Zusatzelkos hinter SNT

Hallo,

Schaltnetzteile mögen nicht unbedingt zusätzliche Kapazitäten am Ausgang, normalerweise gibt es eine Angabe im Datenblatt.

PeterBox (Beitrag #1) schrieb:

Hallo, habe hier einen Wondom JAB5 an einem 36 V SNT mit 600W hängen und überlege, ob es Sinn macht hier nochmal zwischen SNT und Verstärker 4 x 4700 uF zu hängen? Was meint Ihr und wie könnte man sowas aufbauen?

Keksstein schrieb es schon.

Ich bin in der Beziehung noch deutlicher:
Bei größerer Kapazität am Schaltnetzteil kommt es i.a. zu niederfrequenten Schwingungen. Also gerade das Gegenteil von dem, was Du erreichen möchtest.

Große Elkos (hohe Kapazität) am Ausgang von linearen (Trafo-)Netzteilen haben ja den Sinn, niederfrequente Störungen (insbesondere 100 Hz, aber auch 50 Hz und dessen Oberwellen), die noch der Gleichspannung aufgrund der 100 Hz-Halbwellengleichrichtung u. ggf. 50 Hz-Einstreuung vom Trafo her überlagert sind, herauszufiltern.

Bei Schaltnetzteilen stellt sich die Situation aber völlig anders dar. Evtl. dort noch vorhandene niederfrequentere Störanteile hat der SNT-Hersteller durch konstruktive Massnahmen bereits beseitigt. Aufgrund der hohen Schaltfrequenz und der steilen Schaltflanken sind am Ausgang eines Schaltnetzteils aber leider hochfrequente Störungen in u.U. erheblichem Masse der Ausgangsgleichspannung überlagert. Und die können durch große Elkos am Ausgang nicht eliminiert werden.

Warum sind große Elkos am SNT-Ausgang gegen hochfrequente Störungen unwirksam?
Goße Kapazitäten in Kondensatoren kann man nur durch große Elektrodenflächen erreichen, die wegen des Raumbedarfs gewickelt sein müssen. Diese Wicklung hat aber zwangsweise eine erhebliche Induktivität, die als Blindwiderstand bei Hochfrequenz wirkt. Im Ergebnis, kann also eine hochfrequente Störung deshalb mit einem Kondensator großer Kapazität nicht eliminiert werden, dessen Induktivität bei hoher Frequenz wirkt ja dagegen. Große Elkos helfen also nur gegen niederfrequente (Brumm-)Störungen von linearen Trafonetzteilen, aber nicht bei Schaltnetzteilen.

Um die hochfrequenten Reststörungen aus einem Schaltnetzteil zu beseitigen (die liegen vor allem im Megahertzbereich, 100 kHz bis über 20 MHz), sind stattdessen kleine Kapazitäten wirksam. Man nimmt dafür Keramikkondensatoren mit z.B. 100 nF (ja nur Nanofarad!) und damit kombiniert besondere Gleichtakt- und Gegentaktdrosseln, die so bemessen sein müssen, dass sie bei den auftretenden maximalen Strömen nicht in die magnetische Sättigung kommen. Ob man Gleichtaktstörungen (also gleichphasige Störung) oder Gegentaktstörungen (Phase um 180° verschoben) oder beide auf dem Ausgang hat, muss man experimentell ermitteln. Das ist sowohl von der Messtechnik her anspruchsvoll, als auch von den Methoden der effizienten Entstörung.

Die Qualität des verwendeten Schaltnetzteils zeigt sich vor allem in der Qualität von dessen Hochfrequenzentstörung. Faustregel: Je billiger und einfacher das Schaltnetzteil, um so stärkere Hochfrequenzstörungen hat es auf seinem Ausgang. Denn gute Entstörung ist teuer.

Ich benutze ein auf MW (Mittelwelle) geschaltetes Kofferradio zur Prüfung auf solche Störungen. Den SNT-Ausgang stelle ich auf 9 V ein (ggf. mit Spannungsteiler). Ich achte auf korrekte Polarität beim Anschluss an die 9 V-Buchse des Kofferradios (mein Kofferradio möchte den - Pol innen an der Buchse und den + Pol aussen) und lasse das zu prüfende Schaltnetzteil mein Kofferradio versorgen. Bei schlechter Schaltnetzteil-Entstörung erscheint auf MW (am Senderknopf die ganze Skala durchstimmen) ein störendes Brummen und Knattern oder sogar Pfeifen bei bestimmten Frequenzen. Ein sauber entstörtes SNT stört MW nicht. Kein gekauftes Schaltnetzteil der einfachen Art kann diesen Test zur vollen Zufriedenstellend bestehen! Aber man erkennt so große Unterschiede. Manche SNTs zeigen sich so als "grottenschlecht", andere als "nja - gut ist es nicht, aber vergleichsweise besser". Sehr sorgfältig und aufwändig entstörte Schaltnetzteile verursachen in diesem Test so gut wie keine Empfangsbeeinträchtigung auf MW.

Einfach einen großen Elko dranzuhängen ist dagegen kontraproduktiv und verschlechtert das Verhalten von SNTs!

Nun ist allerdings ein Wondom JAB5 kein HiFi.
Lt. Techn. Daten des JAB5, publiziert bei https://store.sure-electronics.com/product/756 hat er bei 10 kHz, 2 x 5 W an 6 Ohm bereits enorme 4% THD+N. Das kalte Grauen in Reinform.
Insofern, kann man auch durch das beste Netzteil mit noch so sauberer Spannung daran nichts "verbessern". Nur unterhalb von 2 kHz ist der THD+N Messwert dieses Class-D Verstärkers noch akzeptabel, und das auch nur bei einer Ausgangsleistung von höchstens 5 W pro Kanal..

Schaue hier:
(https://store.sure-e...es/1/756/p/per-2.jpg)

Gruß
Reinhard

Also ich lese da 0,04 % THD+N.
Sicher ist kein richtiges Hifi, ist aber auch nur ne Partybox.
Die Elkos sollten auch nur die Spannung im Bassbereich ein wenig stabilisieren und nichts mehr wegfiltern.

Nein.
Du musst schon die Frequenzskala beachten!
Die Messkurve ist bei 10 kHz ungefähr in der Mitte zwischen 1 % und 10 % auf der log-Achse, das sind 4 %.

Schaue sie Dir nochmal an.
Der niedrigste gemesseneTHD+N Wert (= Summe von Klirr- und Störprodukten) von 0,04 % ist bei 100 Hz. Bei 1 kHz sind es schon 0,09 % und bei 5 kHz bereits 1 % bei nur 5 Watt Ausgangsleistung.

Das heisst, dass dieser Verstärker noch nicht einmal die alte und und schon vor 1970 als zu lasch kritisierte deutsche HiFi Norm DIN 45500 von 1966 erfüllen kann. Denn die hat vor fast 60 Jahren bereits < 1 %THD bei 12,5 kHz und mit Vollaussteuerung (wenigstens 6 Watt/Kanal) von Verstärkern verlangt.

"Fette Elkos" am Ausgang eines Schaltnetzteils stabilisieren aber nicht die Spannung - sie destabilisieren das Netzteil. Dein Class-D Verstärker hat eine Ausgangsleistung von max. 4x 100 W und hat als Class-D wenig Verluste. Dein Netzteil kann 600 W liefern, also genügt das voll. Was willst Du da stabilisieren, wenn das Netzteil mehr Strom liefern kann, als der Verstärker jemals benötigt?


Gruß
Reinhard

Ich will nicht streiten oder diskutieren.
Die Skala zeigt das ganze bei 6 Ohm und 20 V.
Wie es bei 36V und 8 Ohm aussieht ist ein anderes Blatt.
Aber sei es drumm. Er klingt für die Größe erstaunlich gut und ich hatte auch schon ein paar Chinakracher gehabt.
Mit richtigem Hifi hat das freilich nix zu tun und ich würde mir dies nicht ins Wohnzimmer stellen, aber für eine Partybox reicht das völlig aus. Sie befeuert damit 4 Breitbänder (Mivoc FR358N) und einen Beyma 10CMV2.
Da geht der Pegel (gemessen) im Keller schon Richtung 120dB. Man kann sich das ganze sogar anhören, ohne gleich die Krise wegen Übersteuerung zu bekommen.

Im Grunde ging es mir nur um die Impulsspitzen im Bassbereich.
Ich war der Meinung, dass man den Bass mit ein paar dicken Elkos (oder mehrere kleinere) ein wenig stabiler zum laufen bekommt. Kenne das noch aus der guten alten Zeit mit Transistoren und Ringkern.
Schaltnetzteile sind da wesentlich komplexer, daher hier die Frage.
Aber so wie Ihr es beschreibt, könnte ich mir damit nur Ärger mit dem SNT einhandeln. Das möchte ich ungern. Also bleibt alles so wie es ist.

Danke für die Antworten.

VG
Peter

Das mit den dicken Elkos und den Ringkerntrafos ist genauso, bzw. fast schon, Voodoo wie mit den irren
Leistungsabgaben der Verstärker.

Auch da konnte man mit den dicken Elkos nichts stabiler zum Laufen bekommen. Sinn und Zweck war
es, oder ist es noch immer, die Restwelligkeiten nach dem Gleichrichter zu glätten um sich so keinen
"Schmutz" ins Nutzsignal einzufangen. Stellt sich sowieso die Frage ob bei abartigen Pegeln von mehr als,
sagen wir mal 120 dB(A), eine Restwelligkeit überhaupt zu hören ist.

Am liebsten hätte man damals die dicken Dinger so dick wie möglich gemacht. Aber auch hier sind Grenzen gesetzt.
Muss doch der Trafo und der Gleichrichter die Energie aufbringen können die dicken Dinger auch laden zu können bevor
diese abrauchen. Viel hilft eben nicht immer viel.

Andererseits hatte z.B. Technics einmal einen Vorverstärker der rein mit Akkus betrieben wurde, um eben die
Störungen aus dem Netzteil zu eliminieren. Hier wären wir jetzt im Kleinsignalbereich. Schließlich gibt es für einen
Transistor nichts besseres als reinen Gleichstrom aus einer Batterie. Da ist nix mit 50 Hz-Brumm oder dergleichen.
Hat man es gehört? War es die Revolution? Haben alle anderen Hersteller par dieser Performance nachgezogen?
Schließlich war man hier am Nähesten am Ideal. Die Antwort ist so einfach wie die Idee: Nein.

Wenn ich mich recht erinnere gab es noch nicht einmal einen Nachfolger.

Somit wurde die Liste der Gimmicks, Unterscheidungsmerkmale ohne technischen Nutzen, wieder einmal um einen
Punkt erweitert.

PeterBox (Beitrag #6) schrieb:

Er klingt für die Größe erstaunlich gut VG Peter

Na dann ist doch alles gut!
Kein Bedarf für zweifelhafte Verschlimmbesserungen am Netzteil.

Gruß
Reinhard