[Rumgucker]

Als nächstes sollten wir uns über das zweite Kabel unterhalten, also die Strippe, die der Aktivbox die Information zukommen läßt.

Aber bevor ich weitermach, brauch ich erstmal Euer "bis hierher ok"

[Esilar]

Nunja, vorne reichen mir 90 W Sinus, mehr halten meine LS nicht aus.

Wer aber nach hinten einen Sub legen will, für den sind 200 W schon sparsam. Aber ich komme vom Thema ab, wir wollten ja von 2 Kabeln in jede Autoecke ausgehen und nix neu verkabeln, oder?

Dann gehen halt nich mehr als 200 W. Wer mehr will muss neu verdrahten.

Esi

[Rumgucker]

Es geht schon mehr. In Alaska. Dahin sollte man "16A-Schätzer" auch schicken

Aber mit den 200W mal keine Panik. Es handelt sich um Dauerleistung. Wer hört schon einen Sinus mit 200W .. und das noch stundenlang.. und in der Mittagssonne der Sahara?

Da wirst ja blöde von...

[Rumgucker]

Nun haben wir aber ein Problem. Die "nur" 60V Betriebsspannung.

In ner Halbbrückenschaltung hätten wir an 4 Ohm gerade mal 100 Watt zu erhoffen. Das wär zu wenig.

Also Vollbrückenschaltung. Dabei ergibt sich 450W sin an 4 Ohm.

Also werden wir folgende Daten erzielen:

Kabel 4 Bündel á 4 Meter mit 2 Adern und 0,75², PVC Isolierung
Maximale Umgebungstemperatur 80°C
Dauerleistung pro Box 200W
Sinusleistung pro Speaker: 450W (4R, Vollbrücke)
Spitzenleistung pro Speaker: 900W (4R, Vollbrücke)
Zentrale Spannungsversorgung mit +60V

Ok?

[Rumgucker]

Nun haben wir das nächste Problem. Wir haben Class-D-Verstärker. Und die müssen billig sein, weil wir so viele davon brauchen.

Billige Amps können wir nicht besonders weit aussteuern. 60% der Maximalspannung. Damit ergeben sich folgende Daten:

Kabel 4 Bündel á 4 Meter mit 2 Adern und 0,75², PVC Isolierung
Maximale Umgebungstemperatur 80°C
Dauerleistung pro Box 200W
Sinusleistung pro Speaker: 165W (4R, Vollbrücke)
Spitzenleistung pro Speaker: 324W (4R, Vollbrücke)
Zentrale Spannungsversorgung mit +60V


Nicht mehr so doll, oder?

[Rumgucker]

Warum tun wir uns den Scheiß eigentlich an? Weils "ultimativ" ist?

Worum gehts denn eigentlich?

Wir sollen Aktivboxen nehmen, um

1. auf Passivweichen zu verzichten
2. um die Kabelwiderstände zu umgehen

Was wäre denn, wenn wir ein Verfahren "erfinden", um die Kabelwiderstände zu kompensieren?

Passivweichen sind ok. Aktivweichen haben auch Tücken. Außerdem können wir über die zwei verlegten Kabel auch zwei Speaker pro Ecke einzeln treiben. Ein Kabel für den Bass. Ein Kabel für Mittel/Hochton.

Und auf einmal wären wir alle Probleme los.

Denn innerhalb des zentralen Verstärkers können wir auch höhere Versorgungsspannungen als 60V zulassen. Müssen wir übrigens auch, weil wir dort nur Halbbrücken nutzen können, wegen der Chassis-Masse.

Na?

Nun laßt uns die Boxen-Kabelwiderstände wegkürzen. Irgendwelche Ideen?

[Rumgucker]

Ne.. das geht auch nicht.

Wir wissen ja, daß wir pro Kabel nur 3,38A übertragen dürfen. Selbst an 8 Ohm Speakern würde das nur 100 Watt bringen.

Also wieder einen Schritt zurück. Aktiv müssen die Boxen schon sein.

Folglich brauchen wir D-Amps die weit aussteuerbar sind.

[Rumgucker]

Unsere "100ns"-Verstärker sind geeignet, bis zu 80% der Maximalspannung rauszufeuern.

Das würde 300W Sinus pro Speaker ergeben, wenn wir die 100ns auch noch per Vollbrücke schaffen.

[Rumgucker]

Damit ergeben sich nun folgende Specs:

Kabel 4 Bündel á 4 Meter mit 2 Adern und 0,75², PVC Isolierung
Maximale Umgebungstemperatur 80°C
Dauerleistung pro Box 200W
Sinusleistung pro Speaker: 300W (4R, 1MHz-Vollbrücke "100ns"-Klasse)
Spitzenleistung pro Speaker: 570W (4R, 1MHz-Vollbrücke "100ns"-Klasse)
Zentrale Spannungsversorgung mit +60V


Ganz schön aufwändig. Aber anders lösen wir das Problem mit den zwei Kabeln nicht.

[Rumgucker]

Ok.. nach dieser kleinen "Präzisierungsphase" kommen wir nun zum wirklich Spannenden: der Signalübertragung.

[Rumgucker]

Die Box soll mit zwei Kabeln betrieben werden. Der Versorgungsstrom kommt von unserem zentralen +60V-Spannungswandler. Das Signal kommt von unserer Zentralelektronik. Es ist sinnvoll, Spannungswandler und Signalerzeugung zusammenzulegen.

Das Problem ist dei zentrale Masse an der Box. An Ihr treten Spannungsabfälle durch den Boxen-Versorgungstrom und durch die sonstigen über das Chassis fließenden Ströme auf.

Ich wende mich nun von Beobachters ultimativem Krams ab, weil das meiner Meinung nach zu nix führt und versuche einen alternativen Ansatz. Das gilt für Beobachters Konstantstrom als auch für meinen dort vorgeschlagenen PWM-Kram.

Um eine gezielte Aussage über den jeweils momentan benötigten Boxen-Versorgungsstrom zu treffen, können wir ganz einfach den Strom auf dem +60V-Versorgungskabel zur Box messen.

Unser NF-Signal muß sich auf +60V beziehen und keinesfalls auf Masse, denn dort haben wir die Lichtmaschinenströme usw. nicht im Griff.

Denkt einfach invers, wie früher in der pnp-Germanium-Zeit

Wir denken uns also ein auf +60V bezogenes NF-Steuersignal. Dieses Signal muß um den +60V-Zuleitungsstrom (Spikes von 0-500kHz) multipliziert mit einem konstanten Faktor angehoben werden.

Und das wars schon.

Sowhl Regelgröße (Strommessung) als auch Regler befinden sich im gleichen zentralen Steuergerät. Zuleitungsinduktivitäten spielen keine Rolle, die verbessern das ganze nur. Es findet eine reine NF-Übetragung statt.

Tja.. das ist ein "ultimatives" Konzept.

Konnten mir soweit alle folgen?

[Rumgucker]

Ich "claime":

die ultimative, hypergeile, restlos einzigartige, sensationelle, super-geniale und absolut störungsfreie Ansteuerung und Betrieb einer Aktivbox im Auto mit nur zwei Leitungen und einer Masse.

Dazu verwende ich eine Stromversorgung +60V, die die ferne Box versorgt. Das Zentralgerät mißt den Versorgungsstrom der fernen Box.

Der NF-Soll-Spannung wird eine dem Boxen-Versorgungsstrom proportionale Spannung aufaddiert und mit zweitem Kabel zur fernen Box übertragen.

Die ferne Box greift das NF-Signal zwischen +60V und dieser NF-Leitung ab.

[Rumgucker]

Hier das Prinzip nochmal als Bild:



R_power und R_signal sollen die Kabelwiderstände andeuten. Das power-Kabel ist heiß, das Signalkabel kalt.

Man tut natürlich gut daran, den Meßwiderstand auch aus Kupfer zu fertigen, damit er gleichen Temperaturgang hat. Er könnte zum Beispiel auf der Platine als Cu-Leiterbahn ausgeführt sein.

Ergebnis: störungsfreie NF-Signalübertragung.

[Rumgucker]

Soll ich hier noch weitermachen, z.B. ne pratikable Schaltung entwerfen ? Oder interessierts eh keinen?

[sixtas]

@Rummgucker

Wenn Du Zeit hast dafür.
Der Ansatz ist in jedem Falle interessant.

[Rumgucker]

Wir sollten vor der Dimensionierung den Ansatz zu Fall bringen.

Folgendes muß er bestehen:

1. völlige Immunität gg. Masse-Störungen (Lichtmaschine, Brummschleifen usw...)
2. völlige Immunität gg. Boxen-Strom und Spikes
3. völlige Immunität gegen heiße Kabel
4. völlige Immunität gegen kapazititive Einstrahlungen (*)
5. vollige Immunität gegen induktive Einstrahlungen (*)

(*) solange beide Kabel gleichermaßen getroffen werden

[Rumgucker]

So! Ich will jetzt mal eine ordentliche Störungssimulation durchleiern.

Schauen wir uns nochmal die beiden Kabel zur Box an.

1. Den temperaturabhängigen Drahtwiderstand kennen wir schon.
2. wir kennen aber noch nicht die Induktivität der Leiter
3. wir kennen noch nicht den induktiven Kopplungsgrad beider Leiter
4. wir kennen noch nicht die Kapazität der Leiter gegen Masse
5. wir kennen noch nicht die Kapazität beider Leiter untereinander

Fangen wir mal mit der Induktivität an.

[Rumgucker]

Wenn ich mich nicht verrechnet hab, hat der 4m-Leiter mit 0,75mm² und 5mm über Chassis eine Induktivität von 3uH.

[Rumgucker]

Jeder Draht hat 30pF gegen Masse. Untereinander auch 30pF.

[Rumgucker]

So. Endlich mal dazu gekommen. Zur Sicherheit hab ich die Lichtmaschine 5Vss Störungen erzeugen lassen (das obere Rauschbild) und die Verstärkermasse mit ultimativ schlechten 100mOhm angenommen. Und wir haben das volle Programm an kapazitiven und induktiven Störungen drin.

Aber dennoch: keinerlei Sound-Einbußen nachweisbar



Zum Nachprüfen