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Technik => Tech-Talk Design & Konzepte => Thema gestartet von: mac-alex_2003 am 25.12.2006 12:54
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Guten Morgen zusammen,
hab mich an den Feiertagen jetzt mal hingesetzt und wollte die Endstufe vom SLO mal nachrechnen, da ich noch ein bischen was an meiner eigenen rumspielen wollte (mit einer Class-A/fixed Bias-Umschaltung). Dabei bin ich drauf gekommen, dass ich entweder nen dicken Denkfehler hab oder die Endstufe saumäßig überlastet ist. Kann das sein?
Randbedingungen:
PP-Endstufe mit 2 EL34 im A/B-Betrieb
AÜ mit 3,5k Primärimpedanz (im SLO.Schaltplan stehen 4k oder so drin, macht aber auch keinen Unterschied, viele bauen Ihren Clone mit einem Marshall-AÜ, die haben um die 3,5k)
Ub = 500V
1) Auslegung A-Betrieb:
Schnittpunkte sind:
Wir zeichnen im Datenblatt die Arbeitslinie ein: 500V/0mA auf der X-Achse.
X-Achse: 500V/0mA
Y-Achse: Ia = 500V / (3,5k/2) = 285mA
Halbe Impedanz, da ja die andere Seite des AÜ von der anderen Röhre ja ebenfalls arbeitet und die andere
Hälfte des AÜ sieht.
Diese Linie ist bereits über der Q-Hyperbel drüber zwischen 130 und 370V.
2) Auslegung B-Betrieb:
Schnittpunkte sind
X-Achse: 500V/0mA
Y-Achse: Ia = 500V / (3,5k/4) = 570mA
Ein Viertel der Impedanz, da im B-Betrieb die eine Hälfte des AÜs ausgeschaltet ist. Die Impedanz geht jedoch im Quadrat zu den Windungen ein, daher bei halben Windungen nur ein Viertel der Impedanz
Diese Linie ist praktisch dauerhaft über der Verlustgrenze.
=> Der B-Betrieb würde die Röhre um ein Vielfaches überlasten, der A-Betrieb kann auch keinen ordentlichen Arbeitspunkt geben.
Erst wenn man einen Raa von 10k annimmt käme man in vernünftige Bereiche.
Da die Röhren aber nicht alle 5 Minuten ausfallen muss hier irgendwo ein dicker Fehler sein. Nur wo?
Die 3,5k werden doch von Anode zu Anode angegeben meines Wissens nach, oder?
Kann das mal irgendjemand nachvollziehen bzw. weiß jemand, wo der Hund begraben ist?
Viele Grüße,
Marc
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hey :)
Y-Achse: Ia = 500V / (3,5k/2) = 285V
Du meinst 285mA, oder?
Ich seh das auch so, dass die da überlastet ist. Bei einer 6L6 wäre da auch noch das Problem der zu hohen max. Anodenspannung, aber die EL34 schluckt die eh :)
Das mit den Windungen und ein Viertel Impedanz verstehe ich noch net, da muss ich erst mal ein wenig rechnen.
Ich hab bei meinem Amp 1k9 Raa (jedoch 2 6L6 parallel), und eine B+ von 420V, damit fahr ich recht gut.
Wenn ich jetzt blödsinn rede, kann ich mir das nur erklären in dem ich sage, dass mein Alkdepot aufgebraucht wird :devil:
Lg Stefan
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Müssen natürlich mA sein. Ich korregiers gleich.
Wenn man sich ein Datenblatt anschaut sieht man, dass die Q-Linie bei 500V bei 50mA liegt, was dann einem Bias von um die -42V entspricht, was sich bei mir im Amp auch wiederspiegelt. Nur wenn ich dann eine passende Arbeitslinie einzeichne, die die Q-Linie nicht überschreitet lieg ich bei nem Raa von um die 10k ...
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??? Ich versteh Bahnhof, muss aber nichts heisen ;D
Ich hab hier das El34 Datasheet auf dem PC aufgemacht, und mit dem Lineal geschaut, wo ich bei B+ 500V und direkt unter der Belastungsgrenze mit der Arbeitsline mit dem Strom bin --> 200mA
Daraus rechne ich auf Ra 2k5 und Raa logischerweiße 5k zurück. Deswegen verwirren mich die 10k. Vielleicht wenn du das mit den Raa/4 vom B Betrieb nimmst. (Das mit dem Raa/4 kapier ich absolut nicht, kann ich das irgendwo nachlesen? :( )
Lg Stefan :)
EDIT:
Wie,
was dann einem Bias von um die -42V entspricht
?
Bei mir im Datenblatt geht die EL34 nur bis -25V, darunter is mehr oder weniger Sense.
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Ok, 500V geben wenn man unter Q bleibt 200mA bei 0V.
Daraus ergibt sich:
Ra = 500V/200mA = 2,5k
Im Class A Betrieb wären das Raa = 5k
Im Class B Betrieb ist während einer Halbschwingung die eine Seite der Endstufe und damit des Übertragers inaktiv. Damit sind nur noch die halbe Windungen aktiv. Halbe Windung = Viertel Impedanz.
=> Raa = 10k bei Class B.
Nachzulesen u.a. bei http://www.radau5.ch/pdf_files/class_ab.pdf (http://www.radau5.ch/pdf_files/class_ab.pdf) Seite 2 links unten.
Die -42V bekommst Du wenn Du bei 50mA in das Ia/Ug - Diagramm gehst. Dort ist meist bei Ug2=425V Schluss. Also musst Du Dir eine weitere Linie einzeichnen für Ug2 = ca. 450V. Das ergibt dann so um die -40V rum (eingestellt sind bei mir -42V).
Viele Grüße, Marc
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Hab das mal aufgezeichnet, damit mans besser versteht.
Randbedingungen:
Raa = 3,5k
Ub = Ua = 500V (der Einfachheit halber)
2x EL34 PP
Nur: Wo ist der Fehler?
Viele Grüße, Marc
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Nur zur Sicherheit, du weißt schon, dass bei einer Parallelschaltung von 2 Röhren die Impedanz mal 2 genommen wird? Weil dann rechnest du mit der vollen Raa, und bist drunter.
Natürlich musst du es wissen, ich Depp :-X
Slo ist doch 100W oder?
Ich heul gleich, ich hab keinen Plan wo ich jetzt stehe :(
Lg Stefan
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Yup, das ist scho klar.
Das obige Bsp ist ja mit einem 50W gerechnet.
Ein 100er mit 4 Röhren (also 2 parallelen PP-Systemen) hat einen Raa von 1,7k.
Damit ergibt sich wieder der gleiche Mist :(
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Naja, nur bedingt.
Nimmt man einern Raa von 1k9 an (so wie der Hammond AÜ mit 120W), dann kann man auch von 1k9 Ra ausgehen, weil die 2 parallelen Röhren das Teilen. Das eingetragen bei 420V B+ hat man ca. 200mA max. Strom.
Dadurch flutscht man genau unter der Belastungslinie durch, und alles passt.. Muss man die Anodenspannung so arg raufknallen?
Lg Stefan
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Bei der Class A Linie hast Du Recht, was ist aber bei der Class B? Die schneidet dann immernoch voll durch.
Aber das ist auch nicht das Problem, denn die SLO-Endstufe tut ja bekanntermaßen,
meine eigene mit annähernd den selben Spannungen auch.
Wenn man Dein Bsp. umsetzt auf 50W ändert Du ja gehörig die Randbedingungen:
3,5k -> 3,8k
500V -> 420V
Bleiben wir also lieber beim SLO.
Das Problem ist daher: Warum tut das, wenn die Rechnung sagt das tut nicht.
Bleibt nur übrig: Rechnung falsch oder Theorie falsch.
Aber was ist richtig.
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Vielleicht kann Ingo_G oder eine andere Fachkompetenz mal was dazu sagen, ob das mit der 4tel Impedanz wirklich stimmt. Wenn das nicht stimmen würde, wäre das Problem gelöst :)
Ach, noch ne Frage: Warum B Betrieb? Klingt dann eine Endstufe nicht wie eine Säge? :/ (Hörensagen)
Lg Stefan
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Sorry, auch dann ist das nicht gelöst.
Class A/B sagt aus, dass ein Teil der Schwingung im A-Bereich, ein Teil im B-Bereich übertragen wird. Damit hast
Du meines Wissens nach zwei unterschiedlich steile Arbeitslinien. Selbst bei Verdoppelung der Werte liegt man noch drüber.
Hat da jemand einen genauen Plan von?
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Hallo Max
Deine Rechnungen stimmen. Der Fehler an der Sache liegt daran, dass Du die Kennlinien der korrekten Spannung nehmen musst. Dein Beispiel enthält eine G2 Spannung von 250 Volt. Hier wären die tatsächlichen Kennlinien von 450 - 500 Volt angebracht.
Gruß
Ingo
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Hallo Ingo,
klasse! Danke fürs Reinschauen. Dass es mit dem Ug2 zu tun hat dachte ich mir schon fast.
Ist es aber nicht so, dass die Q-Linie gleichbleibt auch bei anderem Ug2? Sollte doch, oder ist das nicht so?
Zumindest ist diese ja auch in den Datenblättern für 250V und 360V identisch.
Die Kennlinienschar ändert sich, das ist mir soweit auch verständlich.
Was dann aber immernoch bleibt, ist, dass die Arbeitslinien über die Q-Linie hinausgehen.
Wie rechne ich dann die richtigen Arbeitslinien für 450-500V aus? Irgendwie steh ich da gerade auf dem Schlauch.
Ug2 ist real ja im Bereich um die 450-475V.
Würde mich freuen, wenn Du da weiterhelfen könntest.
Viele Grüße, Marc
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Hallo Ingo,
klasse! Danke fürs Reinschauen. Dass es mit dem Ug2 zu tun hat dachte ich mir schon fast.
Ist es aber nicht so, dass die Q-Linie gleichbleibt auch bei anderem Ug2? Sollte doch, oder ist das nicht so?
Die Kennlinienschar ändert sich, das ist mir soweit auch verständlich.
Wie rechne ich dann die richtigen Arbeitslinien für 450-500V aus? Irgendwie steh ich da gerade auf dem Schlauch.
Ug2 ist real ja im Bereich um die 450-475V.
Würde mich freuen, wenn Du da weiterhelfen könntest.
Viele Grüße, Marc
Hallo Marc
die kannst Du leider nicht ausrechnen, die musst Du im klassichen Stil aufnehmen.
Gruß
Ingo
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Die Kennlinienschar ist klar.
Wenn ich jetzt aber die grundsäzliche Auslegung des AÜ machen möchte muss ich doch so vorgehen:
Ua = 500V
max. Dissipation ist dort näherungsweise 50mA.
Damit habe ich den ersten Punkt der 100%-Arbeitslinie bei 500V/50mA.
Ziehen ich von dort eine Linie so, dass sie die Q-Linie nie überschreitet lande ich bei Ua=0V und Ia = 100mA.
Damit bekomme ich für den A-Bereich eine Primärimpedanz von:
R=500V/100mA = 5k.
Im Class-A-Beitrieb sieht die Röhre 1/2 des Raa des AÜ.
Damit hätte ich einen Raa von 10k. Real sinds aber 3,4-3,5k.
Wo habe ich falsch gerechnet?
Grüße, Marc
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Die Kennlinienschar ist klar.
Wenn ich jetzt aber die grundsäzliche Auslegung des AÜ machen möchte muss ich doch so vorgehen:
Ua = 500V
max. Dissipation ist dort näherungsweise 50mA.
Damit habe ich den ersten Punkt der 100%-Arbeitslinie bei 500V/50mA.
Ziehen ich von dort eine Linie so, dass sie die Q-Linie nie überschreitet lande ich bei Ua=0V und Ia = 100mA.
Damit bekomme ich für den A-Bereich eine Primärimpedanz von:
R=500V/100mA = 5k.
Im Class-A-Beitrieb sieht die Röhre 1/2 des Raa des AÜ.
Damit hätte ich einen Raa von 10k. Real sinds aber 3,4-3,5k.
Wo habe ich falsch gerechnet?
Grüße, Marc
Hallo Marc,
Du hast nicht falsch gerechnet, entweder Du änderst Ua oder den Raa um die Verlustleistung der Röhre nicht zu überschreiten.
Gruß
Ingo
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Das sind doch die Standard-Werte des SLO, und wie geschrieben eine ähnliche Konfiguration läuft bei mir ohne Probleme.
Wenn ich richtig gerechnet habe, dann ist die Röhre dauernd über der Verlustgrenze und sollte bei Vollleistung wohl das Glühen anfangen, oder? Sind aber keinerlei Anzeichen dafür, spielt einwandfrei.
Heißt das im Umkehrschluss, dass alle SLOs und ... die Endstufen völlig überlasten? Kann ich mir irgendwie auch net so unbedingt vorstellen.
Irgendwie bin ich ein wenig verwirrt ...
Viele Grüße, Marc
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Das sind doch die Standard-Werte des SLO, und wie geschrieben eine ähnliche Konfiguration läuft bei mir ohne Probleme.
Hallo Marc
G2 250 Volt ist kein Standardwert für einen Marshall oder einen SLO, da hast Du fast doppeltes Potential, und da ändern sich die Kennlinnien. Lade Dir das Philips Datenblatt der EL34 bei Frank runter, dort gibt es Kennlinien mit Vg2=360 Volt. Probier die selben Einstellungen und Du wirst sehen, dass Du nicht mehr soweit oberhalb der Verlusthyperbel bist.
Gruß
Ingo
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Guten Morgen Ingo (und natürlich alle anderen!)
hab das mal gemacht und hängs in den Anhang.
1) Die Q-Linie ändert sich natürlich nicht, wenn ich Ug2 verändere, da sie ja das Produkt aus Ua und Ia ist.
2) Damit liege ich immernoch genau gleich über der Verlusthyperbel.
3) Die Kennlinienschar ändert sich deutlich gegen negativere Ug1
4) in den Anhängen habe ich ansatzweise die Kennlinienschar umgerechnet für ein Ug2 = 450V. Das sollte der Realität am nächsten kommen.
Checkpunkt ist der Biasstrom bei Ua = 500V: Ia = 30mA bei Ug1 = -42V, der sich so auch in der Realität abzeichnet.
Zur Erklärung der Linien:
Blau gestrichelt: Class-A-Linie ohne Bias-Vorspannung
Blau: auf den richtigen Bias-Punkt von 30mA verschobene Class-A Arbeitslinie
Gelb: Class-B-Arbeitslinie
Rot: Kombinierte Class A/B-Arbeitslinie im Betrieb
1. Grafik: MOP 100Watt mit 1,75k
2. Grafik: Ingos SLO-AÜ 100Watt mit 1,9k
Was ergibt sich jetzt:
5) Würde diese Rechnung stimmen, dann hätten wir bei einem Ug1 von -26V bereits eine Verlustleistung von 59Watt je Röhre. Die würden massiv das Glühen anfangen. Tun sie aber nicht. Die Aussteuerung der Röhren aber gut bis -10V hochgeht sind die -26V absolut real.
6) Eine erhöhte Primärimpedanz von 1,9k wie Ingo den AÜ baut bringt etwas Linderung, das wären aber immernoch 56Watt je Röhre. Da ich annehme, dass Ingos Trafo auch den Originalen entspricht, kann auch diese Rechnung nicht stimmen, oder?
Wo liegt dann der Fehler?
F1) Stimmt die Primärimpedanz nicht? Bzw. sind die 1,9k nicht Raa sondern Ra?
F2) Sind die Annahmen von 1/2 Raa bei PP und Class A sowie 1/4 Raa bei PP und Class B aus der Literatur nicht richtig?
F3) Sind die Spannungen Ua nicht richtig? (da ich die so auch gemessen hab nehm ich das jetzt mal nicht an).
F4) oder doch wo ganz anders?
Weiß jemand da weiter? Würd mich freuen, wenn ich den Knoten aus dem Hirn mal rausbekomme.
Viele Grüße, Marc
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So, ich bins nochmal ;D
Könnte sein, dass ich eine Erklärung habe, nachdem ich längers noch zusammen mit dem E-Ing der Familie über den Datenblättern gesessen bin.
Indiz1: Das Telefunken-Datenblatt gibt bei Class B und 475V Ua eine Leistung von 70Watt je Röhrenpaar an. Macht im Mittel 35W je Röhre und liegt damit über der Verlustgrenze von 25Watt. Es ist also für den Betrieb zulässig, über die 25W drüber zu gehen, jedoch nicht für den Arbeitspunkt, der muss darunter liegen.
Indiz2: Die Rechnungen sind nach Literatur richtig. Da R stimmt und Ua ich so gemessen habe muss auch I stimmen.
Was bedeutet dies:
1) Im Arbeitspunkt ohne Ansteuerung (Ruhepunkt) liegt die Verlustleistung eingestellt bei 70% oder entsprechend ca. 30mA.
2) Sobald die Röhre stärker ausgesteuert wird kommt man über die Q-Linie drüber. In dem Moment arbeitet die andere PP-Hälfte nicht und ist per Definition abgeschaltet. Die erzielte Leistung ist nach dem obigen Diagramm mit dem MOP max. ca. 68Watt. (gerechnet bei ca. 220V und ca. 310mA). Die andere Röhre bietet zu der Zeit 0Watt an. Damit liegt im Mittel bei zwei Röhren eine Leistung von 68Watt an, was sich mit den 70Watt des Datenblattes deckt.
3) Rechnet man das ganze mit Ingos SOT kommt man bei 220V auf 275mA oder ca. 60 Watt.
=> Mit dem MOP kommt man bei einem SLO auf 136Watt Anodenleistung, mit dem SOT von Ingo auf 120Watt. Davon muss man halt noch ein paar Verluste abziehen, man liegt aber immernoch deutlich über 100Watt. Diese sind jedoch mit den niedrigeren Spannungen bei den Marshall auch wieder realistisch.
Viele Grüße und frohe Weihnachten,
Marc