Wir schreiben hier über die Netzteile von Audio-Verstärkern
Audio-Verstärker brauchen zum Verstärken von Signalen bislang immer eine (oder mehrere) Gleichspannung(en). Es gibt mehrere Möglichkeiten, diese Gleichspannung zu erzeugen.
Über welche Audio-Verstärker-Typen reden wir ?
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- der simpelste analoge Audio-Verstärker samt Vorverstärker funktioniert mit nur einer Speisespannung
- der aufwendigere und technologisch bessere Verstärker (Vorverstärker und auch Endverstärker) braucht eine symmetrische Speisespannung
-- aufgeteilt nach z.B ±15 Volt bei Vorverstärkern und
-- bis zu ±65 Volt (teils sogar bis ±85 Volt) bei Endverstärkern - der digitale Endverstärker braucht wiederum nur noch eine Speisespannung
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Die Höhe der benötigten Speisespannung(en) spielt daher in der Erklärung erst mal keine Rolle.
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Dafür gibt es die Kombination von Trafo und Gleichrichter(n)
Unsere Audio-Verstärker arbeiten allermeist mit einer Versorgungsspannung unterhalb der Netzspannung von 230 Volt. Diese Versorgungs- Wechselspannung wird allermeist mit einem Transformator auf den gewünschten Wert reduziert.
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Die Gleichrichtung der angelieferten Wechselspannung kann in mehreren Modi erzeugt werden :
- Habe ich nur einen geringsten Stromverbrauch, kann sogar eine Einweggleichrichtung sinnvoll sein.
- Benötige ich eine Gleichspannung mit höherer Leistung, bieten sich Zweiwege-Gleichrichter und Vierwege-Gleichrichter (Brückengleichrichter) an.
- Vorteil bei der Zweiwege-Gleichrichtung : hier habe ich eine geringere Duchlaßspannung und damit eine geringere Verlustleistung im Gleichrichter.
- Vorteil bei der Vierwege-Gleichrichtung : nur eine Wicklung erforderlich
- Nachteil bei der Zweiwege-Gleichrichtung : hier erhalte ich so oder so nur eine Gleichspannung und der Transformator muß eine Mittenanzapfung der Sekundärwicklung bereitstellen.
- Nachteil bei der Vierwege-Gleichrichtung : hier geht die doppelte Durchlaß-Spannung von bis zu 2 Volt verloren und wird entsprechend in Wärme umgesetzt. Und damit ist an oder auf dem Gleichrichter ein großer Kühlkörper notwendig.
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- Bei der Vierwege-Gleichrichtung mit einer normalen Sekundärwicklug des Trafos erhalte ich "nur" eine (1) Gleichspannung.
- Bei der Vierwege-Gleichrichtung mit einer Mittenanzapfung der Sekundärwicklung kann ich zwei entgegengesetzte gleich große Gleichspannungen mit jeweils dem Maximal-Strom einer der Wicklungen erzeugen.
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Die Besonderheiten bei aktuellen Digitalverstärkern
Die bei uns im Labor vorhandenen Digitalverstärker benötigen (nur noch) eine Gleichspannung - mit ein paar Einschränkungen. Die Digitalverstärker-Chips sind empfindlich gegen Überspannungen.
Diese eine Gleichspannung kann mit einem Trafo mit Mittenazapfung und einer Zweiwege-Gleichtrichtung effizienter erzeugt werden als mit nur einer Sekundärwicklung und einem Brückengleichrichter.
Und ... unserere Transformator-Netzteile - egal mit welcher der obigen Gleichrichtungen - liefern eine deutlich höhrere Leerlaufspannung als die nominelle Nennspannung unter einer mittleren Last. Solch eine Spannungsüberhöhung könnte den Chip zerstören oder aber man verzichtet auf die angegebene (versprochene) maxmale Nenn-Ausgangsleistung.
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