PWM-Endstufe

Hallo!

Ich habe ein wenig herumgemalt und wollte dazu auch ein paar erfahrene Stimmen hören. Vor allem wäre ich an der Meinung von Dick-Finger- Elektrotechnikern interessiert.

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Idee: An JP1 (den zweiten Pin denke man sich an Masse) kommt das Audio-Signal über einen Tiefpass (R1, C1, 2 kHz) auf die beiden Komparatoren. Je nachdem, ob Eingang oder geteiltes Ausgangssignal höher oder tiefer liegen werden jeweils die FETs, die den Ausgang nach +UB oder -UB ziehen, geschaltet.

Der Ausgang wird über einen weiteren Tiefpass (R4, C2, 30kHz) und einen Teiler (evtl Poti) zurückgeführt.

Kann das so funktionieren? Oder sollte ich wegen der Gate-Kapazitäten anstelle der beiden Opamps einen Fensterkomparator mit Hysterese vorsehen?

Falk D.

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Falk Duebbert
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Was soll denn das werden? Ohne open before close? Das wird nix. Und die High-Side-FETs bekommt man so auch nicht angesteuert.

Nö.

Q1-Q3 werden niemals leitend, es sein denn der OP hat 10V mehr als +UB. Die FETs müssen den kompletten Spannungsbereich am Gate abkönnen, das limitiert UB auf vielleicht 8 Volt.

Im Grundsatz läuft das schon so ähnlich. Aber neben der Korrekten Schaltung wartet auch noch die eine oder andere Stolperfalle. Ich würde mich mal in den Application Notes der Hersteller von Class-D Endstufen-Chips umsehen. Ich glaube die dse-FAQ hat auch noch ein paar Sachen dazu zu bieten.

Eher einen gescheiten FET-Treiber. Wenn die Kiste wirklich Bumms haben soll (anderfalls schaltet man keine 3 FETs zusammen) dann sind das schon mal ein, zwei Ampere Peak als Treiberstrom fällig.

Marcel

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Marcel Müller

In article , =?ISO-8859-1?Q?Marcel_M=FCller?= writes: |> Hallo! |> |> Falk Duebbert wrote: |> > Ich habe ein wenig herumgemalt und wollte dazu auch ein paar |> > erfahrene Stimmen hören. Vor allem wäre ich an der Meinung von |> > Dick-Finger- Elektrotechnikern interessiert. |> > |> >

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|> |> Was soll denn das werden? |> Ohne open before close? Das wird nix.

Doch, je nach Netzteil ein kurzes Flackern des Zimmerlichts. Danach kann man die Fets als dreibeinige Hochlast-0Ohm-Brücken benutzen. BTDT ;-)

Je nach Induktivität am Filter kann es aber auch insb. bei unsymmetrischer Ansteuerung noch passieren, dass die Induktionsspannung über die Schutzdioden abfliesst und die Netzteilelkos langsam auflädt. Wenn da keine weitere Last dranhängt, ist es problemlos möglich, die erlaubte Spannung an den Elkos und vor allem die Sperrspannung der Fets zu überschreiten. Das kann auch langsam passieren und ist da besonders gefährlich...

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Georg Acher

Falk Duebbert schrieb:

Hallo,

hast Du mal berechnet oder getestet ob der Komparator bei der gewünschten Schaltfrequenz genügend Strom liefern kann um die Gate-Kapazitäten umzuladen?

Bernd Mayer

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Bernd Mayer

"Falk Duebbert" schrieb im Newsbeitrag news:MPG.238a5844dbe86ca09897fe@127.0.0.1...

Nein, natuerlich nicht. Beide OpAmps (offensichtlich sind LM318 keine Komparatoren) steuern so weit auf, bis beide MOSFET-Reihen verdampft sind.

Hysterse ist schon mal gut, ein paar Ampere Treiberleistung waren auch nicht zu vernachlaessigen, das ganze bei Umschaltpraezision im Pikosekundenbereich. Aber du redest von

Welches Audio soll da rauskommen ? Pfeifen, Rauschen, Knallen?

Das Ding ist so weit von einem Audioverstaerker weg, wie ein Muldenkipper vom Malerpinsel. Selbst wenn man alles richtig macht, kommt aus den simplen Class-D-Verstaerken nur Subwoofer Kram raus. Fuer hoehere Frequenzen untauglich, man muesste noise shaping wie

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machen.

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MaWin

Marcel Müller [ snipped-for-privacy@spamgourmet.org] schrub...

Ich dachte immer die Gatespannung bezieht sich auf die Source. (Womit ich jetzt ein Problem sehe, Q4-Q6 wieder zum Sperren zu bringen. Notiz anbapp.)

?? Die Opamps werden separat versorgt. (Angedacht waren +-9 Volt.)

Nicht viel außer einem Haufen BlackBoxes. Eher schon Philips'

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Ich hoffte mit der Frequenz soweit unten zu bleiben, dass ich den Stromfluss durch die FETs vernachlässigen kann. Aber wenn ich mir die AN978 zum IR2113 andehe, komme ich schon auf den Trichter.

Das Parallelschalten war als Preisfrage gedacht.

Falk D.

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Falk Duebbert

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Genau. Im speziellen wird etwas einfaches und leichtes für 20...150Hz gesucht. Und Pegel geht über Klirr.

Falk D.

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Falk Duebbert

Was spricht gegen ein fertiges Modul von z.B. Digam/Powersoft? Ich habe da so kleine Kästchen (1,1kg) die relativ problemlos 2x 750W an 4 Ohm bzw. 1x 1,5kW in 8 Ohm Brücke rausschubsen.

Zuendi

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Sebastian Zuendorf

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Das "Modul" - ich werde wohl die NXP-Schaltung mit Schutzschaltungen versehen und habe dann etwas reparables, das ich vielleicht auch mal verstehe, wenn ich groß bin.

Hier sind so 300W angepeilt. Soll ein aktiver 12er werden. Ein-Mann- und Kofferraum-fähig (Golf/Escort).

Falk D.

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Falk Duebbert

Ok, da dürfte die Betriebsspannung ein Problem für die DigiMods sein :-)

Zuendi

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Sebastian Zuendorf

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Öh halt so nicht. Das Auto hat schon einen Aktivsub - der ist fertig. Das muss hinterher alles in einem Kofferraum passen. Idee für eine kleine Party-PA: 2 Topteile, 1 Sub, Laser und Licht. So dimensioniert, dass es in einen Kofferraum passt, mit 3 mal gehen und der Faltsackkarre drin, in 2h aufgebaut und von einer Phase zu betreiben ist. Das ganze dann auch nach Möglichkeit noch bezahlbar und -wichtiger- reparierbar sein - in sofern sind Leistungshybride, die schon ohne Abkündigung ein Beschaffungsproblem darstellen keine Möglichkeit.

Falk D.

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Falk Duebbert

Ohm hat einen sehr hübschen 2x10" in aktiv:

Dazu 2x die hier:

There you go. Wiegt zusammen unter 50kg, passt in jeden Kofferraum und klingt phantastisch.

Zuendi

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Sebastian Zuendorf

Hi Falk,

Falk Duebbert schrieb:

Das geht trotzdem nicht, weil nach dem Schaltplan ja die Ansteuerung der oberen sowie die unteren FETs galvanisch verbunden ist.

Mittels potentialgetrennter Ansteuerung der oberen FETs ginge das im Prinzip.

Aber das gibt es fertig zu kaufen und nennt sich High-Side-Treiber. Oder gleich komplett Bridge-Driver.

Ich hatte selber - auf dem Steckbrett - mal eine super-simple Schaltung aufgebaut.

Nach der Theorie - da hat MaWin natürlich Recht - wären verdammt hohe Schaltfrequenzen der FETs nötig, um bei 20kHz noch auf ein paar Bit Auflösung zu kommen.

Aaber, meine Schaltung hatte nur 100 kHz PWM-Frequenz und das hörte sich gar nicht schlecht an.

Das Gehör nimmt es bei den hohen Frequenzen offensichtlich nicht so genau.

Mein Tip: Baue lieber was mit nem Komparator und ner Dreieckspannung (Schmitt-Trigger + Integrator) zur PWM-Erzeugung.

Nimm ordentliche FET-Treiber und berücksichtige die Totzeit (oder ne Drossel in die Zuleitung der Brücke und dann halt etwas mehr Verlustleistung wegen der Überschwinger verheizen und die Spannungsfestigkeit der FET-Treiber nicht überschreiten).

Wenn Du Dich dann nicht mit der hohen Betriebsspannung umbringst, könnte so ein simpler PWM-Leistungsverstärker durchaus brauchbar funktionieren.

Wenn das Ganze allerdings in so ein "ich habe den Längsten"-Auto eingebaut werden soll, dann kannst Du Dir den Aufwand auch gleich schenken, und einfach einen x-beliebigen Musikverstärker nehmen, und eine eigne Frontblende mit selbst ausgedachter Leistungsangabe anbringen. Am besten vergoldet.. Und für den Schwanzvergleich bei irgendwelchen Treffs könnte man dann immer noch ein Adapterkabel für

230V/50Hz anfertigen, wo man die 3 kW-Basslautsprecher direkt dranhängt. Das wird gut Dezibels bringen.

Viele Grüße, Ulrich

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Ulrich Lukas

"Ulrich Lukas" schrieb im Newsbeitrag news:gfqd5b$8ve$03$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

Die muss aber sehr sehr sauber sein, um 0.0004 THD zu bekommen, muss das Dreieck zumindest 0.0004 THD haben :-) eher besser. Solche Dreieicksgeneratoren kommen nicht aus der Grabbelkiste.

Nun, die Schaltfrequenz liegt bei dir bei 100 kHz, normaler sind

400kHz, aber die Praezision des Umschaltzeitpunkts muss auf Picosekunden genau sein, d.h. die ganze Kette vom Komparaor zu der Ansteuerung der MOSFETs muss, egal welcher Pegel, egel welche Betriebsspannung (schwankt ja mit dem Entladen der Siebelkos des Netzteils im 100Hz Takt) immer exakt dieselbe Durchlaufzeit haben, und exakt heisst hier exakt: Eben im Bereich von Picosekunden, zumindest besser als 1ns.

Dafuer braucht es meist stabilisierte Versorgungsspannungen und eine Schaltungsweise, die vom absoluten Pegel des Signals unabhaengig ist. Und selbst das reicht dann nur fuer Subwoofer.

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MaWin

Das erklärt, warum frühen Digitalendstufen nachgesagt wird, eher nicht für mid/high-Anwendungen geeignet zu sein - was sich hier in der Praxis bestätigt. Die PowerMod Module benutze ich ausschließlich für Bühnenmonitoring (da sind eher aggressive Mitten gefragt) oder Subwoofer - bei letzteren können sie dann IMHO auch erst ihre Vorteile ausspielen: Klein, leicht und sehr effektiv.

Die gleiche Leistung an 8 Ohm Brücke wiegt konventionell gerne mal

20kg, wo hingegen kleinere Endstufen wie im mid/high-Bereich benötigt durchaus mit 10kg auskommen (hier nicht, ich stehe auf Kupfer :-).

Praktisch ist auch, dass die digitalen Teile einen sehr hohen Wirkungsgrad besitzen (ca. 80%), kaum Abwärme erzeugen und bei gleicher Ausgangsleistung nicht so stark am Netz nuckeln...

Zuendi

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Sebastian Zuendorf

Falk Duebbert schrieb:

KA, bei mir kommt da nur Shice.

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mfg Rolf Bombach
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Rolf_Bombach

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