Spannungsversorgung - Leistungsteil

Es stellt sich die Frage, was dem TDA7294 zugemutet werden kann, hier gibt das Datenblatt Auskunft:

+-50V wenn kein Signal anliegt und 10A in der Spitze sind zwar beeindruckende Zahlen, haben aber in der Praxis wenig Relevanz, denn die eigentliche Begrenzung liegt in der maximalen Verlustleistung von "nur" 50W und dem thermischen Widerstand von im ungünstigsten Fall 1,5°C pro Watt. Für eine lange Lebensdauer des Verstärkers erscheint es daher sinnvoll den Verstärker nicht an seinen Grenzwerten zu betreiben und ihn deshalb mit maximal +-35V zu betreiben wenn 8 Ohm Lautsprecher verwendet werden und sich auf +-25V zu beschränken bei der Verwendung von 4 Ohm Lautsprechern - bei genauem hinsehen findet sich dieser Hinweis auch im Datenblatt:

Die im Diagramm abzulesende maximale Ausgangsleistung bei den angestrebten Betriebsspannungen von circa 75W ist allerdings utopisch, da der Verstärker hier bereits hoffnungslos übersteuert ist. Für hochwertige Musikwiedergabe ist bei spätestens 60W Schluss, abhängig von der Dimensionierung des Netzteils.

Das Diagramm gibt auch einen Hinweis auf eine sinnvolle Dimensionierung - hierzu müssen an der Spitze der gewählten Kurve die Leistungen Pdiss und Pout addiert werden. Das ergibt in beiden Fällen ganz grob das gleiche Ergebnis 35W(Pdiss)+35W(Pout) = 70W. Die am nächsten liegende Standard-Transformator-Größe liegt bei 80VA. Da bei der Musikwiedergabe die mittlere abgegebene Leistung, abhängig von der Musikrichtung, aber in der Regel geringer ist ist auch ein 50VA Transformator vertretbar. Soll der Verstärker aber ständig an den Grenzen seiner Leistungsfähigkeit betrieben werden ist zu beachten, dass die Ladeelkos für den Transformator eine kapazitive Last darstellen. Das bedeutet, dass der Transformator dann sinnvollerweise um den Faktor 1,5 bis 2 größer dimensioniert werden sollte, damit dieser nicht überhitzt. Transformatoren noch größerer Leistungsklassen können auch verwendet werden, bringen aber Probleme mit sich - einen erhöhten Einschaltstrom, der abhängig von Leistung und Bauform auch den Haushaltsautomaten auslösen lässt wenn keine Vorkehrungen getroffen werden.

 

Zu beachten gilt, dass eine gleichgerichtete Wechselspannung den angeschlossenen Ladekondensator auf die Spitzenspannung der Wechselspannung auflädt. Die zu wählende Wechselspannung des Transformators muss also um den Faktor aus Wurzel 2 kleiner sein. Die zu wählenden Transformatoren müssen also eine (jeweils aufgerundete) Spannung von 18V bei einer 4 Ohm Last und 25V bei einer 8 Ohm Last liefern. Aufrunden ist in Ordnung, denn nicht berücksichtigt ist bei dieser Vorgehensweise die Tatsache, dass über jede der notwendigen Gleichrichterdioden noch eine Spannung von circa 0,7V abfällt. Ebenfalls nicht berücksichtigt wurde die Tatsache, dass die Transformator-Ausgangsspannungen bei der Nennlast des Transformators angegeben wird. Die Ausgangsspannungen sind im Leerlauf höher und schwanken mit der Belastung. An dieser Stelle wird deutlich wieso es nicht sinnvoll ist bei der Dimensionierung  die im Datenblatt angegebenen Maximalwerte zu verwenden!

 

Wichtiger Hinweis:

Die Primärseite des Transformators wird mit Netzspannung betrieben, deshalb sollte sich hier nur herantrauen wer genau weiß was er tut, sonst besteht Gefahr für Leib und Leben. Selbst beim kleinsten Zweifel lieber einen Fachmann hinzuziehen. Generell dienen alle hier angegebenen Informationen nur als Hilfe zur Selbsthilfe. Ihre Handlungen haben Sie in jedem Falle selbst zu verantworten.

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