Dynamisk kapacitet i förstärkare

[Kraniet]

Läser man på lite olika tillverkares hemsidor så finns det olika lösningar som de använder för att få högre dynamisk kapacitet än RMS-effekten.
NAD har ju sitt "power envelope" eller nu "powerdrive" men även andra firmor har ju liknande lösningar.

Men vad innebär det egentligen? En watt är väl en watt? En stärkare på 100W som kan trycka ur sig 200W dynamiskt måste ju producera det voltsving som krävs och då måste väl strömförsörjningen också ha den kapaciteten. Så då har man ju i realiteten en 200W förstärkare, inte 100W. Så vad är det man egentligen gör för att åstadkomma detta?

[Bill50x]

En watt är en watt, javisst. Men hur länge? Resonemanget bakom typ power envelop är att man under kort tid kan få ut högre effekt för att att kunna återge transienter utan klippning. Försöker man få ut den högre effekten under längre tid är det risk att något går sönder eller börjar brinna. Eller så kroknar förstärkaren och börjar dista rejält.

/ B

[Kraniet]

men då måste man alltså överdimensionera förstärkaren i viss mån och sen strypa vad den kan göra?

Kan det röra sig om att ha mindre kylflänsar än vad som krävs för kontinuerlig drift eller transformatorer med mindre VA trots hög spänning osv?

Man kan ju undra då om det är värt att konstruera en mer komplicerad förstärkare bara för att kunna spara in på kylflänsar?

[Bill50x]

Istället för en biffigare nätdel kan man tex ha några rejäla kondensatorer som ger en extra skjuts när det behövs. Kan man dra ner på storlek på nätdelen sparar man såväl pengar som vikt. Man kan göra en mindre låda, det blir billigare att frakta, drar mindre ström osv. Med en mer "dynamisk" konstruktion kan man ha billigare transistorer, lägre krav på övriga komponenter. Det är en väldig skillnad på kraven om en förstärkare ska kunna lämna en stor ström kontinuerligt jämfört med kanske max en tiondels sekund.

Vad som också spelar roll är inom vilket resistansområde förstärkaren ska kunna ge effekt. Vill man bygga en förstärkare som dubblar effekten vid varje halvering av (högtalar-)last så krävs det rätt rejäla doningar redan vid beskedliga effekter. De flesta tillverkare anger dock uteffekten vid 8 ohms nominell resistans.

På 70-talet upptäckte japanerna att en viktig marknadspoäng var att ha många watt. Kenwood var väl de som drev detta längst, man hade något som (om jag minns rätt) kallades typ MOPP - Maximum Output Pulse Power. Vad man gjorde var att koppla in en extern nätdel, man körde enbart en kanal och med korta pulser lastade man på tills det brann. Sedan tog man det värdet gånger två eftersom det var en stereoförstärkare. En liten 2x12 W förstärkare kunde därför kallas för en 250W- förstärkare

Elektronik är billigt och mekanik är dyrt idag. Det är absolut billigare med en mer komplex elektronik än att skicka med några extra kilo kylflänsar.

/ B

[DQ-20]

men då måste man alltså överdimensionera förstärkaren i viss mån och sen strypa vad den kan göra?

Kan det röra sig om att ha mindre kylflänsar än vad som krävs för kontinuerlig drift eller transformatorer med mindre VA trots hög spänning osv?

Man kan ju undra då om det är värt att konstruera en mer komplicerad förstärkare bara för att kunna spara in på kylflänsar?

Transistorerna kan gå sönder vid mycket kortvarig överbelastning och där kylflänsarnas storlek inte spelar någon som helst roll. Om du söker på "SOA" (safe operating area) så ser du hur alla transistorförstärkare har en "strypning" som sker i princip momentant och som inte har något med värmen att göra. Att bränna en transistor går på ett ögonblick. Varma kylflänsar är ingen indikator eftersom de främst reagerar på medeleffekten. Många förstärkare har också någon form av temperatursäkring som stänger av förstärkaren om förlusteffekten blir för hög, men det är som sagt i sammanhanget en långsam process.

/DQ-20

[Kalejdokom]

NAD har ju patent på sin Powerdrive, så dom vill väl inte avslöja i detalj hur det går till, men så här beskriver dom själva vad det handlar om:

POWERDRIVE
To meet the diverse requirements of high current drive and high dynamic power, our patented PowerDrive amplifier circuit will build further on our reputation for amazingly effective power. By adding a second high-voltage rail to our well regulated high-current power supply, we get an "overdrive" that can nearly double the continuous power on a short term dynamic power basis. This is a further development and refinement of our renowned Power Envelope circuit, utilized by NAD in the 80's and 90's. PowerDrive differs from Power Envelope in that it offers greater amplifier stability and low impedance drive capability, resulting in less distortion when driving real speakers with real program material.

[celef]

NAD har ju patent på sin Powerdrive, så dom vill väl inte avslöja i detalj hur det går till, men så här beskriver dom själva vad det handlar om:

det fina med patent är väl att informationen om patentet är offentlig, där all funktion som berör just patentet är noga beskrivet

[jansch]

Kraniet - det finns väl 2 svar på din fråga
- Förr pratade man ju om musikeffekt och kontinuerlig effekt. Vanligaste skälet till skillnaderna är ju att reservoarkondingar i nätdelen töms så att spänningen sjunker och kondingarna fylls ej heller på tillräckligt snabbt pga resistansen/förlusterna i nättrafon. Dessutom blir ju skillnad om båda eller en kanal belastas
- Termiska begränsingar (som redan är nämnt) i många olika komponenter. Halvledare, små kylplåtar, transformatorer som är dimensionerade för mindre effekt, mm.

[Kalejdokom]

NAD har ju patent på sin Powerdrive, så dom vill väl inte avslöja i detalj hur det går till, men så här beskriver dom själva vad det handlar om:

det fina med patent är väl att informationen om patentet är offentlig, där all funktion som berör just patentet är noga beskrivet

Jo, förvisso är det så. Jag hade väl lite otur när jag tänkte, men menade väl ungefär att NAD kanske inte vill beskriva så detaljerat för att undvika att någon blir inspirerad att planka patentet, som ju förstås är olagligt.

[Svante]

Det finns väl två huvudfåror när det gäller "musikeffekt" och andra termer som avser kortvariga effektuttag. Den ena syftar enbart till att kunna skriva en högre effekt i databladet, den andra innebär en reell skillnad mellan olika konstruktioner.

I första fallet kan man ange toppeffekt, toppeffekten för en sinus är två gånger RMS-effekten. För en typisk förstärkarnätdel sjunker matningsspänningen mellan nätspänningens toppar om man tar ut mycket ström. Detta gör att maximalt spänningssving sjunker när man belastar förstärkaren, och det sjunker mer vid kontinuerlig signal än kortvarig. Mäter man med en kortvarig signal kan man alltså skriva en högre siffra i databladet. Det har också förekommit fall där man lägger ihop stereokanalernas effekt och där man har labbat med matningsspänningen (bilstereo är ett typfall) i syfte att kunna skriva en hög siffra.

Det finns dock förstärkarkonstruktioner som har flera matningsspänningar och där den högre matningsspänningen kopplas in när det behövs. Denna högre matningsspänning kan ha en klenare uppsättning kondensatorer, så den förmår inte driva en kontinuerlig signal särskilt länge, men den kan ge en toppeffekt som hjälper till vid transienter.

Man kan tycka illa om ivern att speca en hög siffra i databladet och därmed om sättet att mäta toppeffekt och det är synd att mätmetoderna har utnyttjats så. Även den mest tokmastrade musik har kanske 9 dB toppfaktor, dvs toppeffekten är 8 ggr så hög som medeleffekten. En förstärkare skulle vara optimalt anpassad till detta om den kunde ge tex 800 W momentant, och 100 W RMS. För vettigt mastrade produktioner med tex 20 dB toppfaktor blir motsvarande siffror 800 W respektive 8 W. Det finns alltså inte något egentligt behov av att dimensionera förstärkare så att de ger en hög RMS-effekt. Då är det lite synt att toppeffektangivelsen har missbrukats så som den har, jag tror att det har hämmat utvecklingen av toppeffektstarka förstärkare.

[DQ-20]

NAD har ju patent på sin Powerdrive, så dom vill väl inte avslöja i detalj hur det går till, men så här beskriver dom själva vad det handlar om:

det fina med patent är väl att informationen om patentet är offentlig, där all funktion som berör just patentet är noga beskrivet

Jo, förvisso är det så. Jag hade väl lite otur när jag tänkte, men menade väl ungefär att NAD kanske inte vill beskriva så detaljerat för att undvika att någon blir inspirerad att planka patentet, som ju förstås är olagligt.

Ja, alltså, NAD lösningar är inte särskilt annorlunda. Det är väl därför man är ganska tyst om det. Det handlar om olika varianter av klass G rätt och slätt. Det som skiljer mellan olika fabrikat, och som man säkert kan patentera i USA, är hur man löser switchningen mellan låg och hög matningsspänning. Men NAD var i allafall tidigt ute. Klass G är teoretiskt sett bra skit, men det som avgör prestanda är implementation av switchning.

[petersteindl]

Musikeffekt är den musikaliska effekten som tar hand om tonerna. Fysikalisk effekt är den effekt som tar hand om det andra.

[Kraniet]

Det finns väl två huvudfåror när det gäller "musikeffekt" och andra termer som avser kortvariga effektuttag. Den ena syftar enbart till att kunna skriva en högre effekt i databladet, den andra innebär en reell skillnad mellan olika konstruktioner.

I första fallet kan man ange toppeffekt, toppeffekten för en sinus är två gånger RMS-effekten. För en typisk förstärkarnätdel sjunker matningsspänningen mellan nätspänningens toppar om man tar ut mycket ström. Detta gör att maximalt spänningssving sjunker när man belastar förstärkaren, och det sjunker mer vid kontinuerlig signal än kortvarig. Mäter man med en kortvarig signal kan man alltså skriva en högre siffra i databladet. Det har också förekommit fall där man lägger ihop stereokanalernas effekt och där man har labbat med matningsspänningen (bilstereo är ett typfall) i syfte att kunna skriva en hög siffra.

Det finns dock förstärkarkonstruktioner som har flera matningsspänningar och där den högre matningsspänningen kopplas in när det behövs. Denna högre matningsspänning kan ha en klenare uppsättning kondensatorer, så den förmår inte driva en kontinuerlig signal särskilt länge, men den kan ge en toppeffekt som hjälper till vid transienter.

Man kan tycka illa om ivern att speca en hög siffra i databladet och därmed om sättet att mäta toppeffekt och det är synd att mätmetoderna har utnyttjats så. Även den mest tokmastrade musik har kanske 9 dB toppfaktor, dvs toppeffekten är 8 ggr så hög som medeleffekten. En förstärkare skulle vara optimalt anpassad till detta om den kunde ge tex 800 W momentant, och 100 W RMS. För vettigt mastrade produktioner med tex 20 dB toppfaktor blir motsvarande siffror 800 W respektive 8 W. Det finns alltså inte något egentligt behov av att dimensionera förstärkare så att de ger en hög RMS-effekt. Då är det lite synt att toppeffektangivelsen har missbrukats så som den har, jag tror att det har hämmat utvecklingen av toppeffektstarka förstärkare.

Devaliet påstår ju att deras förstärkare är ett klass-A steg där klass-D kopplas in vid behov. Låter som ett exempel på en teknik i linje med vad du efterfrågar?

[rikkitikkitavi]

men då måste man alltså överdimensionera förstärkaren i viss mån och sen strypa vad den kan göra?

Kan det röra sig om att ha mindre kylflänsar än vad som krävs för kontinuerlig drift eller transformatorer med mindre VA trots hög spänning osv?

Man kan ju undra då om det är värt att konstruera en mer komplicerad förstärkare bara för att kunna spara in på kylflänsar?

Transistorerna kan gå sönder vid mycket kortvarig överbelastning och där kylflänsarnas storlek inte spelar någon som helst roll. Om du söker på "SOA" (safe operating area) så ser du hur alla transistorförstärkare har en "strypning" som sker i princip momentant och som inte har något med värmen att göra. Att bränna en transistor går på ett ögonblick. Varma kylflänsar är ingen indikator eftersom de främst reagerar på medeleffekten. Många förstärkare har också någon form av temperatursäkring som stänger av förstärkaren om förlusteffekten blir för hög, men det är som sagt i sammanhanget en långsam process.

/DQ-20

Fast med moderna audiotransistorer med låg betadrop och hög max Vce ( typiskt 200V eller mer ) räcker det med fyra istället för två för respektive matning, exempelvis ( inte tumregelvis) . Jmfr med Rotel RB 1090 som har fyra i utgångssteget och en matning på 95V eller så. Inget för budgetförstärkare förvisso men det rör sig bara om några tior extra i massproducerad utrustning. Även mosfettar har SOA, när de arbetar i linjära området och inte drivs som switchar.

[DQ-20]

men då måste man alltså överdimensionera förstärkaren i viss mån och sen strypa vad den kan göra?

Kan det röra sig om att ha mindre kylflänsar än vad som krävs för kontinuerlig drift eller transformatorer med mindre VA trots hög spänning osv?

Man kan ju undra då om det är värt att konstruera en mer komplicerad förstärkare bara för att kunna spara in på kylflänsar?

Transistorerna kan gå sönder vid mycket kortvarig överbelastning och där kylflänsarnas storlek inte spelar någon som helst roll. Om du söker på "SOA" (safe operating area) så ser du hur alla transistorförstärkare har en "strypning" som sker i princip momentant och som inte har något med värmen att göra. Att bränna en transistor går på ett ögonblick. Varma kylflänsar är ingen indikator eftersom de främst reagerar på medeleffekten. Många förstärkare har också någon form av temperatursäkring som stänger av förstärkaren om förlusteffekten blir för hög, men det är som sagt i sammanhanget en långsam process.

/DQ-20

Fast med moderna audiotransistorer med låg betadrop och hög max Vce ( typiskt 200V eller mer ) räcker det med fyra istället för två för respektive matning, exempelvis ( inte tumregelvis) . Jmfr med Rotel RB 1090 som har fyra i utgångssteget och en matning på 95V eller så. Inget för budgetförstärkare förvisso men det rör sig bara om några tior extra i massproducerad utrustning. Även mosfettar har SOA, när de arbetar i linjära området och inte drivs som switchar.

Jag är inte säker på hur ditt inlägg kopplar till mitt. Kan du förklara? Vad gäller MOSFET så har de andra mekanismer som kan få dem att ryka på en millisekund, men det har med drivningen att göra.

/DQ-20