PSU12SA Stromversorgungseinheit für aktive Verstärkersysteme Features Beschreibung Die PSU12SA ist eine Stromversorgung mit vielen nützlichen Eigenschaften: Sie liefert die verschiedenen Spannungen für die DCN23 und für den PA1CC oder PA3CC oder PA6CC oder andere hochqualitative Verstärkermodule. Für die DCN23 liefert die PSU12SA die geregelten AusgangsSpannungen von 3,3V, 5V und +/-15V. Eine Schaltung überwacht die Eingangsspannungen der DCN23, so dass bei anliegendem Musiksignal die Endverstärker eingeschaltet werden können. Dabei kann man zwischen immer an, StandBy und automatischem Einschalten wählen. Wenn der Endverstärker eingeschaltet werden soll, werden die 12 großen Kondensatoren über ein Relais und eine Strombegrenzungseinrichtung (7A) aufgeladen. Wenn die Stromversorgung für die Endstufe hochgefahren ist, werden die Endstufen aktiviert (Mute/Stummschaltung aus). 2 LEDs signalisieren Standby-Betrieb oder An. Die PSU12SA bringt genug Leistung mit um auch Lautsprecher mit belastendem Impedanzgang anzusteuern. Versorgt die DCN23 digitale Frequenzweiche Versorgt Verstärkermodule Netzfilter für Niederspannungsbereich Softstart - Schaltung Funktion zum Einschalten bei Signal Auto StandBy nach ca. 12 Minuten Stummschaltung An / StandBy LED 12 Leistungs-Elektrolytkondensatoren Anwendungsgebiete Aktive Verstärkersysteme High End Stereo Surround Sound der Spitzenklasse Das PSU12SA Modul: www.groundsound.com 1 Product of Denmark PSU12SA Betriebsbedingungen Min 210 50 Netzspannung Netzfrequenz Sicherung für Niederspannungsschaltungen Sicherung für die Verstärkerversorgung Typ 230 T200 T6,3 Max 240 60 T10 Einheit Vac Hz mA A Technische Daten Min 3,1 4,8 +8,5 -9 Linear geregelte Spannung Vdd (190mA) Dgnd Linear geregelte Spannung Vcc (190mA) GND Linear geregelte Spannung +Vs (180mA) GND Linear geregelte Spannung -Vs (180mA) GND Ladestrom beim Softstart Nominale Sekundärspannung des Transformators Nominale Transformatorleistung Kondensatoren, Kapazität Kondensatoren, Spannung Dauer bis zum automatischen Abschalten www.groundsound.com 63 11,5 2 Typ 3,3 5 +8,7 -8,7 7 56.400 100 12 Max 3,5 5,2 +9 -8,5 2 x 67 2300 144.000 100 12,5 Einheit V V V V A Vac VA μF Vdc min Product of Denmark PSU12SA Verbindungspads auf der Oberseite (auch von unten erreichbar) Label EARTH L N TR GND AC1 AC2 MUTE Vdd DGND Vcc -Vs +Vs SENSE1 SENSE2 CONST SELECT AUTO ON AC Typ Netzstrom Netzstrom Netzstrom Ausgang Eingang Eingang Eingang Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Eingang Eingang Ausgang Eingang Ausgang Ausgang Ausgang Beschreibung Verbindet die Erde mit dem Gehäuse über eine Schraube oder einen Platzhalter Außenleiter, 230V Wechselspannung Neutralleiter An Primärwicklung des Transformators anschließen, mit Softstart betrieben Masse des Transformators auf Sekundärseite Erstes Sekundärwicklungsende Zweites Sekundärwicklungsende Stummschaltungskontrolle für Verstärker, schaltet an GND (20mA) Linear regulierte 3,3V an DGND, Digitalschaltungsversorgung Digitale Masse, für die digitalen Schaltkreise der DCN23 Linear regulierte 5V, an GND, AD/DA-Wandler Versorgung Linear regulierte -9V, an GND, Operationsverstärker Minus Linear regulierte +9V, an GND, Operationsverstärker Plus Signalfühlender Eingang 1, am danebenliegendem Pad Abschirmung anlöten Signalfühlender Eingang 2, am danebenliegendem Pad Abschirmung anlöten +9V Ausgang für Betriebsartwählschalter Eingangswähler für Betriebsartwählschalter Fühlender Ausgang für Betriebsartwählschalter LED D5 (An) Anode, das Pad neben ON & AC ist die gemeinsame Kathode LED D6 (StandBy) Anode, das Pad neben ON & AC ist die gemeinsame Kathode Verbindungspads nur auf der Unterseite Label +V GND -V Typ Ausgang Ausgang Ausgang Beschreibung Positive Spannungsversorgung für die Verstärkermodule “Star ground”, mit DCN23 Agnd und Verstärkermodul GND verbinden Negative Spannungsversorgung für die Verstärkermodule Stromversorgung des Verstärkers Die Stromversorgung des Verstärkers ist klassisch, symmetrisch und ungeregelt. Die Eingänge sind AC1, AC2 und GND auf der Oberseite neben dem großen Brückengleichrichter. Die PSU12SA hat 12 einrastbare Kondensatoren und wird standardmäßig mit 4700μF/100V Nichicon Gold Tune Kondensatoren geliefert. Es ist möglich andere Werte zu benutzen, zum Beispiel 12.000μF/63V Panasonic Kondensatoren wenn eine niedrigere Verstärkerspannung benötigt wird. Der Transformator hat has für gewöhnlich zwei separate Sekundärwicklungen. Wenn Zweifel besteht wie der Transformator am einfachsten angeschlossen wird ist der Weg herauszufinden welches Kabel wohin führt wie folgend: Die Primärseite an das Stromnetz anschließen und zwei Kabel an die Sekundärseite, dann die Wechselspannung zwischen den beiden Kabelenden messen. Wenn ca. die doppelte angegebene Spannung angezeigt wird (zum Beispiel 2 x 45Vac erreicht oft 95Vac ohne Last) ist die richtige Verbindung der Sekundärwicklung gefunden. Die beiden verbundenen Kabel ergeben die Masse GND auf der Sekundärseite. Das eine der anderen beiden Kabel an AC1 anschließen, das andere an AC2. Die Ausgänge der Verstärkerversorgung finden sich auf der Unterseite, die Markierungen sind +V, -V und Masse GND. Es wird sehr empfohlen die drei Kabel für jedes Verstärkermodul zu verdrillen. GND und die Masse Die Masse der PSU12SA ist sternförmig angeordnet, das Zentrum dieses Sterns ist das GND-Pad auf der Unterseite das den Verstärker versorgt. Bei der Konstruktion der PSU12SA und der DCN23 wurde Wert darauf gelegt, Brummschleifen zu vermeiden um minimales Rauschen und Brumm zu erreichen. Wenn die Bauanleitung befolgt wird versichert das höchste Performance und Klangtreue. www.groundsound.com 3 Product of Denmark PSU12SA Die Softstart-Schaltung Die PSU12SA beinhaltet eine Softstart-Schaltung. Die Spannung der Kondensatoren wird überwacht, und, wenn der Schwellenwert erreicht wird, ein Relais geschaltet, welches die Stummschaltung aufhebt. Der Schwellenwert wird durch zwei Widerstände, R204 und R212 bestimmt. Für unseren TR600 mit 2 x 45Vac Transformator ist die Standardeinstellung gedacht, jedoch können auch andere Werte verwendet werden. Widerstände für den Softstart-Schaltkreis Nominale Sekundärspannung des R204 R212 Transformators 2 x 35Vac (+/-49Vdc) 10kΩ/0,7W 0R 2 x 40Vac (+/-56Vdc) 18kΩ/0,7W 0R 2 x 45Vac (+/-63Vdc) 27kΩ/0,7W 0R 2 x 50Vac (+/-70Vdc) 33kΩ/0,7W 100R/5W 2 x 55Vac (+/-77Vdc) 39kΩ/0,7W 100R/5W 2 x 60Vac (+/-84Vdc) 33kΩ/0,7W 150R/5W 2 x 65Vac (+/-91Vdc) 39kΩ/0,7W 150R/5W Auf dem Schaltbild der PSU12SA oben findet sich der Ort für den R204 und R212 in Orange markiert. Stummschaltung Der Stummschaltungs-Schaltkreis ermöglicht “Plopp”-freies Umschalten und ist ein Teil des SoftstartSchaltkreises. Er schaltet bei dem gleichen Schwellenwert wie das Relais. Der Ausgang ist ein offener Kollektor, ein PNP Transistor der Mute auf GND anhebt. Transistorausgang kann durch eine TransistorDarlington-Schaltung und/oder einen Serienwiderstand ergänzt werden. -Vcathode ist ca. -16V. Das Schaltbild zeigt die Mute-Ausgangsschaltung. Für unsere eigenen Verstärkermodule PA1CC, PA3CC und PA6CC werden keine weiteren Komponenten benötigt. Andere Verstärkermodule könnten zwischengeschaltete Komponenten benötigen. Hier sind 3 Beispiele wie andere Verstärker angesteuert werden könnten: Option B zeigt die Schaltung mit einem Relaisausgang. Das Relais kann mehr als ein Kontaktpaar (wie in dem Schaltbild dargestellt) haben was es ermöglicht entweder das eingehende Signal oder das verstärkte Signal zu kontrollieren. Option A ist der einfachste Weg einen Niederstrom-Kontrolleingang eines Verstärkermoduls anzusteuern. Der www.groundsound.com 4 Product of Denmark PSU12SA Option C zeigt wie zwei Relais anzuschließen sind, was die Möglichkeit mehrerer möglicher Kontaktpaare mit sich bringt. Diese Schaltung wird von der Stromversorgung der Verstärker mit betrieben um genug Spannung für die Relais zu erhalten. Auf den Schaltbilden wurden keine Werte oder Typenbezeichnungen genannt da alle voneinander und dem Verstärkermodul dass zu kontrollieren ist abhängig sind. Bei Fragen helfen wir gerne. Regulierte Versorgung Der Niederspannungsteil hat regulierte Versorgungspannungen die eine DCN23 betreiben können. Sie wurden für höchste Ansprüche entworfen. Der Niederspannungsteil hat auch einen Netzfilter um störendes Rauschen und Spannungsspitzen des Stromnetzes zu unterdrücken. Alle Versorgungsspannungen werden auf der Sekundärseite der beiden Transformatoren getrennt, das heißt dass die Digitalversorgungsspannung 3,3V nicht mit den Wandlerspannungen 5V und der für die Operationsverstärker benötigten +/-9V interferiert. Die Digitalschaltkreise habe ihre eigene Masse DGND, welche mit einem separaten Kabel an die DCN23 angeschlossen wird. Die Regelung wird von Low-Drop Spannungsreglern (LDO) übernommen, vorgeschaltet 4 Stück 1000μF Kondensatoren für unterbrechungsfreie Stromversorgung. Autostartschaltung Um den täglichen Gebrauch bequemer zu gestalten hat die PSU12SA ein fühlendes System, welches den Betriebsartwählschalter mit den drei Positionen AUTO - AUS – AN beinhaltet. Im AUTO-Modus wird der “sense” Ausgang der DCN23 verstärkt und mit einem Schwellwert verglichen. Wenn das Eingangssignal höher als der Schwellwert liegt, schaltet ein Relais die Stromversorgung für die Verstärker ein. Die Schaltung hat eine verzögerte Ausschaltfunktion von ca. 10 Minuten ohne Musiksignal. Zwei LEDs zeigen ob sich das System im Status StandBy (Netzstrom liegt an) oder AN befindet. www.groundsound.com 5 Product of Denmark PSU12SA Verkabelung Die Verstärkerversorgung wird an die Unterseite angeschlossen, es wird empfohlen mit dem Anlöten dieser Kabel zu beginnen. Benötigt werden 3 Kabel pro Verstärkermodul, normalerweise blaue (-V), schwarze (GND/Masse) und rote (+V) Litze zwischen 0,75mm2 und 1,5mm2. Es wird sehr empfohlen eher die drei Kabel pro Modul zu verdrillen als nur dickere Kabel zu verwenden, dies minimiert mögliche Nebensignaleffekte. Die analoge Masse AGND der DCN23 Frequenzweiche muss auch an “star ground” angeschlossen werden, wir empfehlen hierfür ein weißes 0,75mm2 Kabel zum leichteren Wiederfinden zu benutzen. Dieses Kabel verbindet auch “star ground” an das Gehäusemetall beim Signaleingangsstecker über die Ground-Lift Schaltung der DCN23 am CH Pad. Dadurch wird erreicht dass sehr wenig Rauschen und Brumm aus dem Netz aufgenommen wird, auch werden Brummschleifen verhindert. Nachdem die Kabel an die Unterseite gelötet wurden, wird empfohlen das Modul einzubauen um die anderen Kabel leichter verlegen zu können. Nicht vergessen Wärmeleitpaste (Siliziumfrei) zwischen Brückengleichrichter und dem Gehäusemetall aufzubringen. Der Netzanschluss kann auf zwei Arten durchgeführt werden, entweder mit drei separaten Kabeln mit zusätzlicher Isolierung/Schrumpfschlauch oder mit einem dreiadrigen Netzkabel. Blau an das N-Pad anschließen, Gelb/Grün an Erde und das Letzte an das L-Pad. Das Netzkabel sollte zwischen 0,75mm2 und 1,5mm2 Fläche haben. Es muss noch einmal verdeutlicht werden dass das Netzkabel doppelt isoliert sein muss. Die Primärwicklung des Transformators muss auch doppelt isoliert werden, was bei unseren Transformatoren und für gewöhnlich auch bei anderen der Fall ist. Es ist möglich an alle hochvoltigen Verbindungen Steckverbinder anzulöten, außer an die Stromversorgung für den Verstärker auf der Unterseite (+V, GND und –V). Nach unserer Erfahrung sind diese Verbindungen oft der Grund für Reparaturen, wohingegen Lötverbindungen länger halten. Das ist der Grund warum wir hauptsächlich Lötpads verwenden. Es kann ein bisschen kompliziert sein die Sekundärwicklungsenden anzulöten wenn im Transformator solide Drähte verwendet wurden. Die Plastikverkleidung sollte nicht angeschmolzen werden. Unsere Transformatoren sind, mit wenigen Ausnahmen, mit Litzen auf der Sekundärseite ausgerüstet um den Anschluss zu vereinfachen. Die regulierte Versorgung für die DCN23 kann ausreichend mit 0,2mm2 Kabeln verbunden werden. Es wird empfohlen Vdd/DGND sowie –Vs/+Vs zu verdrillen. Die Stummschaltung, Betriebsartwählschalter und LEDs sind auch mit 0,2mm2 Kabel ausreichend verkabelt. Es besteht kein Bedarf die Kabel für den Schalter oder die LEDs zu verdrillen, aber es hilft um sie zusammenzuhalten. Dies sind nur Kontrollsignale, und die Kabel dürfen einen Meter oder länger sein, wenn dies gewünscht ist, zum Beispiel für die Montage an einem Front Panel. Die Beiden “sense” Eingänge beide ein abgeschirmtes Kabel, wenn beide benutzt werden. Ansonsten sollte der unbenutzte Eingang kurzgeschlossen werden. Die Eingänge werden mit den DCN23 “sense” Ausgängen verbunden. Um eine Brummschleife zu verhindern ist die Abschirmung nur am PSU12SA angeschlossen, denn das Pad auf der DCN23 ist nicht mit AGND verbunden; es dient nur der mechanischen Belastbarkeit der Verbindung. Abmessungen Der Einbau des PSU12SA benötigt: 4 Stück M3 x 16mm Schrauben 1 Stück M3 x 6mm Schraube 4 Stück M3 x 10mm Abstandhalter 4 Stück 3mm Federunterlegscheiben 1 Stück M3 x 10mm Sechskantschraube 1 Stück 3mm Unterlegscheibe www.groundsound.com 6 Product of Denmark PSU12SA Ground Sound behält sich das Recht vor Änderungen ohne vorherige Ankündigung zu machen. Revision A: 2007-05-22 www.groundsound.com 7 Product of Denmark