Discussie: Gescheiden voeding of gecombineerd?

Op 4 juli 2005 19:54:40 schreef MagicBox:
Ik heb al wel afgeleid dat de grounds voor beide voedingen (zowiezo) verbonden moeten zijn, maar deze verbinding zal dezelfde stroom voeren als de stroom door de speaker.

Als dat gebeurt, ben je in grote moeilijkheden.
Bij gescheiden voedingen en twee versterkers loopt er *geen* stroom door de common ground.( of dat hoort niet te gebeuren, dat klinkt al beter).

Of komt het er op neer dat ik een keuze zal moeten maken.. gescheiden voeding en geen brug mogelijkheid, of gewoon een gecombineerde voeding waarbij ik de eindtrappen in brug kan zetten..

Misschien dat iemand hier zijn meningen/ideen over wil delen?

Ik zie het probleem niet met bridging en gescheiden voedingen.
Sterker nog, ik denk dat de impuls-stroomleverantie van de versterker beter zal zijn met gescheiden voedingen dan met een gemeenschappelijke.
Natuurlijk moeten de eindtrappen zelf wel berekend zijn op lage impedanties!

BTW is het mijn PC of is dat schema vrijwel diepzwart en onleesbaar?

Op 4 juli 2005 20:00:19 schreef KT88:
[...]
Als dat gebeurt, ben je ijn grote moeilijkheden.
Bij gescheiden voedingen en twee versterkers loopt er *geen* stroom door de common ground.[...]
Ik zie het probleem niet met bridging en gescheiden voedingen.
Sterker nog, ik denk dat de impuls-stroomleverantie van de veterker beter zal zijn met gescheiden voedingen dan met een gemeenschappelijke.
Natuurlijk moeten de eindtrappen zelf wel berekend zijn op lage impedanties!

BTW is het mijn PC of is dat schema vrijwel diepzwart en onleesbaar?

Het schema was wat verkleind, en tezamen met jpeg formaat een beetje onduidelijk geworden ja.

Wat de stroom door de ground verbinding betreft, stel je even voor dat we de + van de ene voeding met een weerstand van 8 ohm verbinden naar de - van de andere helft. De enige manier om die kring te sluiten is die GND verbinding. Dus, dan loopt er stroom door de kabel die de twee voedingen verbindt. De spanning zal gewoon 0 v zijn.

Omgekeerd, als ik de - van de ene voeding verbind met de + van de andere, lijkt mij dat er stroom in tegengestelde richting door de massaverbinding zal gaan lopen. Of zie ik dit nu helemaal verkeerd?

*tumbleweed... *

Ik denk toch dat ik 't verkeerd heb gezien na het nog eens een keertje overdacht te hebben. Maar dat had best gezegt kunnen worden hoor

Op 4 juli 2005 20:00:19 schreef KT88:
[...]

Ik zie het probleem niet met bridging en gescheiden voedingen.
Sterker nog, ik denk dat de impuls-stroomleverantie van de versterker beter zal zijn met gescheiden voedingen dan met een gemeenschappelijke.
Natuurlijk moeten de eindtrappen zelf wel berekend zijn op lage impedanties!

...

ehh KT? schema hoe bridging werkt volgens mij

signaal -------+------------------------ +      + -----|
               |                      line AMP1 SP     |
GND--------+---|------------------------ - ---- - --| SPEAKER
           |   |                                    |  |
           |   |       180 graden                   |  |
           |   ------- fasedraaier ----- +      + --|--|
           |                          line AMP2 SP  |
           ----------------------------- - ---- - --|

In die plaatje zijn de - aansluitingen van de line dus verbonden met de - aansluitingen van de speaker. Vaak zijn deze ook verbonden met de voedingen (zonder referentie immers moeilijk een spanning versterken)

Echter doordat je in brug modus de - van de ampjes aan elkaar verbind zijn de gescheiden voedingen van de ampjes ook meteen om zeep!!

Dat is inderdaad hoe bridging eigenlijk werkt. De eindtrappen zijn symetrish/push-pull. Voor 1 van de trappen wordt het signaal geinverteerd. Dus laten we eens uitgaan van het moment waarop het signaal (voltage) maximaal is voor de positieve zwaai. Dat houdt in dat voor de niet inverterende eindtrap de NPN tor / NMOS helft geleidt, en de PNP tor / PMOS helft spert. Voor andere de eindtrap zal dit precies omgekeerd zijn. Dus de stroom loopt van de + van de ene voeding door de NPN torren, dan door de speaker, dan door de PNP torren van de andere trap naar de - van de andere voeding. P.S. uitgaande van een puur ohmse belasting.

Maar KT heeft wel een punt, de common ground zal geen stroom voeren. Eigenlijk loopt de stroom van de + zijde van de elcos van voeding A naar de - zijde van de elkos van voeding B. De groundverbinding, tussen deze twee elkos zal dus geen stroom voeren, omdat deze immers tussen de twee elkos in zit. Ik heb 't schema op een andere manier zitten bekijken en het vervangende schema is gewoon twee elcos in serie die ontladen over de ohmse weerstand. Elke trafo en brugcel laadt zijn eigen setje elkos weer bij.

[Edit:] ontbrekende woorden voor de duidelijkheid toegevoegd

Hoezo zou daar geen stroom lopen ? Twee losse versterkers in brug zijn twee AC-spanningsbronnen in serie. Door de GND tussen de versterkers loopt gewoon dezelfde stroom als op enig moment door de luidspreker.

Bij een enkele voeding van een amp in brug bestaat dit effect dat op meerdere plaatsen op het internet terug te vinden is. Het is meetbaar, verder omdat het maar om een paar dB headroom alleen bij lage frq's gaat niet erg boeiend imho.

Op 6 juli 2005 19:03:55 schreef Aart:
Hoezo zou daar geen stroom lopen ? Twee losse versterkers in brug zijn twee AC-spanningsbronnen in serie. Door de GND tussen de versterkers loopt gewoon dezelfde stroom als op enig moment door de luidspreker.

Bij een enkele voeding van een amp in brug bestaat dit effect dat op meerdere plaatsen op het internet terug te vinden is. Het is meetbaar, verder omdat het maar om een paar dB headroom alleen bij lage frq's gaat niet erg boeiend imho.

Even het linkje bekeken, en dat blijkt uit te gaan van een speaker op elke kant, gewone configuratie. Echter, voor een kanaal wordt het signaal geinverteerd, en de bijbehorende speaker uitgang omgepoold. Als beide helften de zelfde bass toon krijgt toegevoerd, zal in dit geval de ene helft wikkeling A belasten, de andere helft wikkeling B. Echter, in dit geval zullen zowel bij de positieve helft als negatieve helft beide wikkelingen belast worden i.p.v. dat wikkelingen zwaarder belast worden (maar dan om en om)

Maar weer terugkijkend op twee voedingen met de trappen in brug.. ik denk nu dat de stroom die door de GND verbinding loopt ongeveer gelijk is aan de stroom die getrokken wordt van de transformatoren minus de stroom die op dat moment geleverd wordt door de elcos. Eigenlijk dus een samenvoeging van mijn eerste redenering en de later verklaring waarbij er geen stroom zou lopen (twee elkos in serie).

Best nog wel complexe materie zo achteraf. Eigenlijk een keertje proberen te simuleren in multisim, maar ik heb dat programma niet meer

Ik geloof niet dat ik dit topic helemaal snap, maar fyi heb ik even mijn gedachten over twee losse versterkers in brug geschetst.

Twee versterkers zijn met de sym ingangen uit fase aangesloten (Y-kabel, F->M+M ), gnd van de uitgangen aan elkaar, luidspreker tussen de beide (+) terminals.

De afscherming van de ingang van de tweede versterker kan losblijven en voorkomt zo een gnd-lus, hoewel die in de praktijk met sym. ingangen niet problematisch zal zijn.

De nul van de versterkers kan direct aan de veiligheidsaarde hangen, maar vaak zit hier nog een weerstand of wat uitgebreider netwerkje tussen. Bij een klasse-1 trafo moet het geheel ook nog aan de veiligheidseisen blijven voldoen, bij klasse 2 zou al het signaal volgens mij mogen zweven, maar dat lijkt me eigenlijk onhandig.

Zonder sym. ingangen op de versterkers zou ik hier niet aan beginnen, lijkt mij vragen om problemen.

Twee versterkers met een gezamelijke nul (en eventueek asy ingangen) in 1 behuizing zijn met minder problemen te bruggen (b.v. met een losse fasedraaier) omdat er geen risico is op (luidspreker-) stroom door de randaarde of zelfs de gnd van de signaalbekabeling tussen de beide versterkers.

[Bericht gewijzigd door Aart op woensdag 6 juli 2005 20:00:44 ]

Op 4 juli 2005 19:54:40 schreef MagicBox:
...
Nu leek het mij wel wel een erg goed idee om de eindtrap voeding gescheiden te maken, dus zodat elk kanaal zijn eigen geisoleerde voeding heeft. Hiervoor zou ik i.p.v. 6 elcos nu 8 elco's nemen, 4 per kant. (2 per spanningshelft per kant)
...

Het probleem doet zich hier even voor:

Je hebt het over een aparte voeding voor de eindtrap: bedoel je hiermee dat de voortrap die ervoor zit een andere voeding heefT?? Onmogelijk, de referenties zijn dan totaal zoek

of bedoel je: ik wil eigenlijk 2 aparte monoblokken in 1 doosje proppen

indien het laatste: als je brugt, koppel je ze automatisch aan elkaar in veel gevallen (als ze brugbaar izjn wel)

Als je normaal losse spaekaers hebt is het idd beter om 2 voedingen te hebben.Als de ene kant inzakt, kan de andere dorspelen, omdat ze immers volledig gescheiden zijn.

Derde optie is (omdat je net over push pull begint) dat je en PNP en NPN zijde hun eigen voeding geeft . DAN MOET JE KOPPELEN, ander gaat het grandioos fout! De spanning kunnen t.o.v. elkaar gaan zweven. Ik zie trouwens ook niet hoe je dat zou willen doen, maar toch ...

Als je eens iets leuks min of meer origineels uit wilt proberen is drie fase voeding misschien een idee ?

Staat erg stoer, en heeft als voordeel dat je veel minder rimpel overhoud bij een zelfde buffercapaciteit.

Volgens mij kun je beter investeren in een batterij elco's dan in 3 peprdure trafo's

die krengen zijn vaak duurder dan elco's

maybe wel een idee om 2 fases te gebruiken: de ene op trafo op de ene fase de andere op de volgende
of maybe 1 fase als nulnemen, zodat je 400 V als netspannign hebt. MAare, dan gaat de dubbele stroom door die ene fase die je als common gebruikt is geen lekker belasting

Op 6 juli 2005 20:18:04 schreef High met Henk:
[...]
Het probleem doet zich hier even voor:

Je hebt het over een aparte voeding voor de eindtrap: bedoel je hiermee dat de voortrap die ervoor zit een andere voeding heefT?? Onmogelijk, de referenties zijn dan totaal zoek

of bedoel je: ik wil eigenlijk 2 aparte monoblokken in 1 doosje proppen

indien het laatste: als je brugt, koppel je ze automatisch aan elkaar in veel gevallen (als ze brugbaar izjn wel)

Als je normaal losse spaekaers hebt is het idd beter om 2 voedingen te hebben.Als de ene kant inzakt, kan de andere dorspelen, omdat ze immers volledig gescheiden zijn.

Derde optie is (omdat je net over push pull begint) dat je en PNP en NPN zijde hun eigen voeding geeft . DAN MOET JE KOPPELEN, ander gaat het grandioos fout! De spanning kunnen t.o.v. elkaar gaan zweven. Ik zie trouwens ook niet hoe je dat zou willen doen, maar toch ...

De voortrap heeft inderdaad een eigen drivervoeding. Laat ik de GND van die voeding voor het gemaak maar VGND noemen (driVer GrouND). De eindtrap voeding gaat rechtstreeks naar hun respectievelijke drains van de eind mosfets. De ground van de speakers noemen we hier PGND (Power ground).

De PGND van elke speaker uitgang gaat naar de respectievelijke eindtrapvoeding. PGNDA en PGNDB. Deze moeten zowiezo verbonden worden om ze niet zwevend ten opzichte van elkaar te hebben, maar deze worden verbonden bij de elco blokken om een ster formatie te vormen.

In de eindtrap schakeling wordt de PGND met de VGND verbonden d.m.v. een 10 ohm weerstand om ze op gelijk potentiaal te zetten.

Op deze manier zijn de drivertrappen volledig gescheiden van de eindtrap voeding, en is het mogelijk de eindtrap voeding gescheiden uit te voeren. De driver voeding is gemeenschappelijk.

Het doel van de versterker is normaal stereogebruik, MAAR, het is tevens de bedoeling dat het apparaat breed inzetbaar is, DUS ook goed in brugmodus moet kunnen werken. 2x500 Watt (bij 4Ohm) of 1x 1000 Watt (bij 8 Ohm, tevens minimum impedantie in brug). Voor betere respons/kanaalscheiding onder hoge belasting geef ik de voorkeur aan een gescheiden eindtrap voeding, maar als dit voor de brugmodus problemen gaat geven, dan zal ik blijven bij een gemeenschappelijke eindtrap voeding, zoals het originele schema uit de Elektuur was.

Misschien is het nu een beetje duidelijker

[Edit: ] Het komt er op neer dat ik PGNDA en PGNDB met een 4mm2 kabel door kan verbinden, en dan komt 't wel goed. 't topic heeft me wel geholpen wat dingen op een rijtje te zetten.

Op 6 juli 2005 20:23:36 schreef Aart:
Als je eens iets leuks min of meer origineels uit wilt proberen is drie fase voeding misschien een idee ?

Staat erg stoer, en heeft als voordeel dat je veel minder rimpel overhoud bij een zelfde buffercapaciteit.

'k heb helaas geen tijd/geld om een dergelijk experiment te doen. Het is een serieus, professioneel project.

Op 6 juli 2005 23:20:58 schreef MagicBox:
[...]

In de eindtrap schakeling wordt de PGND met de VGND verbonden d.m.v. een 10 ohm weerstand om ze op gelijk potentiaal te zetten.

Even dit stukje schetsen in schema

                    Voeding 1               Voeding 2
                    +     -                  +      -
                    |     |                  |      |
                          |                         |
+ ---------------+- R drv |--+-------------+- R end |--+-----|
lijnsignaal     Rin       | Ruit          Rin       | Ruit  Speaker    
- ---------------+--------+--+-----10 ohm--+-----------+-----|

Okeej, als we er nu even vanuit gaan dat de eindtrap ZEER laag impedant is, (R end dus) dan gaat de stroom door de speaker en naar de - van voeding 2, dat gaat dus goed.

Als echter R in te klein wordt van de eindtrap zal die R van 10 ohm wegroken
R in is volgens mij de impedantie van de eindtrappen.

Tja het zou best kunnen werken eigenlijk, anders rookt je printbaan weg nu je R

maar ik snap het nu een beejte, maar zou er graag ens lekker met eens coopje aan willen meten met het oog op stromen enzow
omdat ik hier teveel variabelen heb, is het lastig meten

Op 6 juli 2005 23:45:35 schreef High met Henk:
[...]

Even dit stukje schetsen in schema

                    Voeding 1               Voeding 2
                    +     -                  +      -
                    |     |                  |      |
                          |                         |
+ ---------------+- R drv |--+-------------+- R end |--+-----|
lijnsignaal     Rin       | Ruit          Rin       | Ruit  Speaker    
- ---------------+--------+--+-----10 ohm--+-----------+-----|

Okeej, als we er nu even vanuit gaan dat de eindtrap ZEER laag impedant is, (R end dus) dan gaat de stroom door de speaker en naar de - van voeding 2, dat gaat dus goed.

Als echter R in te klein wordt van de eindtrap zal die R van 10 ohm wegroken
R in is volgens mij de impedantie van de eindtrappen.

Tja het zou best kunnen werken eigenlijk, anders rookt je printbaan weg nu je R

maar ik snap het nu een beejte, maar zou er graag ens lekker met eens coopje aan willen meten met het oog op stromen enzow
omdat ik hier teveel variabelen heb, is het lastig meten

Dat zie je helemaal goed zo De ingangsweerstand van de eindtrappen is hoog, erg hoog. Het zijn n.l. Enhancement type MOSFETs. De eindtrappen heb ik al 12 jaar draaien, echter de eindtrap voeding die ik nu heb is een te zwakke blikken bloktrafo voeding van +- 400 watt. Bij redelijke uitsturing zakt 'ie dan ook al gauw in. Ik ben eigenlijk met een rebuild van deze versterker bezig en ga op termijn ook de eindtrappen (die nu met 2SJ50/2SK135 torren zijn uitgevoerd) overnieuw maken, echter met andere mosfets. De lengte van de oude trappen zijn 40cm. De nieuwe lengte wordt 30cm. De nieuwe versterker wordt dus redelijk compact en gaat de hoogte in , ipv lengte/breedte. Hij gaat n.l. in een 19" kist van 35cm diep.

Nu is de hamvraag.. is het geheel mogelijk om ook de eindtrappen in brugmodus te gebruiken bij gescheiden voedingen? Hierbij wel aangenomen dat de belasting die elke eindtrap ziet wel gelijk is aan de belasting indien niet in brug. (2x50w/4ohm of 1x100w bij 8 ohm, belasting per trap is in beide gevallen gelijk).

Op zich is het geen probleem, zolang je de grounds aan elkaar knoopt althans - doe je dat niet, dan is je stroomkring incompleet.

Het enige risico dat ik zo gauw zie is dat bij volledige uitsturing: Als je voedingen niet precies gelijk zijn, en je stuurt het ding tot clippen aan toe uit heb je risico op een dc-component op de uitgang.

Hetzelfde heb je natuurlijk ook als de + en - spanning niet gelijk zijn, maar dat zal minder snel gebeuren omdatze meestal uit dezelfde trafo worden betrokken en dus tegelijk instorten.