Audiophiles 5V Netzteil

Musikwiedergabe über PC und Mac

Beitragvon Hans-Martin » 01.03.2017, 23:55

Hallo Heinz,
das macht mMn auch Sinn bei Schutzklasse II, sofern man eine Möglichkeit für Schutzerde hat.
Ich würde außerdem Geräten immer ein geerdetes Gehäuse verpassen, auch wenn die Funktionserde darin per Widerstand, Drossel oder Dioden entkoppelt ist. Schutzisolierte Trafos haben weniger Kopplungskapazität, das hilft, bei RKTs kann man auch eine Schutzwicklung haben, die dann geerdet wird. Gerts Beitrag (Link s.o) ist ja nicht umsonst, denn Gert nimmt für jede Wicklung einen Brückengleichrichter und geht ohne Widerstand auf den ersten Elko, um dann per stromkompensierter Drossel die nächsten Elkos zu versorgen.
Die Auswirkungen von Drosseln und Widerständen auf das Laden der Elkos sind zwischen Trafo und Elko völlig anders einzuschätzen als zwischen den Elkos, wo sie nicht so krass als Ladungsbremse fungieren, weil hier kontinuierlich Stom fließen kann. Während sich das Laden des ersten Elkos auf 10 % der Periode beschränkt und derselbe Widerstand den hohen Ladespitzenstrom dämpft.
Mit dem vergleichsweise kleinen Elko nahe dem Trafo und der vielfachen Kapazität nach schrittweiser Entkopplung davon, wie Gert es vorschlug, fährt man mE besser.
Ich habe noch keine Messungen bei Trafos durchgeführt, die das Ziel hatten, den Zusammenhang zwischen Sättigung und Streufeld darzustellen.
An anderen Stellen habe ich die Auslagerung des Netztrafos in ein eigenens geerdetes Gehäuse propagiert, mit schnellem Brückengleichrichter, ersten Elkos und induktionsbehaftetem Verbindungskabel zum Gerät, wo die Originalelkos auf der Leiterplatte die vorgenannte Induktivität für den Nutzstrom praktisch kompensieren.

Gerts Netzteil hat eine Schutzwicklung im Trafo, die nach Schuko ableitet, das hat er im Text erwähnt aber nicht eingezeichnet. Ich habe mal einen RKT wickeln lassen, der 2 Schutzwicklungen hatte, um die Störungen effektiver abzuleiten, Lackdraht ist durchlässiger als einseitig isolierte Folie, aber die Isolation der Folie kann durchscheuern und dann hat man Schrott. Also lieber doppelte Schirmwicklung mit Draht...
Auch Trafos mit Schutzwicklung sollte man ausphasen, die Erdung entbindet einen nicht zwangsläufig vom Unterschied beider Polungsmöglichkeiten und klanglichen Unterschieden. Vielleicht, weil die Ableitung auch nicht induktionsfrei zur Erde gelingt.

Wenn man all diesen Bauteileaufwand nicht bis zum Exzess treiben möchte, kann man mit dem Widerstand an der richtigen Stelle der Sekundärwicklung eine Ableitung machen, ohne mit weiteren, an das zu versorgende Gerät angeschlossenen Komponenten Brummschleifen zu bekommen. Beim Trafo mit EI-Kern kann man diesen and geerdete Gehäuse schrauben, auch wenn er schutzisoliert mit 2 Kammern kommt. Das kann beim Ausphasen Überraschungen geben, weil eine umgekehrte Phase-/Nulleiter-Zuordnung die Folge sein kann.
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon Hironimus_23 » 03.03.2017, 17:05

Hallo Zusammen,

gemäß des Vorschlags von Hans-Martin habe ich jetzt die Messungen an den Trafos durchgeführt, um die optimalen Anschlusspunkte zu identifizieren.

Bild 1 (Phase an 1)
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Bild 2 (Phase an 4)
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Die in Bild 1 auf der rechten Seite dargestellte Konstellation weist die geringsten Spannungen gegen PE aus und wird somit für den Anschluss des 100 Ohm Widerstandes zwischen Brücke und PE verwendet. Die Spannungswerte in den Klammern sind vom zweiten Trafo, die zwar abweichend von den Spannungswerten des ersten Trafos sind, jedoch relativ betrachtet, die gleichen optimalen Anschlüsse ausweisen. Somit scheint das für die gesamte Reihe der TALEMA RKPT 25207 Trafos zu gelten.

Und als nächstes wird gelötet …

Viele Grüße,
Hironimus
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Beitragvon Hans-Martin » 03.03.2017, 23:48

Hallo Hironimus,
Was man nun als nächstes überprüfen kann, ist die Brücke nicht zwischen 2-3, sondern 1-4 und L bzw N an 2 bzw 3 einzuspeisen.
Und dann beide Schaltungsvarianten der Sekundärwicklungen wie bereits gehabt.
Ich habe weder einen Talema Trafo noch Erfahrung mit deren Printtrafos, kann es also selbst nicht testen. Mir erscheinen Werte in der Nähe von 80V~ noch recht hoch für einen solch kleinen Trafo - wo Talema doch einen guten Ruf genießt.
Vielleicht lässt sich so der gemessene Wert noch weiter reduzieren. Diesmal ohne Gewähr, es kann auch schlechter werden...
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon Hironimus_23 » 01.05.2017, 17:41

Hallo Zusammen,

über das verlängerte Wochenende habe ich endlich wieder etwas Zeit gefunden, um an meinem Miniprojekt weiter zu arbeiten.

Es geht ja darum, die verschiedenen mir vorgeschlagenen Spannungsregeler für ein 5V-Linearnetzgerät gegenüber zu stellen und zu hören. Die beiden Platinen sind jetzt bestückt und erste Messungen habe ich mit meinem bescheidenen Messequipment (digi. Multimeter von Voltcraft) durchgeführt. Um den „Ripple“ am Ausgang messen, habe ich das Voltmeter in den kleinsten (2V)Wechselspannungsbereich gestellt, um mit dem Eingangskondensator des Voltmeters die Gleichpannung „herauszufiltern“. Ob die dabei ermittelten absoluten Werte aussagefähig für die „Ripples“ der beiden Spannungsregler sind, kann ich nicht beurteilen, da sie scheinbar auch von anderen Netzlasten abhängig sind. So hatte ich eine Energiesparlampe während der Messung eingeschaltet und damit bei beiden Spannungsreglern gleich 10mA mehr Wechselspannung in der Anzeige. Interessanter ist daher wohl der relative Bezug der „Ripple“-Spannungen beider Regler und der ist Null bzw. die "Ripple S"sind identisch. Oszi habe ich leider nicht.

Platine mit LT1085
U (leerlauf) = 4,94 V
U~ (Leerlauf) = 8mV
U (Aroio-Last) = 4,93 V
U~ (Aroio-Last) = 8mV

Platine mit 7805
U (leerlauf) = 5,01 V
U~ (Leerlauf) = 8mV
U (Aroio-Last) = 4,99 V
U~ (Aroio-Last) = 8mV

Mich wundert, dass der LT1085 keine glatten 5V ausgibt, aber zumindest laststabil.

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Und hier nochmals die Schaltpläne dazu.

mit LT1085:
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mit 7805:
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Als nächstes stehen die Hörsessions an, ich bin gespannt, ob ich da unterschiede hören, auch in Bezug auf das derzeitige SNT (iPhone-Ladegerät). Ich werde berichten.

Viele Grüße,
Hironimus
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Beitragvon Fujak » 01.05.2017, 19:00

Hallo Hironimus,

freut mich zu lesen, dass Du am Ball bleibst. Was den Ripple anbelangt, so glaube ich nicht, dass Du über ein Voltmeter eine aussagefähige Messung erhalten kannst. Das ist eher die Domäne eines Oszilloskops. Insofern müssen Deine Ohren das geeignetere Messinstrument sein - und für die nehmen wir ja schließlich auch den ganzen Aufwand auf uns.

In diesem Sinn: Auf Deine Hörergebnisse bin ich sehr gespannt. :cheers:

Grüße
Fujak
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Beitragvon Hans-Martin » 01.05.2017, 19:31

Hallo Hironimus,
auch mich freut zu lesen, dass Du am Ball geblieben bist.
Was den Ripple anbelangt, so schlage ich vor, ganz einfach einen gewöhnlichen Verstärker auf die Ausgangsspannung zu schalten, Lautstärkepoti erst einmal auf Linksanschlag, 5VDC sollte der Eingangskondensator abblocken. Der Verstärker lässt dann über die LS das Geräuschspektrum im NF-Bereich hörbar erscheinen.
Unter Last, also bei der Versorgung der Komponente, für die das Netzteil gebaut wurde, könnte sich gegenüber Leerlauf was ändern.
Mit dem Mikrofoneingang des Rechners und Audacity könnte man auch das Störspektrum aufzeichnen und auf den Bildschirm bringen, Spektralanalyse im NF-Bereich durchführen, das könnte punktuell einen Oszillograph halbwegs ersetzen (HF geht nicht), andererseits aber mit der Speichermöglichkeit und vielseitiger späterer Auswertung und Vergleichsmöglichkeit auch darüber hinausgehen.
Ein Vergleich beider Regler wäre zeitversetzt aufgezeichnet möglich.
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon Hironimus_23 » 14.05.2017, 11:34

Hallo Zusammen!

@Hans-Martin: Danke für deine Anregung zum Sichtbarmachen des Ripples - das werde ich ggf. später mal machen, erstmal bin ich nach meinen Ohren gegangen.

Nachdem die beiden Netzteile endlich fertig waren, habe ich intensive Hörsessions gemacht, in voller Erwartung, einen Quantensprung an Verbesserung wahrzunehmen.

Die Netzteile wurden mit einem ca. 15cm langen Verbindungskabel an den Raspi angeschlossen, der dann die auf einer NAS vorhandenen Flac-Files über AcourateCV optimiert an den Pepino-VV und die APC-Boxen weitergab. Der Hörraum ist auch recht gut, viele Verwinkelungen durch Gauben, vollflächig mit dickem Teppich ausgelegt und Basotec an der Rückwand.

Um ein für mich repräsentatives Ergebnis zu erhalten, habe ich verschiedene Musikstile mehrfach an verschiedenen Tagen probiert, um auch den Faktor „Tagesform“ zu minimieren. Die Teststücke kamen aus den Bereichen Vokaljazz, Klassik (große Orchester, kl. Kammerbesetzungen) bis hin zu Elektropop.

Einen Unterschied zu diesem Apple-SNT konnte ich wahrnehmen, wenn auch er nicht riesig ist.

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Es ist schwierig das in Worten zu beschreiben, das Musikgeschehen wirkte etwas ruhiger und sauberer. Das heißt im Umkehrschluss nicht, dass das Hörerlebnis mit dem STN schlecht und unsauber klang, nein, aber mit den Linear-Netzteilen eben eine Spur angenehmer. Würde man mich aber in einen Raum mit spielender Musik führen, und ich müsste bewerten , ob ein SNT oder ein Linaer-NT spielt, ich könnte es nicht heraus hören – nur im direkten 1:1 Vergleich. Wobei selbst das Wechseln der Netzteile und dem damit erneuten Booten des Raspi ca. 25 Sekunden vergehen, bis wieder Musik spielt.

Der nächste Vergleich umfasste dann die beiden Linearnetzteile mit den Spannungsreglertypen LM 7805 2A bzw. LT 1085 CT-5 (Fixed) 3A gegeneinander. Hier konnte ich überhaupt keinen Unterschied heraushören. Entweder ist die Wahl des Spannungsreglertyps für die Versorgung des Raspi unerheblich oder meine Ohren können das eben nicht mehr auflösen.

Auf jeden Fall bin ich froh diesen Schritt getan zu haben, da es zumindest ein kleiner Schritt nach Vorne war. Aus meiner Sicht haben andere Verbessungsmaßnahmen, wie Raumakustik und dig. Raumkorrektur, größere Effekte, aber wenn diese bereits getan sind, sind die Maßnahmen mit den kleineren Fortschritten die konsequenten nächsten Schritte.

PS: Was mir bei beiden Linearnetzteilen noch aufgefallen ist, dass die Spannungsregeler recht heiß werden – so dass ich sie gerade noch anfassen kann ohne mir die Finger zu verbrennen. Sie sind jeweils mit einem Kühlkörper der 25K/W abführen soll bestückt, ich werde wohl dort noch etwas größeres anbringen – nur so zur Sicherheit. Trotz Hitze haben sie 2-stündige Hörsessions durchgehalten :D

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Viele Grüße,
Hironimus
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Hironimus_23
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Beitragvon modmix » 14.05.2017, 11:58

Hallo Hironimus,
Elkos mögen keine Wärme - sie in der Nähe des Kühlkörpers zu plazieren, kann man machen, wenn die Schaltung nur ein paar Jahre gut funktionieren soll.
Lange Drähte zu den Elkos wirken wie kleine Spulen - die braucht man dort i.d.R. nicht.
hth
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modmix
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