Geregeltes Class-A Netzteil (Shunt-Netzteil) in Akku-Qualität
T.Hartwig-ELektronik Inh. Thomas Hartwig
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Audio-Module
Netzteil
Grundlagen

Das Ausnahme-Netzteil in der audiophilen Welt

Black-Pulsar  "Class-A"-Netzteile
in Konstantstromtechnik mit elektronischem Shuntwiderstand, dadurch extrem schnell.
Für audiophile Kleinverbraucher, wie Vorstufen Phonovorstufen, Aktivweichen, Raspberry Pi, DA-Wandler, Audioboards, uvm
Das Netzteil ist doppelt aufgebaut, beide Hälften sind getrennt einstellbar.
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Energie-Vergeudung in seiner reinsten Form
Während übliche Analog-Netzteile nur so viel Strom liefern, wie der Verbraucher zieht, fließt hier ständig der max mögliche Strom, der von einem Lastwiderstand "verbraucht" wird, und der gleichzeitig die Ausgangsspannung konstant hält. Zieht der Verbraucher Strom, so teilt sich dieser mit dem Lastwiderstand auf, da durch die Konstantstromquelle immer der gleiche Strom fließt. Dieses Schaltungs-Prinzip ist vergleichbar mit einem Auto, das mit Vollgas gefahren und die Geschwindigkeit nur mit der Bremse geregelt wird. Folglich werden durch diese "Energievergeudung" die Kühler des Netzteils sehr heiß, wobei die Temperatur sinkt, je mehr Strom der Verbraucher zieht. Da diese Schaltungstechnik ganz besondere Vorteile in der Stromqualität bietet, muss das Netzteil nicht nennenswert überdimensioniert werden.
Die Skizze zeigt eine Hälfte des Doppelnetzteiles

Angesichts der relativ hohen Verlustwerte (ca. 3 - 12 Watt pro Hälfte, je nach Modul), ist es erforderlich, dass die Sache gut durchdacht ist.
Als Belohnung scheint ein bisher nicht erfüllbares Wunschdenken erreicht worden zu sein - Eine Spannung in Akku-Qualität, was Störungsfreiheit und audiophiles Verhalten betrifft.
Durch geschickten Einsatz entsprechender ICs und Transistoren ist diese perfektionierte Schaltungsart prinzipiell frei von jeglicher Schwing- und Rauschneigung. Sogar Netzstörungen werden wirkunsvoll unterdrückt, da eine Stromquelle für Wechselstrom jeder Art einen nahezu unendlich hohen Widerstand darstellt. Aus dem gleichen Grund werden auch so gut wie keine Rückwärts-Störungen ins Netz verursacht, da der konstante Stromfluss - außer durch die üblichen Stromspitzen durch die Gleichrichtung - keine weiteren impulsartigen Strom-Änderungen zulässt, was ja gerade bei Schaltnetzteilen das große Elend ist. Daher verursacht ein digitaler Verbraucher am Black-Pulsar, wie z.B. DA-Wandler, Raspberry Pi, usw., durch den getakteten Stromverbrauch so gut wie keine Rückwirkung ins Netz.
Am Ausgang sind kaum messbare Brumm- oder Rauschspannungen oder andere Störanteile vorhanden. Auch ist keine einzige Kompensations-Maßnahme gegen Schwingneigung erforderlich, wie sie oft bei längs-spannungsgeregelten Netzteilen üblich ist.

Das ermöglicht einen puristischen Bauteile-Einsatz, was sich entsprechend auf die Lebendigkeit der Musikwiedergabe auswirkt. Auch können je nach Bedarf und Vorliebe unbegrenzte Elkokapazitäten folgen.

Die Performance-Steigerung angeschlossener High-End Audiomodule ist von solchem Ausmaß, dass der relativ hohe Energieverlust auf jeden Fall gerechtfertigt erscheint. Vorstufen, Phonovorstufen, usw. erreichen ihr höchstes Level, hervorgerufen durch eine Spannungsreinheit, wie sie bisher nur von Akkus bekannt ist, und diese sogar in einigen Werten - wie z.B. Schnelligkeit - noch übertrifft.

Wichtige Bauteile sind von hoher audiophiler Qualität: Superschnelle Gleichrichterdioden, ausgesuchte Elkos der Fa. Krummer-Kondensatoren (nur BLP-25) im Verhalten bei Parallelschaltung, Temperaturverhalten, ESR und Lebensdauer, sowie geradliniges Layout und einfache Handhabung.

Man bedenke, dass die Ausgangsspannung einer Audioschaltung zu 100% aus der Versorgungsspannung besteht, lediglich moduliert vom Eingangssignal. Erst dadurch mag bewusst werden, wie wichtig die Qualität der Stromversorgung ist und welch ungeahnte Auswirkungen ein solch abgefahrenes Netzeil besitzt.

Gehäusebelüftung
Der Kühler darf eine Temperatur von 85°-90° Grad erreichen. Bei einem zu kleinen Gehäuse könnte eine Belüftung nötig sein. Im Zweifel testen. Eine Belüftung könnte mittels Bohrlöcher im Boden (unter oder neben der Leiterplatte) und in der Rückwand angebracht werden. Die Leiterplatte enthält bereits Belüftungslöcher unter den Kühlern.
Info zur Elkotemperatur: Die Elkos sind ausgesuchte LOW-ESR 105° Typen. Bei ca. 85° Grad Kühlertemperatur pendelt sich die Elkotemperatur bei ca. 50° Grad ein.

Kurzschlussfest aus Prinzip - auch in diesem Falle kann nicht mehr, als der Kontantstrom fließen.

Doppelnetzteil
Das Netzteil ist doppelt aufgebaut, beide Hälften sind getrennt in der Spannung einstellbar und können einzeln verwendet werden. Für den Betrieb an unseren Audiomodulen werden die beiden Ausgänge in Reihe geschalten, wodurch man die erforderliche symmetrische Betriebsspannung (z.B. +/-18V) erhält. Anschlussmöglichkeiten siehe hier.  Eine Parallelschaltung wie Bild 3 ist beim Black-Pulsar (Stromquelle) nicht möglich.


Bedingt durch das sogenannte "Class-A" Schaltungsprinzip (siehe weiter unten), nimmt das Netzteil ständig seine Maximalleistung aus dem Netz auf, wodurch die Kühler sehr warm werden (ca. 80-90°). Im Gegensatz zu konventionellen Netzteilen sinkt durch die Stromentnahme der Verbraucher die Kühler-Temperatur entsprechend. Daher wird das Netzteil am wärmsten, wenn keine Last entnommen wird
Natürlich sind die Netzteile auch ohne Last betriebssicher, auch wenn dabei eine hohe Temperatur von ca. 80-90°, je nach Gehäusebelüftung, entsteht.
Der max. Ausgangsstrom sollte nicht mehr als ca. 80% des internen Konstantstromes betragen (s. Tabelle).

Der interne Konstantstrom ist fest eingestellt. Wer ihn reduzieren möchte, kann den dafür bestimmten eingebauten Widerstand gemäß der Bedienungsanleitung umgekehrt proportional im Wert vergrößern (wird in der Anleitung beschrieben).

Daten/Preise (inkl. Mwst)
Typ
Trafo
interner
Konstantstrom
max
Ausgangsstrom (ca.)
Ausgangsspannung
einstellbar
Gewicht
EUR
BLP10-09
10VA; 2x09V
2x360mA
2x300mA
3,3V -  7V
490gr
138,00
BLP10-15
10VA; 2x15V
2x210mA
2x170mA
3,3V -14V
490gr
138,00
BLP10-22
10VA; 2x22V
2x135mA
2x110mA
11 V- 23V
490gr
138,00







BLP25-09
25VA; 2x09V
2x1000mA
2x800mA
3,3V - 7V
900gr
168,00
BLP25-15
25VA; 2x15V
  2x440mA
2x350mA
3,3V -14V
900gr
168,00
BLP25-22
25VA; 2x22V
  2x270mA
2x220mA
11 V- 23V
900gr
168,00

Achtung 

vor dem Einsatz der Netzteile die Ausgangsspannung auf den erforderlichen Wert einstellen und in der Anwendung unter Last prüfen.
 
Dieses Fertig-Modul ist leider nicht mehr lieferbar
Als Bausatz weiterhin erhältlich bei phelektronik
  
Weitere Daten
BLP10
BLP25
 
Eing.Spg.:
  230V~ 230V~
Leistungsaufnahme:
11W permanent 23W permanent
Maße LxBxH:
163x72x40mm 182x92x53mm

Die tatsächlich bestückten Elkos des BLP-10 können von den Fotos abweichen.
Die weltweite Liefersituation lässt es nicht zu, dass immer der gleiche Hersteller eingesetzt werden kann.
(BLP-25 ausschließlich Krummer-Kondensatoren).


Die Bezeichnung "Class-A"
ist keine gängige Bezeichnung für ein Netzteil. Sie wird hauptsächlich bei Endstufen verwendet. Das Prinzip ist jedoch gleich.
Es wird ständig der maximale Strom gezogen und bei bei Nichtgebrauch in Wärme umgesetzt. Bei Endstufen durch den hohen Ruhestrom, bei Netzteilen durch den Shuntwiderstand. Erst wenn der Verbraucher Strom zieht, wird die Energie statt in die Kühlkörper an den Verbraucher abgegeben. Bei Endstufen sind das die Lautsprecher bei Netzteilen die angeschlossenen Verbraucher.
Somit beschreibt die nicht offizielle Bezeichnung "Class-A Netzteil" am besten das Funktionsprinzip unserer Netzteilserie "Black-Pulsar".
Alternative Bezeichnung: Shunt-Netzteil

Die klanglichen Erfolge eines solchen Netzteiles an entsprechend sensiblen Schaltungen und Ohren kann man physikalisch (oder wissenschaftlich) tatsächlich kaum erklären.
Wer dennoch meint, über Sinn oder Unsinn eines Class-A Netzteiles benötige die Welt seinen Kommentar, der sollte akzeptieren, dass man den klanglichen Vorteil nicht beweisen muss - man weiß es einfach.