Schutzkondensator am Hochtöner

Lautsprecherbau und -tuning

Beitragvon uli.brueggemann » 10.08.2017, 09:51

Josh,

ich verwende meinen TL16H am Digitalverstärker TacT M2150 ohne Schutzkondensator (und jahrelang davor auch andere Hochtöner, z.B. ScanSpeak RingRadiator). Noch nie ein Problem damit gehabt. Ein Lyngdorf-Amp oder Sumoh-Amp (preiswerter) sollte genauso sicher laufen.

Ansonsten schlägt Hans-Martin ja auch den Einsatz einer simplen Sicherung vor, siehe viewtopic.php?p=94694#p94694

Grüsse
Uli
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Beitragvon Hans-Martin » 10.08.2017, 09:58

wgh52 hat geschrieben:Es sind viele Szenarien denkbar, aber Endstufen ohne (DC-)Absicherung sind halt (DC-)gefährlich. "Muss" es solch eine Endstufe sein, muss halt bei teuren Chassis auch ein Kondensator davor um dieses Chassis zu schützen.

Hornguru hat geschrieben:...kann auf den Schutzkondensator verzichten, muss nur Bridged dranklemmen?
Leider ein dickes "Nein!". Nur eine Endstufe mit Ausgangsschutzschaltung, die auch noch schnell genug reagiert, kann den HT ohne Kondensator vor DC Schaden bewahren.
Hallo Josh, Winfried,
ob die Endstufe versagt, oder ihre Schutzschaltung, oder beide, ist statistisch nicht auszuschließen.
Man müsste im Interesse des HT-Überlebens eine Schmelzsicherung einsetzen, deren Ansprechverhalten etwas schneller als das der Schwingspule ist, die bei geringerem Strom unterbricht als die Schwingspule zerlegt wird.
Sandgefüllt haben sie weniger Mikrofonie und mit ihrem geraden Draht einige Vorteile gegenüber Kondensatoren:
Der unvermeidbare Sicherungswiderstand liegt in der Größenordnung des Durchgangswiderstands von Folienkondensatoren. Schmelzsicherungen haben eine sehr geringe Induktivität, beeinflussen den FG nicht. Wenn bei einer Aktivlösung die vorgeschaltete Weiche nach dem Verstärker noch einen Kondensator vorfindet, muss dieser so groß sein, dass er die Übergangscharakteristik nicht beeinflusst, das bedeutet mehr dielektrische Absorption und das verlangt nach einem sorgfältig ausgesuchtem Typ, der den Detailreichtum nicht einschränkt.
Ein entsprechend großes C hat dann auch noch den Nachteil, dass der von ihm ausgehende Schutz eingeschränkt ist, speziell, wenn die Endstufe schwingt oder ein Cinchstecker im Betrieb herausgezogen wird, womit der Massekontakt zuerst verloren geht und zwischenzeitlich der Signalpin allein konnektiert.
Eine mittelträge Sicherung im Bereich 0,6A ist meist passend, der nächste Wert 1A kann schon kritisch sein, die Abstufung zeigt, mit welchen Toleranzbereichen die Hersteller operieren.
Im Preisvergleich steht die Sicherung auch gut da, aber es gibt natürlich auch da Edelausführungen, die so manchen Kondensator übertreffen.
Grüße Hans-Martin
gerade sehe ich, dass Uli auf einen früheren Beitrag von mir verweist, mir war auch so, aber es ist manchmal schneller neu geschrieben als das alte gesucht...
und ein gutes Argument darf man auch noch einmal zu Gehör bringen :cheers:
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Beitragvon Hornguru » 10.08.2017, 10:18

Lehrgeld: Erst Forum fragen
Besonders wenn man in erster Instanz die falschen Werte gekauft hat :x

Sicherung, nette Idee. Danke euch!
Die haben sicher aber auch große Toleranzen.
Hier könnte doch das parallelschalten von 10 kleineren etwas nachhelfen oder?
Alternativ selektiert mit Multimeter. Am besten beides :)

Kann mal jemand ne Faustformel aufstellen bitte?
Zwecks Dimensionierung.

Ich denke max 1 Watt Dauerleistung und kurzzeitige 10 Watt Spitze wären bei meinem Hochtöner angebracht. Lieber klein anfangen. Falls die Sicherung ungewollt im Betrieb weghüpft kann man immer noch aufrüsten. Besser als den Hochtöner aufrüsten ;) Besonders wenns ihn nicht mehr gibt.
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Beitragvon Hans-Martin » 10.08.2017, 12:30

Hornguru hat geschrieben:Hier könnte doch das parallelschalten von 10 kleineren etwas nachhelfen oder?
Alternativ selektiert mit Multimeter. Am besten beides :)

Kann mal jemand ne Faustformel aufstellen bitte?
Zwecks Dimensionierung.

Hallo Josh,
5 Watt sollte ein Hochtöner schon abkönnen, deshalb mein Vorschlag mit 0,6A mt, der kommt aus der Praxis.
Von 10 Sicherungen parallel würde ich abraten, weil die Wärmekapazität auf 10 Glasröhrchen verteilt die Sache unkalkulierbar macht. Sobald die empfindlichste durchbrennt, bekommen die anderen 10% mehr, was einen Lawineneffekt auslösen wird, bis auch die letzte durch ist, die Verzögerung ist absehbar.

Früher gab es Sicherungsdraht als Meterware. Allerdings spielen die Umgebungsverhältnisse eine Rolle, ein Luftzug kühlt und ändert die Charakteristik, deshalb das Glasröhrchen.
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon Hornguru » 10.08.2017, 12:57

Edit: bullshit gelöscht :D

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-ohm.htm

Mittelträge heißt aber kurzzeitig lässt er 50 Watt zu.
Nach dem Rechner wären mir 0,3 A lieber. Was meinst du? So als soften Einstieg.

Ganz wichtig, wie hoch ist die Induktivität ?
Bringts was wenn ich den anderen Leiter zwecks Induktivitätssenkung drum rum wickel?
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Beitragvon Hans-Martin » 10.08.2017, 15:40

Hornguru hat geschrieben:Mittelträge heißt aber kurzzeitig lässt er 50 Watt zu.
Nach dem Rechner wären mir 0,3 A lieber. Was meinst du? So als soften Einstieg.

Ganz wichtig, wie hoch ist die Induktivität ?
Bringts was wenn ich den anderen Leiter zwecks Induktivitätssenkung drum rum wickel?

Josh, nach dem Rechner entsprechen 2,88Watt den 0,6A Strom an 8 Ohm (an 4 Ohm wären es nur 1,44W.
Jetzt nimm mal die Gesamtleistung der Box, der Musik und betrachte den Hochton, der etwa 10% davon bekommt, den Bärenanteil leistet der TT. Bei 80W, was die meisten Schwingspulen der TT abkönnen, wäre das schon an 8Watt, üblicherweise mit Erholphasen, aber bei der modernen Mucke mit starker Dynamikkompression kann man das knicken.

Bei Hörnern mit hohem Wirkungsgrad ist weniger Leistung umzusetzen, aber professionelle Chassis haben meist viel mehr Reserve als eine Hochtonkalotte mit 25mm Schwingspule auf Papierträger.
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon dietert » 15.08.2017, 10:08

Hallo miteinander,

irgendwo habe ich mal gelesen, dass ein Kalottenhochtöner auch mit Schmelzsicherung defekt wird, wenn man 20 oder 30 Volt DC anlegt. Angeblich werden die Klebungen der Sicke durch die Antriebskraft morsch. Insofern ist ein Kondensator schon eine gute Sache, wenn eine elektronische Sicherung zu aufwändig erscheint.
Und wenn nun gleich wieder unsere Schlaumeier von Kondensatorklang schreiben möchten: Moderne Kondensatoren findet man mit der Handelsbezeichnung "DC-Link". So ein MKP-Kondensator für 380 bis 900 VDC ist jedenfalls ziemlich neutral im Vergleich mit einer Schmelzsicherung für kleine Ströme, die ohne weiteres einen ohmschen Widerstand von 1 oder 2 Ohm hat. Der Verlustwiderstand des Kondensators liegt dagegen bei 5-Milli-Ohm, also grob gerechnet einen Faktor 200 niedriger.
Der Kondensator darf nicht zu groß sein. Bei einem 8-Ohm Treiber ergeben 40 uF einen Hochpass bei etwa 500 Hz, das wäre etwa passend. Die Zeitkonstante ist dann 320 usec und damit deutlich kleiner als die einer Schmelzsicherung. So einen Kondensator VISHAY MKP1848640094Y5 gibt es bei ebay ab € 3,98.

Grüße,
Dieter T.
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Beitragvon Hornguru » 15.08.2017, 10:49

Hallo Dieter,

Cooles Teil der Industrie MKP !
Wobei... Einer bringt ja noch nichts. Paare gibt es selten. EU-Neupreis liegt bei 20-25€ / Stück.

Bei Intertechnik liegt der 600V 5% MKP "Q6" (vergleichbare Qualität) bei 15€ sogar niedriger.
Bei 5% Standardwicklung würde ich auch lieber 5 kleinere parallelschalten - 5% Abweichung zwischen links und rechts sind sicher nicht gut furs Stereo/IACC. Und da es keine Bifilare Wicklung ist, sollte zumindest der Superhochtöner noch einen kleinen SuperCap von 3uF zur Überbrückung nutzen (bifilar).
So schlecht und teuer ist IT doch nicht.

Dein Vergleich R & ESR klingt gut und macht Sinn. Auch die eingeschrenkte Sicherheit.
Ich habe auch noch einen weiteren Punkt in die Runde zu geben:

Habe ich eine Übertragerlose-Endstufe (Transistor) hat man auch immer einen minimalen mikroskopischen DC-Offset (technisch harmlos). Geht ja nie ganz weg (absolut).
Bei Systemen mit hohem Wirkungsgrad (Hörner) erzeugt das leichtes säuseln. <1 Meter Distanz oder in leisen Räumen hört man das ziemlich nervig wenn LS >100dB SPL.
Ich hatte extrem rauscharme Endstufen am 105dB SPL Mitteltontreiber, und es nervt trotzdem. Erst mit Spannungsteiler >6dB war es tollerierbar gering. Leider verbrädt das die Effizienz und ist hirnrissig.
Ein Kondensator davor wirkte Wunder. Es herrscht rabenschwarze Stille. Bei Andre Buschers SET Endstufen (DC gekoppelt) kann das schnell extreme Unterschiede machen.

Verbiegt man sich bei Vorstufen und Quellgeräten mit exorbitantem Aufwand (auch bei der Netzreinigung) um Störungen zu reduzieren weil hoher SNR mehr Ruhe und Klarheit ins Klangbild bringt, sollte man sich diese billige Möglichkeit eigentlich nicht entgehen lassen. Welche eine Sicherungs nicht bietet. Und exzellenten Schutz dazu.

Nach anfänglicher Euphorie über die Sicherung tendiere ich wohl doch dazu die Caps zu behalten.

Mit Batterievorspannung braucht man ohnehin 4 Caps (2 parallel 2 serie) und kürzt damit die Toleranz von 5% auf 1,25%. Das macht 4 x 10-30€ je nach Größe. Dazu zwei Plus-Caps für den Superhochtöner als Impulsbrücke 2x 20€ (aber dann fallen die 4 großen ja kleiner&billiger aus).
Bleibt mein Favorit und ist mit +-100€ pro Treiber in der UltraHighEnd Ausführung noch akzeptabel.
Als Sparversion einfach 1 x guter Cap für 20€ sicherlich auch ok.

viele Grüße
Josh
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Beitragvon dietert » 15.08.2017, 11:22

Hallo Josh,

habe irgendwann für ein resonantes Netzfilter eine ganze Schachtel mit 40 solcher 40 uF Kondensatoren für € 44 gekauft, da kostet einer nur noch € 1,10.
Die liegen alle zwischen 39,0 und 40,0 uF (Messung mit HP 4262A bei 1 KHz). Wenn ich davon zwei beliebige nehme, da reden wir hinsichtlich Paargleichheit über 2,5 %. Durch Selektion kann ich sicherlich 10 Paare von 0,2 % oder so bekommen.
Diese MKP-Kondensatoren arbeiten in Serie mit einer ohmschen Last von 8 Ohm sauber bis in den MHz-Bereich.

Grüße,
Dieter T.
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Beitragvon phase_accurate » 15.08.2017, 12:07

Wenn die Grenzfrequenz dieser RC Schaltung deutlich genug unter dem Uebertragungsbereich des jeweiligen Treibers liegt, machen sich 2.5% Toleranz schlussendlich mit noch einmal weniger als 2.5 % beim Frequenzgang bemerkbar. Bereits mit 2.5% wären wir schon in einem Toleranzbereich, den selbst hochwertige Treiber nur selten unterschreiten.
Was leider zu selten gemacht wird, ist die Gegenkopplung nach dem Kondensator abzunehmen und dessen Fehler entsprechend zu berücksichtigen. Und wenn jetzt jemand sagt, das ginge nicht einfach so, dann mus ich sagen, ja es geht nicht einfach so - aber mit etwas Ueberlegung geht es doch ! :wink:

Gruss

Charles
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Beitragvon Hans-Martin » 15.08.2017, 12:33

dietert hat geschrieben:Der Verlustwiderstand des Kondensators liegt dagegen bei 5-Milli-Ohm, also grob gerechnet einen Faktor 200 niedriger.
Der Kondensator darf nicht zu groß sein. Bei einem 8-Ohm Treiber ergeben 40 uF einen Hochpass bei etwa 500 Hz, das wäre etwa passend. Die Zeitkonstante ist dann 320 usec und damit deutlich kleiner als die einer Schmelzsicherung. So einen Kondensator VISHAY MKP1848640094Y5 gibt es bei ebay ab € 3,98.

Hallo Dieter,
das Datenblatt habe ich hier gefunden, auf S.13 unten ist die Impedanzkurve eines 40uF ab 10kHz dargestellt, der Wert liegt dort bei Z=0,4 Ohm (@10kHz), zu niedrigeren Frequenzen steigend. (Z=0,2 Ohm@20kHz)
Ich meine, diesen Wert sollte man im Vergleich zur Sicherung heranziehen, und schon liegt man in der Größenordnung einer Sicherung.

Wenn es nur um die kleine Zeitkonstante ginge, wäre eine passive Frequenzweiche mit den auf die Übergangsfrequenz abgestimmten (kleineren) Cs vermutlich die bessere Lösung, die klanglich aber nicht präferiert wird.

Betrachtet man Tau = L/R, wird mit einem Vorschaltwiderstand (Sicherung) zur konstanten Schwingspuleninduktivität die Zeitkonstante kleiner, aber dies könnte das Klangverhalten beeinflussen, spricht nicht für das Ansprechverhalten der Sicherung, deren mittelträge Ansprechcharakteristik mehr auf die Wärmekapazität der Schwingspule abgestimmt ist (als F oder T).

WIMA nennt Werte für dielektrische Absorption, Vishay (Ex Roederstein) nicht.

@Josh: Ich habe Class-D PWM-Endstufen in Brückenschaltung, die CD-Differenz ist minimal (mein DVM zeigt nichts). Die Kondensatoren-Vergleiche habe ich mit konventionellen Kalottenhochtönern bei ca.90dB gemacht (B&W Metallkalotte, Vifa Ringradiator). Dabei waren diverse Polyester-, Polypropylen-Filmkondensatoren aber auch Jensen Papier-Öl, keiner klang wie der andere.
Hast du mal versucht, bei der Endstufe den DC-Offset auf 0 einzustellen, um das Säuseln zu minimieren?
Klingt eine Endstufe mit DC-Offset besser oder schlechter?
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon Hornguru » 15.08.2017, 13:56

Uuuuh die Kurven der Caps sehen ja doch grausig unlinear aus :shock:

Hans Martin, das scheint wohl eine Frage der Messgenauigkeit zu sein. Der Amp, den mein Guru Kollege entwickelt hat auch, und es geht nicht besser. Und er saß ewig an der Abstimmung. Er meinte das ist normal.

Mit dem Spannungsteiler der die Empfindlichkeit auf ca 98dB runter nahm, war das aber auch schon weg.
Bei 90 bin ich mir sicher dass es unhörbar ist.

Schwache LS haben eben auch ihre Vorteile.
An meinen Elektrostaten mit 79dB SPL war mir damals nicht mal die Brummschleife durch Defekt an der PA Endstufe aufgefallen. Was bei den Hörnern ungefähr so laut brummte wie ein Vibrationsalarm des Handy's auf dem Tisch. Beachtlich! Beim ESL totenstill und glasklar sauber :lol:
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Beitragvon uli.brueggemann » 15.08.2017, 14:29

Hornguru hat geschrieben:Der Amp, den mein Guru Kollege entwickelt hat auch, und es geht nicht besser.

Josh,

vielleicht ist für Dich und Deinen Kollegen dann die Ella interessant, siehe http://www.6moons.com/audioreviews2/naiu/1.html. Dazu gibt es dann auch Patente, da lässt sich weiteres nachlesen :cheers:

Grüsse
Uli
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Beitragvon dietert » 15.08.2017, 15:05

Hallo miteinander,

die Kurven im Vishay Datenblatt (Link von Hans-Martin) zeigen doch praktisch das ideale Verhalten eines Kondensators (Impedanz umgekehrt proportional zur Frequenz), bei dem 40 uF Wert allerdings "nur" bis etwa 100 KHz und nicht bis 1 MHz, wie ich geschrieben hatte. 100 KHz heißt: Im Audio-Bereich praktisch ideal.

Dieses Impedanzverhalten kann man - falls nötig - entweder dadurch berücksichtigen, dass man die Gegenkopplung hinter dem Kondensator abnimmt (Hinweis von Charles). Diese Methode funktioniert auch mit der Schmelzsicherung. Beim Kondensator geht es wegen der hohen Genauigkeit auch durch eine Vorentzerrung am Eingang des Verstärkers, bzw. in der digitalen Weiche.

Grüße,
Dieter T.
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Beitragvon Hornguru » 15.08.2017, 15:38

@ Uli

6moons hat geschrieben:...reaches the tonal advantages of class A with an efficiency of ~80% which resides in the area of pure class D amplifiers...
...first was modified class A. It replaced classic high constant bias with a real-time analog comparator circuit which also controlled feedback...
...complementary Mosfet outputs were driven by two rails, one for the signal, the other for a constant 100mA bias current...
...'current copier' which could scale up the circuit in parallel for ultra-low Ω loads...
...Unlike conventional class AB where only one transistor of a complementary pair is on (either the n or p channel), in Mircea's pairs both were. Now the constantly monitoring calculator circuit could instantly correct for anomalies in one phase without time delay...
...Our amp will withstand a 30A/2Ω peak value at the zero crossing so there are no issues with 90° phase shift. I don't know of any other amplifier like it....
...exploded bandwidth to minimize or banish phase shift...
...common-mode feedback all in real time due to our DC coupling...


Da steht so einiges was auch auf Ralfs Endstufe zutrifft :)
Lustige Zufälle. Nicht zuletzt, war folgendes Erlebnis - was auch 2 weiteren seiner Bekannten so ergangen ist - Grund fürs "Aufgeben der Suche nach Besseren":
Man frage Besitzer eines HighEnd Shops ob man sein eigenes Bastelendstüfchen zwecks Klangvergleich mitbringen und gegen Krell, Mark Levinson etc antreten lassen kann. Ein herabblickendes Grinsen "Ja mach ruhig"... Im Klangvergleich (LS ein Paar Dynaudio Consequence und Martin Logan ESL hinten dran) mussten die nahmhaften Riesen verschämt zurückstecken.
Seither glaube ich Ralf halt Alles ungesehen :) Die Endstufen muss man mal gehört haben!

Aber ich leg ihm die Patente mal auf den Tisch... vielleicht gibts ja mal was Neues.
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