Paar vraagjes ivm versterker en voeding

Alleen berichten met de trefwoorden “digitale voeding” worden getoond. Alle berichten tonen

Ik heb dus een paar vraagjes ivm met versterker en voeding. Ik wil op voorhand wel zeggen dat ik nogal nieuw ben in het gebied van audio en versterkers, maar ik heb ervaring in digitale elektronica. Dus, neem aub die elementaire fouten die ik waarschijnlijk zal maken niet kwalijk. Een versterker is neem ik aan héél anders dan een µC :p

Mijn "doop" in de audio wereld zal bestaan in het maken van een versterker die (stereo) een 3-weg box gaat aansturen (juist gezegt? of vat ik die term nu verkeerd? Als ik het goed begrepen had, was dit een systeem met 3 luidsprekers). Deze boxen gaan iets van een 100W subwoofer, 100W middentooner en een 50W tweeter hebben. Nu weet ik ook niet of die 50W tweeters wel goed zullen zijn, gaat deze mischien niet in het niets verdwijnen met de andere luidsprekers hun vermogen?

Maar goed, ik zal mijn vragen nu stellen:
1. Kan een luidspreker aangelegde frequenties verdragen die niet in zijn specificaties liggen? Hiermee bedoel ik als ik bv een sub woofer met een frequentie bereik van 30Hz-1000Hz zou aansluiten op een "ruw" signaal waar het bereik tot in de X KHz's (waarbij X > 1) ligt geen schade zou veroorzaken aan de sub. Stom voorbeeld mischien. Maar ja, veroorzaakt deze schade of abnormale slijtage of worden die signalen gewoon niet "weergegeven"?

2. Voor de subwoofer ga ik de, op deze site beschrijven, subwoofer filter maken. Nu was de vraag of er ook een frequentie begrenzer moet worden gemaakt voor de middentooner? De tweeter zal waarschijnlijk zeker moeten, maar daarvoor moet ik nog een geschikte filter vinden. Of heeft iemand mischien een goed ontwerp daarvoor?

3. Als versterkers ga ik deze versterker maken. Dus, 1 x voor subwoofer en 1 x voor middentooner maal 2, want het is immers stereo. En dan ook nog 2 x 50 W versterkertjes voor de tweeters. Welke weet ik nog niet, maar ja. Wat voor een trafo zou ik dan nodig hebben? Het zal een van 25-0-25 moeten zijn om met die versterker zijn vermogen te halen, maar hoeveel vermogen? zou 600VA genoeg zijn? Of is het te krap? En is het wel verstandig om een 600VA trafo te gebruiken voor alles, zou twee 300VA trafo's mischien niet beter zijn ivm de stromen die door de kabels gaan lopen?

4. Voor de stabilisatie van de voeding, voldoet dit schema?
http://img.photobucket.com/albums/v415/dhg/voeding2.png
Waarbij de elco's elk 1000µF (10 stuks in elke tak) zijn. Naar het schijnt zou dat goedkoper zijn en beter werken dan een 10.000µF elco. Maar met de zekeringen sukkel ik nog wel een beetje. Als ik mag aannemen dat de trafo 600VA zal zijn, moet ik dan de zekering dimensioneren op maximaal 8.57A (de spanning zal 35V DC zijn op de DC takken)?

Excuseer voor het lange topic, maar ik denk dat dit beter is dan 4-5 verschillende (kleine) topics. En alsook sorry als sommigen (of in het ergste geval alle) vragen nogal "basic" zijn. Het is voor mij al een hele tijd geleden dat ik nog met analoge electronica en voedingen bezig ben geweest. Digitale elektronica eist niet zo veel meer dan een adaptortje met een 7805 eraan ;-) Dit daarintegen ...

Darkness rules ... well, at least until I've found the lightswitch

1: voor een woofer kan dat wel, voor een tweeter eigenlijk niet. Of het mooi klinkt is een tweede. Grote woofers vertonen meestal boven een bepaalde frequentie eigentrillingen in de conus. In plaats van als een 'zuiger' op en neer te gaan, begint de conus als het ware te flabberen. Dit heet cone-breakup en klinkt erg lelijk. Sommige woofers zijn zo geconstrueerd dat ze heir niet og minder last van hebben. Dit kun je zien in het frequentieverloop (datasheet). Meestal begint dit rafelig te worden bij hoge frequenties. Dit geld ook voor middentoners trouwens.
Tweeters moet je juist niet te laag inzetten. Deze hebben vaak een beperkte maximale membraamuitslag. Hoe lager de frequente, hoe groter die uitslag. Als je op de resonantiefrequentie van de tweeter zit (datasheet) is deze uitslag zels redelijk ongecontroleerd. Stop je er dan te veel vermogen in (en dat hoeft veel minder te zijn dan jouw 50watt) dan wordt de uitslag te groot en beschadig je de tweeter. Ook dit geldt voor middentoners, en in zeker zin ook voor woofers. De maximale belastbaarheid wordt niet alleen door de 'watts' bepaald, maar eigenlijk nog sterker door de maximale conusuitslag (datsheet)

2. Zie boven. Dat ligt dus aan het type middentoner, het ontwerp van de box, en het totale vermogen wat erin gaat. Als uit je box-ontwerp blijkt dat je bij 100watt voor een bepaalde middentoner (of midwoofer) niet aan de maximale uitslag komt, heb je dat niet nodig.

3. Ik denk dat je voor een kanaal (100 watt, 4 ohm) minstens 500VA nodig hebt. Heeft te maken met de stroom die die voeding moet kunnen leveren.

4 in principe voldoet dit schema. Of een parallelschakeling van zoveel elko's beter en goedkoper is betwijfel ik. Ligt er helemaal aan welke elko's je neemt. Enkele elko's van hoge capaciteit, gebypassed met een folie-condensator van lage waarde zijn volgens mij net zo goed.

Mijn tip voor dit project: Houd het simpel voor een eerste project. Begin met een enkele stereoversterker. Beperkt het vermogen. De 250watt per kanaal die je nu beschrijft zijn echt heel erg veel. Bouw daarbij een eenvoudig 2weg systeem (passief gefilterd). Alsa je voor een bestaand ontwerp kiest zit daar meteen een goed filterontwerp bij. Dit is meestal het lastigst in speakerontwerp.
60-100watt in een tweeweg geeft al behoorijk watherrie hoor, zeker als je je versterker netjes bouwt zodat bijvoorbeeld de voeding aardig wat reserve heeft.

Geeft dit niet voldoende laag, bouw dan een tweede versterker, met subwooferfilter. Dit kan zelfs een mono-systeem zijn dan met een sub die je in een hoekje zet. Of je bouwt deze twee keer en gebruikt die subs als stands voor je 2-wegjes. Deze subversterkers mogen dan wat meer vermogen hebben, afhankelijk van je gekozen driver. Mocht je uit je oorspronkelijke systeem geleerd hebben dat je boxen bouwen eigenlijk veel leuker vindt dan versterkers bouwen, zou je hier nog wel een standaard subwooferversterker voor kunnen kopen (daar zit meestal meteen een goed filter in).

Kijk anders eens in het 'aktieve 2-way'topic. Of op wat andere diy-audio websites (audiofreaks.nl, hear.nl, forum.zelfbouwaudio.nl)

@Fuzzbass: Klopt, had ergens een factortje vergeten, 500VAis wat overdreven. 225 echter te krap, als je wat marge wilt:

Rekensommetje: 100watt in 4 ohm

Dit betekent dat je 20Volt RMS wisselspanning op je uitgang hebt. Topwaarde van 28Volt. Voedingsspanning moet dus minstens 28Volt DC zijn. Met wat verliezen in je voeding, eindtorren etc: +/-35VoltDC? (beetje overdreven, maar toch). Dit is dus een trafo van 2x25VAC

100watt in 4 ohm geeft een RMS stroom van 5A. Piekwaarde moet dus 7 Ampere zijn. Dat moet iedere lijn dus kunnen leveren. In het uiterste geval zou je zeggen dat je dan per lijn continu 7A moet kunnen leveren. Dat betekent een stroom per wikkeling van 10A. Dus een trafo van 500VA. Als je gebruik maakt van het feit dat iedere lijn slechts de helft van de stroom effectief hoeft te leveren kom je uit op 250VA per kanaal. Maar dan heb je weinig marge. Je trafo zal warmer worden, evt wat meer gaam brommen.

Rod Elliot adviseert 300VA per kanaal voor deze versterker.

Ik dacht dat je bij een goed ontworpen aktief filter juist minder last had van faseverschuiving. Bovendien kun je op eenvoudige wijze de niveaus en overgangsfrequenties op elkaar aanpassen (de condensatoren, spoelen en weerstanden hebben wat vriendelijker waarden). Nadeel is wel dat je meer elektronica op moet bouwen, een voeding moet bouwen ( een goede!) etc.

Daarom ook mijn oorspronkelijke advies voor een passief gefilterde tweeweg. De veilige weg is hier kiezen voor een bestaand ontwerp ( qua unit-keuze en filter). De kastvorm kun je dan zelf nog wel wat aanpassen, alleen het volume niet (binnen bepaalde grenzen).

Mocht je toch zekf aan de slag willen: meestal begin je met de keuze voor een woofer. Deze bepaald namelijk hoe laag je kast komt. Uit je wooferkeuze en kastontwerp komt een bepaalde efficiency van je laag. Hierop moet je de tweeter aanpassen. Kies dan een tweeter die in ieder geval laag genoeg doorspeelt om overlap te hebben met de woofer, en een efficiency heeft die gelijk of hoger is dan die van de woofer. Nu is dat meestal niet zo moeilijk, maar toch. Het is namelijk makkelijke om een tweeter wat te dempen, dan om een woofer te dempen. Doel is uiteindelijk om beide units even hard te laten spelen, bij een gegeven ingangssignaal, zonder noemenswaardige dips of fasedraaiing in het overgangsgebied.

Over filterontwerp kunnen (en zijn) boeken volgeschreven worden. Dat doe je niet zomaar. De filtercomponenten moeten uiteraard afgestemd worden op de juiste overgangsfrequentie en steilheid, maar moeten ook rekening houden met de elektrische eigenschappen van de afzonderlijke units. Een luidsprekerunit is namelijk nooit een zuivere weerstand.
Wil je dit filter zelf ontwerpen, dan adviseer ik je je goed in te lezen in luidsprekerontwerp (boeken van d'Apollito en Dickason, internet), en vooral veel bestaande filters te bekijken.

Ga je voor een bestaande kit: de fora die ik reeds gegeven bevatten veel info, maar ook online-winkels als speakerland, remo en speaker&co kunnen een bron van info zijn.