Die Leistung

[Tomtom]

Hallo,

an der Wärmeentwicklung der Geräte ist der Trafo nur unbedeutend beteiligt.
Heutige Trafos erreichen Wirkungsgrade um 95%, d.h. lediglich 5% der aufgenommenen Energie wird vekürzt gesagt in Form von Wärme verloren.
Das wären bei einem Trafo mit 350 W Aufnahme dann eben gerade mal 17,5 W.

Interessanter dürfte sein, dass in den Datenblättern zwar die Eingangsleistung des Gerätes und damit desTrafos angegeben wird, jedoch stets nur die Ausgangsleistung des Gesamtgerätes. Es wird also wirklich so sein, dass von Deinen 350 W etwa 18 über den Trafo selbst verloren gehen und dann noch ein Mehrfaches dieser Leistung bis hin zu den LS-Klemmen verbraten wird, so dass im schlimmsten Fall dort gerade eben die angegebenen 240/160 W übrigbleiben, womit es dann gar keine Reserve mehr gäbe.
Nun liegt der Wirkungsgrad von Endstufen um 25% im A-Betrieb und um 75% im B-Betrieb. Von lezterem ausgehend sind 210/160W lediglich 75% der Endstufeneingangsleistung von 280/213 W, und diese wiederum sind nur etwa 95% der notwendigen Eingangsleistung für 210/160W, also 294/224 W.
Weitere Verluste wie etwa Display (man sollte das nicht unterschätzen), Vorstufe o.ä. kann ich nicht quantifizieren, das wird aber Frank S sicherlich können. Ich schätze die VV-Stufe aber auf so etwa 7-10 W und den Rest auf weitere 5-10W.
Eine 'Reserve' läge also nach dieser Rechnung lediglich bei 40/90 W jeweils noch abzüglich der Leistung für VV und Display etc. von 10-20 W.
Das würde bedeuten, dass bei Vollaussteuerung im 4 Ohm-Betrieb eigentlich gar keine Reserve mehr da ist, im 8 Ohm Betrieb eine von etwa 40-50%.


mfg

Tomtom

[Frank S]

Die Trafoverlustleistung ist zwar sehr gering, muß aber dennoch abgeführt werden. Je nach Qualität vom Eisenkern (meßbar im Leerlauf) und der Auslegung der Wicklung (ohmscher Widerstand=Drahtstärke) werden bei billigen Amps gerne mal 10 Prozent erreicht und die müssen alleine über die geringe Oberfläche abgeführt werden. Daß dies nicht trivial ist, zeigt Danone und die billigen PAs. Abgebrannte (verschmorte und zusammengeschmolzene Wicklungen) sind dort an der Tagesordnung.

Die Hauptverluste entstehen in der eigentlichen Endstufe. Setzt amn die Betriebsspannung als annähernd konstant voraus, so ergibt sich die maximale Verlustleistung bei etwa 65 Prozent der DIN-Leistung. Der Wirkungsgrad liegt dann auch bei knapp über 65 Prozent. Die Treiberstufe heizt mit etwa 10 Prozent der Verlustleistung der Endstufe. Die sonstigen Verluste gehen nahezu vollständig in den Gleichrichtern verloren die ebenfalls gekühlt werden müssen.

Die Vorverstärker ziehen in Summe etwa 20-30W wovon der größte Teil in der Class A Ausgangsstufe verbraten wird.

Ein wichtiger Aspekt ist die Betrachtung von Nennleistung und Musikleistung beim Amp und beim lautsprecher:

-Ein Lautsprecher verträgt z.B. 200W Nennlast. Diese Leistung kann man über längere Zeit bei definiertem Rauschsignal zuführen. Noch strenger ist die AES Norm die Dauebetrieb mit rosa Rauschen fordert.

-Kurzzeitige Überlastungen werrden jedoch vom Lautsprecher mit 300W verkraftet. Da Musik ein dynamisches Signal mit Crestfaktoren >9dB ist kann man sich bei guten Boxen auf die Musikleistung verlassen und diese auch ausfahren! Dabei wird weder die Box zerstört noch tritt hörbares Verzerren auf.

-ein guter Verstärker hat 330W DIN Leistung an 4 Ohm bei 1 Prozent Klirr und 1kHz. Man geht davon aus, daß er dies auf Dauer ohne Überhitzen aushält obwohl laut DIN nur 5 Minuten gefordert sind. Bei 300W ist der Klirr dann i.d.R. auf unter 0.1% gesunken.

-Eine Musikleistung gibt es beim guten Amp im eigentlichen Sinne nur sehr unausgeprägt. Wird die DIN Leistung überschritten, so klirrt der Amp SOFORT deutlich hörbar. Manche Hersteller definieren die eigentliche DIN Leistung als Musik weil diese thermisch begrenzt ist. Die eigentliche Nennleistung ist dann deutlich geringer was einem sofort auffallen sollte.

Als Folgerung daraus ergibt sich, daß der Amp mit seiner Nennleistung (bei guten Amps vergleichbar mit der DIN Leistung) der Musikleistung der Boxen entsprechen sollte.

Bei PA Endstufen wird oft ein Overhead von etwa 1.5db angegeben. Damit berücksichtigt man die kurzfristig höhere Leistung die durch die Speicherung des Netzteils abgegeben werden kann. Bei Vollast sinkt die Spannung im Netzteil etwas ab; die Leistung wird daraus begrenzt. Bei mittlerer Last ist das Netzteil aber noch aufgeladen und kann kurzfristig eine höhere Leistung als die Nennlast abgeben.

Bei Schaltnetzteilen oder großen Trafos ist der Overhead geringera sl z.B. bei weichen EI Trafos. wer Amps dauerhaft im grenzlastbetrieb fährt muß diesem Aspekt Beachtung schenken und die Limiter entsprechend einstellen.

Die Zukunft wird ganz klar den getakteten Amps gehören. Heute sind diese noch schwierig herzustellen weil es wenig Controllerchips gibt die ein breites Einsatzspektrum haben und einfach im Einsatz sind. Man muß viel diskret auzfbauen und aufwendig absichern. Gefährlich ist der shoot-through der sofort alle Transistoren zerstört. Allerdings hat sich schon innerhalb der letzten 2 Jahre hier VIEL getan und in TV Geräten sind schon die ersten ICs zu finden. Der geringe Kühlaufwand und der geringe Stromverbrauch ermöglichen preisgünstigere Produktion. Auch im Car HiFi sind die Geräte schon zu finden. Auch im PA gibt es sie schon lange. In kurzer Zeit wird es universelle Controller geben die direkt die getaktete Endstufe ansteuern können und ein einfaches Layout ohne Durchkontaktierungen erlauben.

Die Lab Gruppen Geräte habe ich schon länger im Blick, der indcetische Klang und die unnötig höhere Leistung rechtfertigen derzeit aber nicht die Invetition.