Frage zur Spannung zur von externes Netzteil zur Versorgung einer PSU: Welche wählen bei vorgegeben Bandbreite und warum?

[GuywithBass]

Hallo Gemeinde ich habe etliche PSU für meine Modularen Synthesizer in Verwendung. der eigentliches Verhalten habe ich aber noch nicht vollständig ergründet. Die Versorgungsspannung wird in den PSU auf die Eurorackbus-Spannungen +12V; -12V und +5V um gesetzt. soweit so gut. Die Versorgungsspannung ist bautypbedingt unterschiedlich.

Beim CP1a von Behringer wird für die Versorgung ein 13V DC (Gleichspannung) an der Front angegeben. An der PSU wie das KomaStrom Plus geben 15 V DC an. Ich habe jetzt alle Netzadapter schon ausgetauscht, da die originalen, zum einen nicht geerdet sind und ich Störspannungen auf dem Rack hatte, oder diese selber Störungen bei Überlastung produzirten. Dort habe ich auch brav die angegeben Versorgungsspannungen mit den neuen Netzadaptern bedient.

Jetzt habe ich aber noch das 4ms Power 45 welches, sogar Spannungen von 15 bis 20 V akzeptiert, das ich zurzeit mit einem 19V -Netzteil betreibe, das 4,74 A liefert.

Frage: Hat es einen Vorteil, wenn ich ein Netzadapter besorge, der eine Höhere Spannung, also 20 V liefern würde, oder ist hier eine höherer Versorgungsstrom, z.B bei 15V mit 6A im Sinne einer stabileren maximalen Versorgung besser?

Ich bin dankbar wie immer für zielführende Kommentare, sachdienliche Antworten und Hilfreiche Links.

Gruß

GWB

 

[KomaBot]

Grundsätzlich sollte man auf Spannungsangaben achten.
Spannung sollte passen und möglichst nicht zu weit "drüber" liegen. (AC/DC und Polarität natürlich auch)
Für die "Leistung" ist letztendlich der lieferbare Strom ausschlaggebend.

P=UxI, also Leistung ist Spannung mal Strom. Durch mehr Spannung wird man aber nur theoretisch auch mehr Leistung erzielen.

Wenn Ich es richtig verstehe willst du deine Spannungsversorgung für (modular?) vereinfachen/verbessern/verändern?
Mehrere Netzteile (Wandwarzen) versorgen mehrere (andere) Netzteile die Eurorack-Spannungen herstellen?

Der Ansatz bei den "Netzadaptern" aka. "Wandwarzen" wird da aber nicht weiter helfen. Die maximal lieferbare Eurorack-Leistung wird man darüber nicht verändern können. Stabilität dürfte tatsächlich eher vom Aufbau der Eurorack-PSU abhängen. Nur weil man vorne genug reinstopft kommt hinten nicht mehr raus
Kann aber auch sein das Ich dich missverstehe...

 

[KomaBot]

Ah, jetzt versteh Ich dich, glaube Ich.

Jetzt habe ich aber noch das 4ms Power 45 welches sogar Spannungen von 15 bis 20 V akzeptiert, das ich zurzeit mit einem 19V -Netzteil betreibe, das 4,74 A liefert.

19V x 4,74A = 90W
Das Netzteil liefert also maximal 90 Watt. Das 4ms Power 45 hat ??? Watt Maximalleistung.(Lass mich raten, 45W?).

Sollte passen.

Edit : Angenommen das 4ms hat 45 Watt Maximalleistung, so bräuchte es bei 15V Netzteil mindestens 3A, bei einem 20V Netzteil nur noch 2,25A.
Du könntest also vermutlich auch 2 davon stabil benutzen.

Der "Headroom" zwischen Versorgungsspannung und Ausgangsspannung sagt aber auch erstmal nichts über die Stabilität aus.

 

[GuywithBass]

Ah, jetzt versteh Ich dich, glaube Ich.

Meine Frage bezieht sich darauf ob es Sinn macht, wenn ein Bereich für die Versorgungsspannung einer PSU angegeben ist diesen nach oben hin ausreizen und so ggf. mehr Leistungsreserve zu haben, oder ob es im wesentlichen auf den maximalen gesichert gelieferten Strom ankommt, da über die Spannungsstabilisatoren in der PSU das mehr an Spannung (somit Energie) sowie so in Wärme um geformt wird.

Der Ansatz P= U x I passt hier nicht so ganz, da in der PSU keine Transformation erfolgt, sondern eigentlich nur die Spannung "beschnitten wird". Ich kann mir aber Vorstellen, wenn der Netzadapter an seine Leistungsgrenze kommt, die Ausgangsspannung sinkt, dass dann mehr Versorgungsspannung mehr Reserve bedeutet, aber da fehlt mir die Praxis und das spezielle theoretische Know How. Daher meine Frage.

 

[fanwander]

Meine Frage bezieht sich darauf ob es Sinn macht, wenn ein Bereich für die Versorgungsspannung einer PSU angegeben ist diesen nach oben hin ausreizen und so ggf. mehr Leistungsreserve zu haben,

Nein. Je höher die Eingangsspannung, um so mehr muss der Spannungsregler/umsetzer dann wegregeln. Bei klassischen linearen Spannungsreglern bedeutet das nur mehr Abwärme. Welche Auswirkung das bei Schaltreglern hat, kann ich technische mangels Wissen nicht sagen. Ich habe aber den (unbewiesenen) Eindruck, dass Schaltregler umso schlechter auf Lastwechsel reagieren je höher die Eingangsspannung ist.

 

[Steffen G.]

Generell kann man die Frage nicht pauschal beantworten, da es vom Aufbau der PSU abhängt. Wie fanwander schon richtig geschrieben hat ist bei Linearreglern eine höhere Eingangsspannung mit mehr Abwärme verbunden. Bei Linearregler ist möglichst klein am Besten.
Bei Schaltreglern in unserem Fall genauer gesagt StepDown-Regler wird die übertragenen Leistung entweder durch die Schaltfrequenz selbst, aber meistens durch die PWM der Schaltfrequenz geregelt. Eine höhere Eingangsspannung bedeutet, das davon weniger übertragen werden muss. Somit wird die PWM kleiner (kürzere Einschlatimpulse und längerer Pausen). Dies kann, wenn die nachfolgende Glättung schlecht umgesetzt ist, zu einer welligeren Ausgangsspannung führen. Also wäre auch hier einen möglichst niedrigere Eingangsspannung besser, da die PWM größer wird und somit die Pausen kürzer, was zu einer glatteren Ausgangsspannung führt. Aber das ist nur allgemein betrachtet.

 

[GuywithBass]

Vielen Dank für Eure Erklärungen.

Für das 4ms 45 Power mit einer Range der Versorgungsspannung von 15 bis 20 Volt wäre ein 15 V Netzadapter mit möglichst hohen Strom demnach ideal.

Es wird aber serienmäßig über all (Scheidersladen, Thomann, Musicstore, ...) ein "Powerbrick" 19 V Netzadapter vorgeschlagen. Vermutlich ist dieser günstiger in der Beschaffung von 4ms, anderes kann ich mir das sonst ich erklären.

 

[fanwander]

ein "Powerbrick" 19 V Netzadapter vorgeschlagen. Vermutlich ist dieser günstiger in der Beschaffung von 4ms

Das glaub ich nicht. Die Händler werden schlicht den Teufel tun, und was anderes verkaufen, als der Hersteller empfiehlt, weil sie sonst fürchten müssen auf potentiellen Gewährleistungskosten sitzenzubleiben.

 

[GuywithBass]

Der Powerbrick ist von 4ms. Und 4ms wird diesen sicherlich zu kaufen und nicht selber herstellen. Genauso wie Behringer oder auch Koma.

Der Netzadaper, welcher beim Behringer CP1A mitgeliefert wird, ist definitiv Quatsch, da nicht geerdet und wenn man dann das Case berührt, kribbelst in den Fingern.
Im Ozsiloskop kann ich deutlich Ausschläge sehen. Hinweise da rauf finden sich auch in den Produktkommentierungen bei Thomann. Es kam für mich nicht wirklich überraschend. Der Netzadapter ist nicht geerdet. Ein billig Teil von Aliexpress bringt hier beste Abhilfe. Gleiches beim Nifty Case.

Mein Drama mit dem Netzadapter, welches Koma zu seinem Stromplus verkauft, habe ich hier im Forum schon beschrieben. Seitdem ich es ausgetauscht habe sendet der Feindtsender aus dem Case nicht mehr über die Masseleitung in das Mischpult.

 

[Steffen G.]

19V Netzteile werden häufig bei Laptops verwendet, ich denke da gibt es ne ganze Menge günstige am Markt. 15V ist eher ein Exote, und wird daher mehr kosten.

 

[KomaBot]

Der Ansatz P= U x I passt hier nicht so ganz, da in der PSU keine Transformation erfolgt

P=UxI gilt aber tatsächlich immer und überall.
Grundsätzlich sollte das Netzteil vollkommen ausreichend sein.
Wäre es nicht sinnvoller sich ein Netzteil zu besorgen was bei 230V AC Eingangsspannung die benötigten +/-12V(+5V)DC bei ausreichender Leistung direkt bereit stellt?
Oder gibt es sowas gar nicht regulär?

(Auf der Arbeit hab Ich Netzteile von alten Hirschmann Netzwerkswitches rumfliegen die machen genau das. Sind allerdings als Rackeinschub gebaut. Anschluss über Flachstecker...die werden aber auch nicht mehr gebraucht. Wenn Ich dran denke mach Ich morgen mal n Foto. Falls Interesse besteht. Man müsste halt mit 230V direkt ins Rack gehen. Wobei Ich allerdings überhaupt kein Problem sehe wenn man da ordentlich arbeitet.)

Für das 4ms 45 Power mit einer Range der Versorgungsspannung von 15 bis 20 Volt wäre ein 15 V Netzadapter mit möglichst hohen Strom demnach ideal.

Wenn die "PSU" wie angenommen 45 Watt Ausgangsleistung hat sollten bei 15V Eingangsspannung 3A ausreichen. Mehr Strom am Eingang bereit stellen erhöht nur die Kurzschlussleistung im Fehlerfall.

 

[fanwander]

Wäre es nicht sinnvoller sich ein Netzteil zu besorgen was bei 230V AC Eingangsspannung die benötigten +/-12V(+5V)DC bei ausreichender Leistung direkt bereit stellt?
Oder gibt es sowas gar nicht regulär?

Das ist Dir vielleicht nicht bekannt, aber die von ihm genannten Cases haben bereits eingebaute DC/DC Konverter, die die drei Spannungen bereitstellen. Und die DC/DC-Konverter wollen halt eine DC-Eingangsspannung von ~19V.

 

[GuywithBass]

P=UxI gilt aber tatsächlich immer und überall.

Ue x Ie = P = Ua x Ia gilt (näherungsweise) nur für eine Wandlung über einen Transformator. Bei der DC/DC Wandlung mit Spannungkonstanthaltern wird die Überschüssige Spannung als Wärme abgeleitet und nicht transformiert.

ich vermute daher nachfolgende Abhängigkeit

Ue x Ie = P = Pa + Pverlußt = Ua x Ia + Uverlust x Iverlust

mit Ue = Ua + Uverlust und vermutlich Ia etwas kleiner als Ie

 

[Steffen G.]

Ue x Ie = P = Ua x Ia gilt (näherungsweise) nur für eine Wandlung über einen Transformator. Bei der DC/DC Wandlung mit Spannungkonstanthaltern wird die Überschüssige Spannung als Wärme abgeleitet und nicht transformiert.

Dem kann ich so nicht zustimmen. Das gilt nur für einen Linearregeler. Ein Schaltregeler, hat je nach Bauform zwischen 80% und 95% Wirkungsgrad. Dieser hängt auch davon ab mit welchen Leistungsoutput er betreiben wird. Aber auch ein Transformator (ist auch in einigen Schaltnetzteilen verbaut) hat keine 100% Wirkungsgrad.

Somit ist Pout = Pin - Pverlust.