifacher Wert drittelk Strom usw. da Leistung Spannung mal Strom ist, die Spannung bleibt reduziert sich die Leistung auf die hälfte bei doppelten Widerstandswert und dritell bei dreifachem usw. - d.h. du kannst einen billigeren Lastwiderstand kaufen mit weniger leistung
- gleichen Effekt? Welchen Effekt meinst du, ob der verstärker sich genau so verhält mit 32 Ohm und 16 Ohm wie mit 8 Ohm, eindeutig nein, es fließt mehr Strom also auf jeden Fall schon mal mehr Verluste und Abwärme welches auch unter Umständen auswirkungen auf das Ausgangssignal hat weil fast alle Kennlinien der Halbleiter auf Temperatur reagieren (den Unterschied kann man in der Regel aber nur messtechnisch erfassen)
- verhält sich der verstärker mit 16 ohm anders als mit 8 Ohm im Vergelich zu einem realen Lautsprecher mit 8 Ohm. Nein der Unterschied von 8 Ohm Widerstand zu einem 8 Ohm Lautsprecher ist SO GROSS !!! das es keinen Rolle spielt ob man bei dem Widerstand 6, 8 oder 16 Ohm nimmt. der Grund ein Lautsprecher ist eine sehr komplexe Last, ohmsch und induktiv wegen der Lautsprecherspule, kapazitiv und induktiv wegen der frequenzweiche und dann auch noch die mechanik welche sich auf die elektrischen Eigenschaften auswirken kann (bei weichen Basslautsprechern), das isr was ganz anderes als ein Widerstand
die Frage ist also, welcher effekt, willst du den verstärker auf grundsätzliche Funktion testen ist der Wert in weiten bereichen egal 8 bis 80 Ohm
thermische untersuchungen, muss man bedenken das bei 100 Jz ein Lautsprecher eine Impedanz unter 8 Ohm hat, ca 5-6 Ohmm also muss man entsprechend auch einen solchen Lastwiderstad auswählen
Signalqualität des Verstärkers, hier muss man dann den realen Lautsprecher auswählen, es gibt Verstärker die haben an 8 Ohm bei 1 Watt ein Klirrfaktor von 0,001% und am Lautsprecher bei 1 Watt schon
1% Klirrfaktor und es gibt welche haben mehr oder weniger konstant
0,1% und das auch noch bei 10 Watt. Aber Klirrfaktor ist ja auch nicht alles es gibt andere Parameter und da muss man jeweils wieder neu entscheiden ob Widerstand oder Lautsprecher und wie genau der Wert sein muss
-welcher ohmsche Drahtwiderstand entspricht dem Lautsprecher, Antwort keiner!
Wenn beide Verstärker eine Belastbarkeit von 8 Ohm haben gibt es kein Problem, offen betreiben kann man eigentlich jeden transistorverstärker (gilt nicht für Röhrenverstärker) und das der Widerstand 100 Watt hat interesiert ja nicht das ist nur die Leistung die er max verbraten kann, ob er die verbraten muss hängt letztendlich von der angelegten Spannung ab und die ist beim 30 Watt Verstärker ja kleiner
10 Draht-Widerstände mit jeweils 40 Ohm parallel geschalten und in ein wassergefülltes Bierglas getaucht haben bei meinen Versuchen 120W schadlos überstanden.
Nach einer Stunde volle Leistung hat das Bierglas gedampft und der Verstärker "komisch gerochen".
Nicht so dumm, die Idee, allerdings empfiehlt sich eine nichtleitende Flüssigkeit, die ebenfalls Wärme transportiert und einen hohen Siedepunkt aufweist, Öl beispielsweise.
Kein Wunder, die meisten Verstärker sind nicht für einen Dauerbetrieb ausgelegt. "Normale" Musiksignale, die unverzerrt wiedergegeben werden, haben effektiv eine kleinere Dauerleistung als die eines vollausgesteuerten Sinussignals. Wie schon geschrieben, sind die meisten HiFi-Verstärker für mindestens 10 Minuten Dauerlast ausgelegt, bei robusterer Ausführung entsprechend länger.
Was wollen diese durchgeführten Versuche denn zeigen?
Die Leitfähigkeit des Wassers schadet hier nicht, zumindest solange der Verstärker nicht durch einen Fehler hohe DC Spannungen (>1V) an seinem Ausgang hat (dann ist er für Lautsprecherbetrieb eh nicht mehr zu brauchen). In anderen Threads/Newsgroups (de.sci.ing.elektrotechnik) wurde von Durchlauferhitzern berichtet (bis zu 27kW, 3*400V) welche mit blanken Heizdrähten im Wasser arbeiten, der Einsatz ist allerdings nur bis zu einer spezifizierten maximalen Leitfähigkeit des Leitungswassers, aber auch bei Plastikrohren, zulässig, damit du nicht am Wasserhahn "eine gewischt bekommst".
Nein, das ist kein messbarer Wert, sondern nur ein Normwert, der im gesamten Uebertragungsbereich (also bei Einzelchassis auch abhaengig ob TT oder HT) um max 20% unterschritten werden darf.
Ein 8Ohm TT darf danach also min 6.4 Ohm erreichen. Ein 8Ohm HT aber durchaus nur 0.1 Ohm bei 20Hz. Fuer LS-Systeme gilt AFAIK 20Hz-25kHz.
Praktisch wohl eher durch mehrere;-) Aber um das Verstaerkerverhalten einigermassen realistisch zu testen empfiehlt es sich doch eine entsprechend belastbare RL-RLC-Aequivalent-Schaltung zu benutzen.
IIRC gibt es sogar einen 'Norm-LS', die entsprechende DIN ist mir aber leider nicht bekannt.
Praxisnahe Alternative:
- Durchschnittliches (ggf auch besonders 'uebles', zB kapazitiv im HT-Bereich, Norm-Unterschreitung im Bass) LS-System ausmessen, mit zB PSpice Ersatzschaltung simulieren, bis Impedanz ueber Frequenz gut mit Messung uebereinstimmt. (So sind wir hier verfahren.)
- Bei dynamischen Einzelchassis lassen sich Bauteil-Werte der Ersatzschaltung aus den TSP berechnen.
Vereinfachtes Prinzip-Schaltbild dazu (nur fuer Einzel-Chassis Freiluft/in geschl. Box):
mit Ohmschen Lastwiderständen kann man das thermische Design und die Auslegung der Netzteile und Leistungsendstufe von hochwertigen Verstärkern gut kontrollieren. Man kann z.B. den Verstärker aufheizen bis die thermische Sicherung anspringt. Zur Beurteilung der Stabilität eines Verstärkers (z.B. Schwingneigung) sind reaktive Lasten notwendig. In der Realität hat ein Lautsprecher, oder erst recht eine Box mit Frequenzweiche, ja zumeist keinen rein ohmschen Widerstand. Ein Lautsprecher kann auch Rückströme an den Verstärker liefern. Bei Verstärkern für Aktivboxen ist die Dimensionierung und der Test einfacher, da man ja die Werte des Lautsprechers kennt.
Um allgemein die Stabilität von hochwertigen Verstärkern zu Testen sind zusätzlich Kondensatoren parallel zum Lastwiderstand notwendig. In einer HiFi-Fachzeitschrift habe ich mal eine Abbildung solch einer Testlast gesehen - da wurden zusätzlich Kondensatoren in mehreren Schritten zugeschalten bis zu einer Phasenverschiebung von 45° zwischen Spannung und Strom - IIRC.
Beim Test mit einem Rechtecksignal am Eingang kann man dann die Sprungantwort beobachten. Man kann dann z.B. angeben bis zu welcher Kapazität der Verstärker stabil arbeitet.
Bei einfachen "Wohnzimmerverstärkern" kann man mit ausgiebigen Härtetests allerdings die Anlage auch zerstören - je nach Signalqualität, Pegel, Dauer und den vorhandenen Schutzschaltungen.
HTH
Bernd Mayer
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MR. MCBRIDE: "Yes, Your Honor. ... I want to walk the Court through
enough of our complaint to help the Court understand that IBM clearly
did contribute a lot of the Unix-related information into Linux.
We just don't know what it is." http://lwn.net/Articles/62817/
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