Netzteile, eine Übersicht für digitale Anwendungen

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RS.schanksaudio
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Netzteile, eine Übersicht für digitale Anwendungen

Beitrag von RS.schanksaudio »

Hallo zusammen,

es gibt hier einige Teilnehmer die kleinere und größere Gerätschaften (DSP-Weichen, Reclocker, Streaming-Rechner, etc) selbst (nach)bauen oder sogar entwerfen und dazu gehört natürlich auch die passende Stromversorgung. Da ich hier im Forum an keiner zentralen Stelle zu diesem Thema es etwas gefunden haben, möchte ich diesen Thread nutzen um verschiedenen Lösungen zu sammeln mit den dazugehörigen Erfahrungswerten und technische Hintergründen für alle zugänglich machen.

Viele Grüße
Roland



Die Liste wird von der Moderation in regelmäßigen Abständen entsprechend weiterer Postings aktualisiert. Grüße - Fujak
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Roland
Ich würde die Liste unterteilen in Lineare Netzteile (konventioneller Trafo mit Brückengleichrichter, Siebkondensator und Regler) und Schaltnetzteile.
Bei den Trafos gibt es
Ringkerntrafos (hohe kapazitive Kopplung der Wicklungen, dadurch starke Einkopplung von Netzstörungen, Ausphasen unbedingt erforderlich,
Ringkerntrafos mit Schutzwicklung (doppelte Schutzwicklung ist besser), die auf Schutzerde gelegt werden kann, um die kapazitive Kopplung zu vermeiden.

Andere Trafokerne wie EI oder M, die üblicherweise ans Chassis geschraubt werden, bei isoliertem Einbau werden die Netzstörungen, die von der Primärwicklung kapazitiv auf den Kern gekoppelt werden, nicht aufs Gehäuse und letztlich auf Signalmasse weitergegeben.
Dabei gibt es übereinandergelagerte Wicklungen (stärkere kapazitiver Kopplung) oder
nebeneinander gelagerte Wicklungen in separaten Kammern (schutzisoliert) mit besonders geringer kapazitiver Kopplung.

Bei der Regelung gibt es die üblichen Spannungsregler der 78xx/79xx Famile, LM317, etc oder
"Superregulator" = Konstantstromquelle mit nachfolgendem Parallelregler. Bei bekannter Stromaufnahme sind letztgenannte meist überlegen (Teddy Pardo), auch Gerts Sonos-Upgrade ist so versorgt.
Bis hier habe ich eine Reihenfolge eingehalten, die meiner Erfahrung nach als Steigerung gesehen werden kann.
**************
Bei allen Schaltnetzteilen ist ein Netzfilter zwingend erforderlich. Wenn die Y-Kondensatoren die Störungen zur Schutzerde ableiten, OK. Sonst gehen sie zur Ausgangsspannung - 0 und liegen auf der Signalmasse. Das würde ich als Worst Case bezeichnen, den man tunlichst vermeiden sollte.
Mein Digitalvoltmeter zeigt dann zwischen 80 -115V~ gegenüber Schutzerde an, in Abhängigkeit von Innenwiderstand Messgerät und Größe der Kondensatoren. Der ganze HF-Dreck gleicht sich dann über Digital- und Audiokabel zwischen den Geräten aus.
Die Meanwell-Schaltnetzteile sind bei Entwicklern beliebt (z.B. TacT, Mutec), weil sie klanglich besser sind als Mitbewerber gleichen Preises, das bedeutet nicht, dass man sie nicht noch deutlich verbessern kann, indem man schnellere Gleichrichter und bessere Ausgangskondensatoren verwendet, oder als Netzkondensator den 4-poligen Jensen Elko verwendet, dessen Wicklung zugleich als Netzfilter geschaltet ist und Eingang von Ausgang entkoppelt.
Und die FG Klemme sollte man auf Schutzerde legen, sofern vorhanden (Meanwell Datenblatt). Aber Schaltnetzteile verzichten oft auf eine weitere Regelung der Ausgangsspannung, sie versuchen, diese (5V /5A) allein mit der Taktung des Primärkreises stabil zu halten. Ich kenne Berichte von Anwendern, die solche Netzteile durch Linearnetzteile ersetzt haben, nicht nur hier wurde Apogee Big Ben derart modifiziert.

Hier der Vollständigkeit halber nochmal Links zu den 2 im Forum bewährten Alternativen:
http://www.aktives-hoeren.de/viewtopic.php?f=30&t=3286
Peaktech
Grüße Hans-Martin
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cay-uwe
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Beitrag von cay-uwe »

Roland,

tolle Idee und danke dafür. Mit den Netzteilen von Thel und Funk Tonstudio habe ich bereits beste Erfahrungen gemacht :wink:
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RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Hallo zusammen,

leider lässt das Forum es nicht zu bestehende Postings, insbesondere Eingangspostings zu editieren. So muss leider jedwede Korrektur in den Kommentaren stattfinden. Den Vorschlag von Hans-Martin finde ich sehr sinnvoll, kann ihn aber leider nicht umsetzen.

In der Aufzählung hatte ich auch das (inoffizielle) Angebot von Daniel (Koala887) vergessen, vielleicht mag er selbst etwas dazu schreiben?


Viele Grüße
Roland
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Rudolf
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Beitrag von Rudolf »

Hallo Roland,

zur Lösung der "Editier-Problematik schlage ich folgende Vorgehensweise vor: Du stellst dein überarbeitetes Eingangsposting als neuen Beitrag ein und wir kopieren danach ihn nach oben. Usw., usf.

Viele Grüße
Rudolf
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RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Hallo Roland,
RS.schanksaudio hat geschrieben:Mittelfristig wäre es wünschenswert, wenn so etwas [das nachträgliche Bearbeiten eigener Beiträge, edit Rudolf] ohne Moderation funktioniert – ist die Einschränkung technisch begründet oder bewusst so entschieden worden?
die Bearbeitungsmöglichkeit eigener Beiträge erlischt spätestens 30 min nach Einstellen des Beitrages bzw. sobald ein nachfolgender Beitrag gepostet wurde. Ansonsten stünden intransparenten Modifikationen Tür und Tor offen. Wie gesagt, wir Moderatoren stehen gerne bereit.

Viele Grüße
Rudolf
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

Bei den Thel Netzteilen ist dieser Link ganz hilfreich, da alles übersichtlich dargestellt wird.
Die oben erwähnten L200 Netzteile gehören eher zu den günstigen und weniger guten.
Es gibt da aber für jeden Bedarf etwas.
http://www.thel-audioworld.de/module/Module.htm#Strom1

Eventuell in die obige Liste einpflegen!

Das Thel SPR-8.1 ist möglicherweise etwas heikel.
Zumindest wenn man es als 12V Hauptregelung für Audio-PCs einsetzen möchte.
Ein Freund von mir hat es verbaut.
Die darin verbauten Softrecovery-Gleichrichterdioden werden aufgrund ihrer "weichen" Uf-Kennlinie extrem heiß, da sie leider ohne Kühlkörper montiert sind.
Für kurze Strom-Peaks in Endstufenanwendungen ok, aber nicht für die Dauerbelastung eines 12V PC-Netzteils.
Die zweite Gefahr ist ein zu softes Arbeiten des Netzteils beim Booten des PCs.
Das kann dann zu immerwährenden Neustarts führen, wenn man ein ATX PicoPSU verwendet, das erst ab knapp 12V arbeitet.
Selbst wenn das gutgeht benötigt man zumindest eine höhere Netztrafospannung vor der Regelung.

Diese "audiophilen" Dioden sind von Thel verbaut, da diese Variante sehr geringe Schaltstörungen verursacht und das bereits ohne Snubber-Kondensatoren über den Einzeldioden einzusetzen.
Bei normalen Gleichrichtern sollte man zumindest bei audiophilen Anwendungen an das Einsetzen von Snubber-Kondensatoren denken. Ansonsten gibt es bekanntermaßen teilweise Störungen bis in den VHF-Bereich.

Viele Grüße,
Horst
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Nova Auralis
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Beitrag von Nova Auralis »

Hallo,

man könnte gegebenenfalls noch Sellarz Electronics zur Liste hinzunehmen. Die haben ebenso einige "audiophile" Netzteile im Angebot, welche qualitativ m.E. sehr ordentlich aussehen. Zudem gibt es dort ganz interessante andere Platinen, wie beispielsweise Taktgeber oder DACs.

Hier ein Link: http://www.sellarz.co.kr/shopping/shopp ... .php?c=309
Die Produkte sind alternativ auch direkt über Ebay zu beziehen: http://stores.ebay.de/Sellarz-Electroni ... 7675.l2563

Unter Liebhabern von Schaltverstärkern sind außerdem Netzteile von Connexelectronic recht beliebt, insbesondere deren Schaltnetzteile. Eventuell könnten diese ebenfalls ergänzt werden.

Hier der entsprechende Link: http://connexelectronic.com/index.php/cPath/25

Beste Grüße,
Jannis
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Horst
Ich bin kein Netzteilentwickler, nur Anwender. Und da gibt es viele Beobachtungen, die ein bestimmtes Bild ergeben. SoftRecovery Dioden, die einerseits schnell schalten aber andererseits keine Oszillation abgeben, sind schon angesagt.
Ich habe bei einem chinesischen Röhrenverstärker in der Netz (MP/Null-)leitung einen induktionsarmen 1 Ohm Widerstand, über dessen Spannungsabfall ich mir ein Bild von der Stromaufnahme machen kann, und da schlugen die Megaherzen höher, die wohl von den Diodenstrecken erzeugt wurden. Durch den (EI-Kern)Trafo gingen sie zurück zum Netz. Da war ich verblüfft. Denn dass ein Verstärker über seine Netzankopplung Störungen im MHz Bereich abgibt, auf die dann Geräte auf der Netzleiste reagieren können, ist schon ein Thema.
Die Trafos entkoppeln offenbar weniger gut vom Netz, als wir idealisiert annehmen möchten.

Fujak erwähnt immer wieder Batteriebetrieb, das ist meine favorisierte Alternative, da keinerlei Netzstörungsbezug in beiden Richtungen möglich ist. Man muss aber feststellen, dass inzwischen Regler existieren, deren Rauschen noch niedriger sein kann. Die Frage ist, was gebraucht wird.
Wenn Quarzoszillatoren versorgt werden, ist jegliche Versorgungsspannungsschwankung entsprechend unseren heutigen Ansprüchen absolut zu minimeren.

Wo mehrere Geräte vernetzt werden, spielen Ausgleichsströme über die Leitungen eine Rolle, dann wird die Netzkopplung unter dem Aspekt von Störungen anders gewertet als bei galvanischer Trennung der Kabel.

Es gibt viele kommerzielle Geräte mit schlechtem HF-Design.
Eine universelle Regel sieht so aus: Das Netzteil ist geerdet, hat einen Schutzerdebezug mit Gehäuse und Ausgangsspannungen. Alle Verbindungen vom Netzteil zur Anwendung werden mit Induktivitäten entkoppelt, bei der Anwendung müssen Kondensatoren dies kompensieren. Die Anwendung arbeitet innerhalb des Gehäuses, das geerdete Gehäuse schirmt ab, kapazitiv eingekoppelte Störungen werden damit zur Schutzerde abgeleitet.
Wenn die Signalmasse und das Gehäuse HF-mäßig direkt verkoppelt sind, bleibt die Frage, welche Abschirmwirkung das Gehäuse dann noch hat, ob es nicht selbst zur abstrahlenden und empfangenden Antenne wird (schlecht).

Man muss beachten, dass ein Netzkabel mit Schutzleiter auch eine Induktivität hat, die bei zunehmender Frequenz die Ableitung behindert.
HM Strassner hat per Messung mit den Grid Dipper festgestellt, dass die Induktivität der Netzkabel und die Kapazität der Geräteoberflächen zueinander einen Parallelschwingkreis bilden, der dann z.B. auf externe HF (z.B. Rundfunksender) mit Resonanz reagieren kann. Auf beiden Seiten der Verbindungskabel sind dann unterschiedliche HF-Potenziale, die die Signalübertragung überlagern.
Seine Netzverbindungen haben immer HF-Stopper (Ferritringe über dem Kabel), ebenso die Steckdosenleisten.

Kurze, dicke Masseleitungen zwschen den Gehäusen könnten hier helfen, um Schwingungen zu unterdrücken, sternförmige Zusammenführung zur Zentralmasse mit sehr kurzen Kabeln oder/und kurze Verbindung der Geräte, die untereinander irgendwie kommunizieren, also aufeinanderfolgende benachbarte Glieder der HiFi-Kette.

Netzteile für Digitaltechnik müssen hochfrequent getaktete Rechtecksignale versorgen, aber Störungen in dem Arbeitsbereich absolut zurückhalten, sonst sind sie Störer, nicht Versorger.
Wer sich mit Netzfiltern beschäftigt, stellt fest, dass sie im Bereich jenseits 100MHz oft nicht mehr wirksam sind, ein SPDIF Signal 44,1kHz /16Bit liegt bei Frequenzen mit 2,8/5,6MHz Rechteck, da kommt man schnell in Bandbreiten von 60MHz, wenn die Flanken nicht verschliffen sein sollen.

Ich bin ein Freund externer Netzteile, deren magnetische Streufelder und Vibrationen (Magnetostriktion des Trafos) fern der Anwendung bleiben. Die unvermeidbare Induktivität der Zuleitung ist dann sogar ein Vorteil des Konzepts, die übertragenen Gleichströme verlieren weniger als die HF. Weil genausoviel Stom hinfließen wird, wie zurückfließt, kann mit Ferritringen über der Leitung auf einfache Weise Gleichtaktstörung gedämpft werden.

Will sagen, es gibt jede Menge Aspekte neben der Stromversorgung, die ebenfalls beachtet werden wollen, die aber in denselben Themenbereich gehören. Das bekannte Ausphasen ist nur der Anfang.

Wo Oszillatoren arbeiten, würde ich dafür immer eine unabhängige Stromversorgung einsetzen. Der Rest der Schaltung mag dann anderweitig versorgt werden, da wird sowohl eine größere Stromaufnahme sein, wie auch eine geringere Empfindlichkeit auf kleine Schwankungen der Versorgungsspannung.

Ich bin überzeugt, dass jede digital arbeitende Komponente irgendwie getaktet werden muss und deshalb 2 unabhängige Versorgungen braucht, die durchaus unterschiedliche Qualitäten haben dürfen.
Die Annahme, ein Gerät von einem (1) Netzteil zu versorgen, ist demnach ein Fehler, der größer ist als der Qualitätsunterschied der oben erwähnten Netzteilvarianten.
Grüße Hans-Martin
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Tinitus
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Beitrag von Tinitus »

Hallo,

erst mal Dank an Roland dafür, dass er den Thread eröffnet hat. Ich bin bei meiner Suche irgendwann mal auf diese Seite gestoßen:

http://www.tomanek.dbv.pl/news.php

leider kann ich kein polnisch und habe auch keine Zahlenwerte gefunden an denen ich die Güte der jeweiligen Netzteile beurteilen könnte. Hat jemand Erfahrungen mit diesem Hersteller?

Gruß

Uwe
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frankl
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Beitrag von frankl »

Trinnov hat geschrieben:Bei den Thel Netzteilen ist dieser Link ganz hilfreich, da alles übersichtlich dargestellt wird.
Die oben erwähnten L200 Netzteile gehören eher zu den günstigen und weniger guten.
Es gibt da aber für jeden Bedarf etwas.
http://www.thel-audioworld.de/module/Module.htm#Strom1
Hallo Horst,

ich verstehe nicht, worauf sich Dein Satz mit "L200 Netzteilen" bezieht. Kannst Du das nochmal genauer angeben?

Kann jemand etwas dazu sagen, was von dem "Black Pulsar" Netzteil bei Thel zu halten ist?

Viele Grüße,
Frank
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Uwe, ich habe die Seite mit Google-Übersetzer geöffnet und fand keine wirklich aussagefähigen Daten.
Netzfilter, Schalter, Ringkerntrafo, spezielle Dioden, großer Elko, diskret aufgebautes geregeltes Netzteil mit 3055 Transistor, dem alten Schlachtross, welches ich vor mehr als 20 Jahren zuletzt eingebaut gesehen habe. Der NAD3020 setzte diesen Typ ein, und war wohl in später Variante der letzte weitverbreitete Verstärker, wo dieser Transistor noch eingesetzt wurde - und die Presse wies auf diesen Oldtimer mit 2 Beinen aus seinem Gehäuse hin. Seine begrenzte Frequenzbandbreite machte ihn für die Verstärker eher unattraktiv.
In Netzteilen ist er sicher immer noch gut aufgehoben, die mpüssen nicht schnell sein.
Wenn ich am Beispiel eines 5V 3A Netzteils für Squeezebox dann den Ringkerntrafo sehe, der für maximal 50 VA gut aussieht, wäre das gut überdimensioniert. Aber die Netzsicherung 1A brennt erst durch, wenn 1A nennenswert überschritten wird, also mindestens das 4-fache der Trafo-Leistung, das 8-fache der nominellen Ausgangsleistng.
Da hält die Sicherung noch eisern durch, wenn das Gehäuse schon dahinschmilzt.
Der im Bild sichtbare Fingerkühlkörper kann nur begrenzt Leistung wegkühlen, deshalb denke ich, dass der Trafo 8-9V max liefert, bei 3 A wären das keine 30VA. Primärsicherung des Trafos wäre üblicherweise für doppelte Nennleistung gerechnet, also 0,3A. Hier sind 1A vom Hersteller genannt. Das nährt Skepsis, ob der Hersteller sein Handwerk versteht. Sicherheit hat Vorrang!
Grüße Hans-Martin
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

frankl hat geschrieben:
Trinnov hat geschrieben:Bei den Thel Netzteilen ist dieser Link ganz hilfreich, da alles übersichtlich dargestellt wird.
Die oben erwähnten L200 Netzteile gehören eher zu den günstigen und weniger guten.
Es gibt da aber für jeden Bedarf etwas.
http://www.thel-audioworld.de/module/Module.htm#Strom1
Hallo Horst,

ich verstehe nicht, worauf sich Dein Satz mit "L200 Netzteilen" bezieht. Kannst Du das nochmal genauer angeben?

Kann jemand etwas dazu sagen, was von dem "Black Pulsar" Netzteil bei Thel zu halten ist?

Viele Grüße,
Frank
Hallo Frank,

der Thel Link im ersten Beitrag zeigt nur auf die Thel NT-25 Netzteile.
Daher hatte ich vorgeschlagen meinen Link mit dem man auf die Thel Netzteilübersicht kommt, statt des obigen einzusetzen (einzupflegen).
Das NT-25 hat einen L200 Spannungsregler verbaut. Da gibt es bessere Konstruktionen. Ist sicher auch eine Sache des Preises / Budgets.

Viele Grüße,
Horst
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

frankl hat geschrieben: Kann jemand etwas dazu sagen, was von dem "Black Pulsar" Netzteil bei Thel zu halten ist?

Viele Grüße,
Frank
Das Black Pulsar ist ein Shunt Regulator, vom Prinzip her ähnlich dem TwistedPearAudio Placid HD Bipolar.
Ist sehr ordentlich verarbeitet. Ein Freund von mir hat ihn in seinem Selbstbau MC-VV verbaut.
Klingst sehr ordentlich. Die Spannungen schauen auch sehr sauber aus.
Ich habe von jemanden hier im Forum, der das Black Pulsar selbst hat, gehört dass es nicht gut klingt in seiner Anwendung.
Ich selbst bevorzuge das aktuelle Placid HD (Bipolar).
Ist aber nur für Leute geeignet, die gut mit dem Lötkolben zurechtkommen, da nur Teilesatz zum selbst zusammenlöten.

Viele Grüße,
Horst
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inexxon
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Beitrag von inexxon »

Hallo,

ich nutze dieses Netzteilset hier in der 5V und 12V Ausführung:

http://www.audio-creativeshop.nl/?produ ... led-tested

Es eignet sich sehr gut für die USB Stromversorgung oder Geräte bis zu 15V Betriebsspannung und max. 1A.

Viele Grüße!

Sören
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