Stabiles Netzgerät für kleine Hifi-Verstärker

Warum sind Netzteile im Hifi-Bereich so wichtig?

Nach eigenen Beobachtungen mit einem Oszilloskop sinkt die Spannung handelsüblicher Schaltnetzteile im Rhythmus der Musik ab.
Also gerade dann, wenn der Verstärker hohe Ströme benötigt, fällt die Spannung ab. Dann  kann der Verstärker oft nicht mehr den Strom liefern, den er eigentlich an die Spule im Lautsprecher liefern müsste, um das Musiksignal naturgetreu zu erzeugen. Folge: Das Musiksignal ist verzerrt.

Die Leistungsfähigkeit unserer Sinne wird oft unterschätzt, weil wir glauben, dass Technik alles besser kann. Gerade im Hifi-Bereich wird aber deutlich, dass schon geringste Abweichungen des Klangs von der Norm wahrgenommen werden: Die Musik klingt nicht echt. Mag sein, dass eine Anlage schön oder gut klingt, aber die Musik ist “nicht im Raum”.

Der hier verwendete Verstärker ist ein Trends Audio TA 10.1 mit ca. zwei mal 10 Watt Ausgangsleistung an 8 Ω-Lautsprechern, der mit einer 12V-Spannung versorgt werden darf.

Ein möglichst einfaches Netzteil mit hoher Spannungs-Stabilität

WARNHINWEIS:
Ein Nachbau wird nur Personen empfohlen, die die notwendigen sicherheitsrelevanten Kenntnisse beim Umgang mit elektrischen Systemen haben und Erfahrung im Umgang mit elektronischen Bauteilen!
Der Autor übernimmt keine Haftung für Personen- und/oder Materialschäden!

Grundsätze:

  1. Schneller Aufbau des Netzteils
  2. Einfacher Aufbau aus gut verfügbaren Bauteilen
  3. Hohe Spannungsstabilität – auch bei hohen transienten Lasten

Als Grundlage dient ein Notebook-Netzteil mit 19.5 Volt Spannung und max. 6.5 Ampère Strom. Mit einer maximalen Leistung von 120 Watt ist  überdimensioniert, aber kann dadurch mit Leichtigkeit den Verstärker versorgen.

“Capacitors are your best friends”

Kondensatoren sind Bauteile, die elektrische Energie zwischenspeichern können. Keine großen Mengen, dafür können sie aber sehr schnell Energie aufnehmen und wieder abgeben.

Die Anpassungsschaltung zwischen Netzteil (19.5Volt) und Verstärker (12Volt) wird daher Kondensatoren enthalten, die dem Verstärker auch kurzzeitig liefern, was er braucht.

Eine Kapazität von 2 x 4200 Mikrofarad wird direkt durch das Netzteil auf 19.5 Volt aufgeladen. Danach regelt ein Spannungsregler vom Typ 7812 mit 2 Ampère Maximalstrom die Spannung auf 12 Volt herunter. Dieser Spannungsregler benötigt unbedingt einen entsprechend dimensionierten Kühlkörper! Dahinter befindet sich ein weiterer Elektrolytkondensator mit 4200 Mikrofarad Kapazität.

Dem Eingang und Ausgang der Anpassungsschaltung wird noch ein 100 Nanofarad-Folienkondensator parallel zugeschaltet, der hochfrequente Störungen kurzschließen und damit unwirksam machen soll.

Diese Schaltung zeigt eine vergleichbare Stabilität wie der Betrieb mit einer 12Volt-Bleibatterie (9Ah Kapazität) und erzielt eine vergleichbar deutliche Klangverbesserung:

  • Wesentlich bessere Wiedergabe der (stromziehenden) Tiefbässe
  • Deutlich bessere Räumlichkeit der Wiedergabe
  • Etwas dynamischere Wiedergabe

Schaltbild und Bauteile

anpassungsschaltung_19-5_12Volt

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