Hochtonschutz

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Hey, ich hab das hier in einem anderen Forum gefunden und wollte mal eure Meinung oder evtl. sogar Erfahrung hören.
Was das technische Niveau angeht, ich versuche euch folgen zu können ;)

Soffitte oder PTC sind definitiv von der Reaktionszeit zu träge für die zarte Schwingspule
Ich empfehle folgende Variante: PTC 0,5 A mit parallelgeschalteten Widerstand 22 Ohm/10 W in Reihe zum Hochtöner - und dann parallel zum Hochtöner: bipolare Überspannungsschutzdiode 6,8 V / 1500 W in Reihe mit Widerstand 4,7 Ohm/ 10 W
Die Überspannungsschutzdiode hat eine Reaktionszeit von wenigen Nano-Sekunden (!) - wenn die Diode öffnet, schaltet sie den 4,7 Ohm Widerstand parallel zum Hochtöner - die Überlast wird wirksam und trotzdem quasi unhörbar abgefedert (öffnen + schließen innerhalb von Nano-Sekunden) - der Widerstand verhindert gleichzeitig einen Kurzschluß - bei anhaltender Überlast reduziert PTC den Strom (schützt dadurch Hochtöner + Schutzdiode gleichermaßen) - der 22 Ohm Widerstand (parallel zum PTC) bewirkt ein schnelleres Release des PTC.
Die 4 Bauteile kosten max. 5 Euro - der Hochtöner wird quasi unkaputtbar !
Was klar ist, das man diese Schaltung dann an den HT anpassen muss. Ich möchte nur wissen ob es mehr Vor- oder mehr Nachteile mit sich bringt.

Gruß Lukas
 
Eigenschaft
 
Recht kreativ, könnte aber funktionieren. Ich hätte bedenken, dass die Diode überhitzt.
Und man bekommt einen HT immer kaputt, nur in manchen Fällen nicht mehr so einfach :D
 
Das ist die Frage ob der PTC den Strom rechzeitig bei anhaltender Last stark genug reduziert, dass die Diode nicht überhitzt. Dann liegt es halt an der genauen Dimensionierung der Bauteile, dass diese auch aufeinander abgestimmt werden müssen...
Und ja wenn man will bekommt den HT immer kaputt ist klar :D aber es würde definitiv erschwert werden durch diesen Schutz.
 
und dann parallel zum Hochtöner: bipolare Überspannungsschutzdiode 6,8 V / 1500 W in Reihe mit Widerstand 4,7 Ohm/ 10 W

Ich bin mir nicht sicher, ob ich gerade einen Denkfehler mache, aber:
Eine Spannung von 6,8 Volt entspricht einer Leistung von 3 Watt an 8 Ohm. Wenn jetzt alles darüber abgeschnitten wird, bekommt man den Treiber zwar nicht mehr kaputt, aber es kommt auch nichts mehr raus. Gute aktuelle Hochtöner haben mit Spitzen von über 100 Watt kein Problem.
 
Ich würd eher sagen 5,78 an 8Ohm...(11,56watt bei 4ohm) (Formel: P=U²/R )und ja das is dann so ne Sache....muss ich mir noch genauer ansehen...die 6,8 V kann man ja gegen mehr tauschen....Für einen 20 Watt HT wäre dann z.B diese Diode nutzbar Link man brauch die CA Version... Da kommt man dann auf 18 Watt...wäre noch viel Luft nach oben...die nächste die man Bestellen kann wäre dann z.B. mit 15V...also gute 28Watt...So eine Schutzschaltung dann ideal zu dimensionieren muss am jeweiligen HT ausprobiert werden, jeder verhält sich ja anders...also wer stellt seine zum Grillen zur Verfügung :D:D
 
Zuletzt bearbeitet:
Hab das gestern mal schnell ausprobiert an einem billig HT und es funktioniert tatsächlich, nur wird der untere Widerstand (in Reihe zur Diode) rel. warm....ich bin mir nicht sicher ob das so gesund ist ;)
20111021_131748.jpg
 
Ich hoffe, ich mache im Folgenden keinen Denkfehler!


Nehmen wir einen Verstärker mit 50W. Der ist nominell für den Anschluß eines 8Ohm Lautsprechers ausgelegt. Dann liegt dort eine Spannung von 20V an und es fliest ein Strom von 2,5A.

Soweit klar.
Der Widerstand der Schaltung (mit 4,7Ohm parallel zum Lautsprecher) beträgt
1/Rges = 1/8 + 1/4.7
Rges = 2,96 Ohm

Hier nehmen wir an, daß der PTC kalt ist und leitet.

6,8V gehen über den Lautsprecher mit 8Ohm. Dort fließen also 0.87A und wir haben eine Leistung von 5,78W
13,2V gehen über die Widerstand-Diodenstrecke. Dort fließen 2,8A. Das entspricht einer Leistung von 37W.

Die Frage ist natürlich, ob der Verstärker die 3,6A liefern kann... Wie auch immer, der 10W Widerstand erscheint doch zu klein zu sein.

In der Rechnung ist natürlich der PTC und der dortige Widerstand unberücksichtigt. Wenn der PTC sperrt, dann erhöht sich der Gesamtwiderstand der Schaltung auf knapp 25Ohm. Das drückt dann den Gesamtstrom auf unter 1A.

Insgesamt würde ich aber sagen, daß man sich damit ein schönes Heizkraftwerk baut.
Wie der Verstärker auf die dabei entstehenden seltsamen Lasten reagiert ist dann auch noch eine Frage für sich.
 
2 Dinge verursachen Stirnrunzeln - aber vielleicht kann die jemand entkräften

1.
Die Diode wirkt ja im Prinzip wie ein Spitzenbegrenzer, der ab einer gewissen Spannung die weitere Spannungserhöhung verhindert, indem sie zunächst die Spitzen limitiert und dann immer mehr aus der (theoretisch Hoffentlich schön) sinusförmigen Wechselspannung eine (übertrieben) trapezförmige Spannung "hält" (auf die Schnelle - blöd erklärt). Der Vorwiderstand wird immer wärmer, weil vom Amp immer mehr Spannung kommt, aber der Verbraucher (parallel zum HT) immer niederohmiger wird. Die Wärme ist im Moment mal egal -
ABER
überlegt mal wie sich das anhört???? wie eine übersteuerte Enndstufe ohne Limiter, der auch die Spitzen abgeschnitten werden, einfach weil die Ausgangsspannung nicht mehr weiter kann als das Netzteil Spannung liefert.

So etwas gibts z.B. in den Ampeg-Amps, um in gewissen Stufen den "dreckigen" Sound zu erzeugen.
Dem Hochtöner ist nicht gedient, weil (theoretisch betrachtet) die Spitzen gekappt werden und damit der K3-Faktor und der Obertonanteil erhöht wird - abgesehen davon daß man es hört.

Für die Tests müßt Ihr ja keinen HT braten; nehmt doch einfach einen billigen Mitteltöner mit 30W und die 6,8V-Diode davor; die "Begrenzung" auf eine rechnerisch kleinere Leistung wird sich wohl klanglich auswirken. Ich habe leider keine zeit (wohl aber das Material und MMeßgeräte u. Oszi usw.) aber ich kann mir vorstellen, daß diese theoretischen Überlegungen auch gehörmäßig zu erfassen sind......


2. so gut diese Theorie auch ist - der Hochtöner hängt doch an einer Frequenzweiche und hat mind. noch eine Spule parallel.
Also verhält sich das Ganze doch nicht mehr real wie ein linearer Widerstand. Hier müßten also noch Resonanzfrequenzen bzw. Impedanzverlauf betrachtet werden und dann verschiebt sich das Ganze in einen Bereich, der nicht mehr so einfach zu erfassen sein wird.

3. einer guten stabilen Endstufe wird so eine Belastung nicht sonderlich viel ausmachen; aber manche schlecht oder billig designten Amps oder Digi-Amps mit zickigem Verhalten bzgl. Phasendrehungen aktivieren dann schon gern mal ihre Protections.
Ergo: wer viel Geld ausgibt für gute Amps und Speaker wird sich auch einen ordentlichen Controller leisten können - oder sein Matreial vernünftig betreiben, daß die Amps nicht überfahren werden und die Boxen vernünftig dimensioniert sind.
Die Sorry - nicht böse gemeint (!!) - Spar- oder Billig-Fraktion wird sich auch noch mit den UNNwägbarkeitten in der Endstufe auseinandersetzen müssen - und damit unbeherrschbar - meine unmaßgebliche Meinung


4. MEIN unbedeutender Denkansatz: Sofitten sind gut, helfen manchmal (wenn man Glück hat); die o.a. Idee mit der doppelten Z-Diode muß gründlichst überlegt werden (oder liege ich mit den Betrachtungen so verkehrt?)
Thermoschalter direkt in der Zuleitung zum Hochtöner helfen auch (manchmal) weil die thermisch reagieren und Spitzen aber durchlassen

Beste Idee: aus der Spannung die zum Speaker geht eine kleine Elektronik versorgen (das macht einem guten Amp i.d.R. nichts aus), die
a) die in die Box geschickte Wechselspannung durchj normale Gleichrichtung für die eigene Versorgung nutzt und
b) die Wechselspannung aus dem Amp Richtung Hochtöner ggf. auch hinter der Weiche über ein Integrierglied (geht ganz einfach mit einem simplen OP - siehe Titze-Schenk-Halbleitertechnik) "analysiert". Wenn nun zu lange ein für den HT zu hoher Pegel anliegt, wird der Ausgang des Integrierglieds schnell einen Pegel erreichen, an dem der nachfolgende Komparator sagt: "Jetzt reichts" und der dann ein Relais anziehen läßt, mit dessen Öffner die Spannung zum HT unterbrochen oder nur mehr über einen Vorwiderstand (dann wirds kurzzeitig auch leiser....)
Wird die Leistung zurückggenommen, bricht auch die Spanunng für die Elektronik zusammen und das Relais zieht wieder an und der Speaker ist wieder voll da.



So, das war eine ein klein wenig wissenschaftlcihe Abhandlung zum Feierabend.
Ich hoffe, ich habe Euch nicht verstört, weil ich so viel geschrieben habe.
aber Ihr sollt sehen: Ein Problem GUT zu lösen erfordert ein klein wenig know how und doch einen Aufwand der mehr als 1€ beträgt (hier geschätzt: Material 10€)

Norbert

---------- Post hinzugefügt um 17:04:49 ---------- Letzter Beitrag war um 17:02:44 ----------

sorry meine Tippfehler!!
 
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Hey, ich hätte jetzt mal zum Probieren ein Monacor DSP-1 Modul/Relais vor den HT einer JBL JRX 115 geschaltet. Problem: Egal wie laut es wird, es schaltet nicht ab. Normalerweise müsste der JBL 2412h - 1 Treiber doch 8Ohm und 25Watt haben? Hat wer ne Idee?
Ich hab ne DAP P-1200 bis zum clipping ausgefahren und der HT lief immer noch. Sind bei 90Hz und 14kHz getrennt. Was mich auch leicht zum staunen brachte, dass selbst kurz vorm Limit der DAP nichts merklich verzerrte.
Gruß Lukas
 
da gibts meherer Faktoren:
1. hat der Hochtöner überhaupt 25w sin Belastbarkeit?
2. die Trennfrequenzen 90Hz (zum Sub?) sind ja noch plausibel, aber 14kHz will mir nicht einleuchten; auch 4 kHz (falls es Tippfehler ist) sind für eine 15/1-Box recht hoch
3. in der Beschreibung - nur oberflächlich überflogen- steht nichts, was Hinweis auf die Charakteristik der SWchutzschaltung geben kann: reagiert die bei 20W@8Ohm sinus, d.h. Durchschnittsleistung, so daß sie mehr die therm. Belastbarkeit "überwacht" oder sollen da schon die Spitzen "gekillt" werden?
Ich denke einen Hochtöner wirksam zu schützen bedraf schon einer Elektronik mit externer Spüannungsversorgung und ein paar integrierenden Schaltungen (Bewertung des Durchschnittspegels / Komparatorschalrung und anschließender Ansteuerung eines Relais. Das halte ich in passiver Ausführung speziell für einen Hochtöner doch etwas fragwürdig. Merke: es muß nicht alles gut sein, was verkauft wird.
In der passiven Variante muß sich die Schaltung nämlich aus dem Signal nach der Weiche für den Hochtöner selbst mit Spannung versorgen. Da dürfte der "Hund" begraben sein.

Norbert
 
In der passiven Variante muß sich die Schaltung nämlich aus dem Signal nach der Weiche für den Hochtöner selbst mit Spannung versorgen. Da dürfte der "Hund" begraben sein.
Denke ich auch. Wenn so ein HT dann 16 Ohm hat mit ordentlich Vorwiderstand, dann kann es sein, dass das Modul so schon den HT einbremst durch seine Eigenlast.
 

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