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Technik => Tech-Talk Amps => Thema gestartet von: Koenigpop am 4.10.2024 10:16

Titel: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Koenigpop am 4.10.2024 10:16
Guten Tag,

ich suche gerade nach "flyback Dioden" für den Roy NB-300, den ich hier auch schonmal besprochen habe und der jetzt seit ... *guck in alten thread* ... etwa vier Jahren seinen Dienst klaglos versieht, überigens mit JJ EL34, die ja eigentlich als nicht unkritisch gelten, was die Spannungsfestigkeit angeht.

Die Dioden sollten ja wohl in Bezug auf die B+ Spanung ausgewählt werden, ich hörte von 5KV-Dioden (R5000) für eine "normale" EL 34 Endstufe, also in etwa min. Faktor 10 des B+. Sollten die auch für Brother Roy reichen, oder muss ich höher gehen? Fender nutzt ja wenn, dann wohl 3KV (R3000), zB im Blues Deluxe Ri. Gesehen habe ich irgendwo auch eine Reihenschaltung von 3 x 1N4007, ich habe nur vergessen, wo.
Habt ihr da Kenntnisse/Erfahrungen? Ich finde erstaunlich wenige belastbare Informationen zur Dimensionierung.
Derzeit tendiere ich zu 5 KV Dioden, allerdings sind die R5000 wohl obsolet, gibt aber auch aktuelle.

Die Frage, die mich umtreibt, ist, in wie weit muss ich den Faktor von ganz grob 10 x B+ einhalten, was 8 KV wären, bzw. in wie weit ist das Quatsch, weil der Trafo ohnhin keine 8 KV vertragen würde? 5 KV scheint sich demgegenüber ja bewährt zu haben.

Grüße und Danke im Voraus,
Felix
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Showitevent am 4.10.2024 10:42
Moin,

Ich kenne den Roy 300. Ist das so eine Class B 800 Volt Maschine mit 4 EL34?

Für sowas hatte ich bis Dato die BY509 verwendet. Die ist aber schon lange obsolet und nur noch schwer zu beschaffen. Die kann bis 11 kV oder so, ist schnell, klein und hatte damals viel gekostet.
Vielleicht schaut man mal was dort als Ersatz vorgeschlagen wird.

LG Geronimo
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Koenigpop am 4.10.2024 16:02
Genau das... 800v Class b 200 Watt aus 4 EL34.
Das ist doch ein Tip, danke. Ich schau mal nach Nachfolgern, ist im Zweifel besser geworden, die Verfügbarkeit von Hochleistungsdioden.
Wann kann man das im Röhrenampbereich schon sagen?

Gruß, Felix

Nachtrag: what about 2CL72A?
10 KV, 1A, 80 Nanosekunden Sperrverzug.
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Showitevent am 4.10.2024 17:22
BY 8 bis BY12 dürfte in etwa das Gleiche sein und sofern mir bekannt ist, besser erhältlich.
Alternativ gibts auch die Idee (hab ich selbst schon in Amps gesehen) einer Gaseltladungsröhre. Allerdings ist mir da der exakte Typ unbekannt.
Das findest Du unter Anderem in THD Single ended amps und die schlagen teils beim Spielen schon über! Geile kiste :D die hat mächtig charakter!

Jetzt muss man aber auch dazu sagen, dass HV Dioden auch ein wenig paranoid sind und eigentlich für den Außergewöhnlichen Fall einer hohen Flyback Spannung, die durch Leerlauf hervorgerufen wird.

Bei Class B Amps muss man aufpassen wegen der relativ hohen Induktionsspannung. Die aktive Seite induziert ja quasi 1:1 auf die inaktive Seite. Dass dort aber spitzen der 3KV Marke aufkommen glaube eher weniger und wenn, dann werden die geclamped. Das ist das, was die Diode am Ende ja tut.

Ich bin mir allerdings mit der Aussage unsicher. Es ist durchaus möglich, dass 3KV Knapp wird. Wenn ich mir ansehe was einige Kisten an Spannungen verarbeiten und wie viel Leistung da raus gezogen wird ...

LG
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: tele05 am 5.10.2024 22:13
Ich habe in den letzten Aufbauten immer BY2000 genommen. Die tun ihren Dienst einwandfrei (auch wenn ichs nur einmal unbeabsichtigt für ein paar Minuten "testet" habe).
Habe die bei Segor bei mir um die Ecke gekauft. Die können 2000V und sind schnell.

Zur Theorie gibts hier im Forum ja längliche Threads. Ich habe mir gemerkt: > 2x B+ und gut ists.
Kannst wohl auch 2x 1N4007 in Reihe nehmen.

Grüße
Oliver
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Koenigpop am 14.10.2024 16:46
Mann, die Beschaffung zieht sich.
Ich hatte irgendwie gehofft, dass ich die BY12 die von den Werten super ist, vermeiden kann, weil die so riesig ist.

Daher hatte ich die 2CL72A im Auge, habe ich bei C... gesehen, ähnliche Werte, halb so groß, noch weniger teuer, leider übersehen, dass die Mindestbestellmenge 200 ist, das ist etwas viel für mich...

Ich such' mal weiter.

Die Threads hier im Forum habe ich bisher nicht gefunden, muss mal an meinen Suchbegriffen arbeiten.

Grüße!
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Showitevent am 14.10.2024 18:42
Die Alternative wäre immernoch 3 in Serie. Die 12 KV müssen es definitiv nicht sein. Ich denke 2x UA + 1x UA Padding ist völlig ausreichend also ca 2.4kV.

Vom Footprint her lassen sich 3 1N4007 gut im Schrumpfschlauch verpacken und über die Trafobeinchen oder an den Röhrensockeln verstecken.

LG
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: roehrich am 14.10.2024 21:57
leider übersehen, dass die Mindestbestellmenge 200 ist, das ist etwas viel für mich...

https://www.mouser.de/ProductDetail/Diotec-Semiconductor/2CL72A?qs=OlC7AqGiEDnBjokPM4LrWA%3D%3D (https://www.mouser.de/ProductDetail/Diotec-Semiconductor/2CL72A?qs=OlC7AqGiEDnBjokPM4LrWA%3D%3D)

Mouser hat mich bislang anstandslos auch als Privatmann beliefert, ab 50€ sogar versandkostenfrei. Vielleicht findest Du ja auch noch andere Teilchen dort. Oder - je nach Profession - mal in eine dienstliche Bestellung "reinmogeln"  :)

Ciao
Sebastian
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Koenigpop am 17.10.2024 17:15
So, habe jetzt einen 100er Pack beschafft, nicht bei Conrad, kommt an und ist supplied by Conrad, siehe Bild. Sehr witzig eigentlich.

Hat sich mE gelohnt, Mouser wollte zu viel Versandkosten, die Dinger sind deutlich kleiner als die BY12, eher so lange 1N4007, und um den Faktor 10 blliger und ein paar Amps habe ich, die die brauchen könnten.


Grüße,
Felix
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Koenigpop am 20.10.2024 20:34
Oha, gut wenn man nochmal nachliest, der Durchlassstrom der 2CL72A ist - entgegen der C... Webseite, die offenkundig Stuss verbeitet, nicht 1 A, sondern: 0,001 A! Das ist ja nur der Faktor 1000. Was solls'.  :facepalm:

Ich habe die bei V... bestellt, die offenbar einfach die Daten von C... übernommen haben.

Die gehen jetzt zurück und eine alte Vermutung bestätigt sich: Kann alles genauso, kostet 1/10, ist zudem viel kleiner: Wenn etwas zu gut klingt, um wahr zu sein, dann ist es meistens nicht wahr.
Damit sind dann wohl die BY12 wieder im Spiel...
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Helmholtz am 20.10.2024 22:45
Man sollte immer das Datenblatt des Herstellers lesen und sich nicht auf Händlerangaben verlassen.
Laut Diotec ist der Dauerdurchlassstrom der 2CL72A 5mA.
https://diotec.com/request/datasheet/2cl72a.pdf
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Showitevent am 20.10.2024 23:59
Moin,

Im Grunde ist eine low Forward current Diode eig. besser, weil sie eher durchschlägt. Und ich muss auch überdenken, ob eine By12 das richtige ist.
LG
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Helmholtz am 21.10.2024 00:31
Hier: https://dalmura.com.au/static/Output%20transformer%20protection.pdf
ist eine ausführliche Abhandlung zum AÜ-Schutz vom Australier Tim Robbins.
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Showitevent am 21.10.2024 10:48
Moin,

das ist bestimmt eine interessante Abhandlung, ich habe das gerade grob überflogen aber auch gespeichert. Vielen Dank dafür.


Bei mir ging der Gedanke dahin, dass ich dem Forward Current nicht sonderlich kritisch gegenüberstehe.
Sowohl als auch wäre durchaus suboptimal bzw. birgt Risiken für entweder Trafo oder Diode.

Low If:
Wenn die Diode selbst durchschlägt, bleibt zu hoffen, dass sie das mit einem Kurzschluss tut, ansonsten ist die Schutzfunktion ansich ja aufgehoben. Dann bliebe nur zu hoffen, dass der Luftspalt entsprechend gering ist, sodass er für folge-Flybacks einen Entsprechend geringen Widerstand hat. Durch Ladeelko und Induktion sowie parasitären Kapazitäten kann natürlich durchaus ein reaktiver Kreis entstehen, der genügend Energie hat die Diode zu "vaporisieren".

High If:
Unter der Berücksichtigung, dass die Diode auch eine hohe Spannungsfestigkeit haben soll, ist klar, dass sie mechanisch eben einfach enorm groß ist.

Von Recoveryzeiten denke ich können wir getrost absehen.
Bei Netzteilen wollen wir bewusst, dass die Diode nichtleitend ist, bevor der zweite Halbzyklus beginnt.
Im Flyback Fall an einem AT kommt uns eine langsame Recoveryzeit aber eigentlich sogar zu Gute, weil sich die Leitfähigkeit über mehrere Flybackzyklen erstrecken kann.

Über Anstiegszeiten könnte man noch debattieren. In der Regel sind die für Dioden kein großes Thema, da wir die fast immer im Low Band betreiben (sagen wir 50 oder 100 HZ oder bei Sperrwandlern vielleicht auch 200Khz). Allerdings dürfte sich mit zunehmender Fläche einer Sperrschicht, diese auch negativ auf das Vorhaben auswirken und die Periodendauer eines Flybacks ist unbekannt.

Ich denke abschließend von meiner Seite, dass eine Low If Flyback Diode völlig ausreichend ist. Die Chance, dass die eigentliche Pulsdauer lang genug ist, ist relativ gering da der Flyback ja sofort kollabiert.
Ich denke sogar, dass selbst im schlimmsten Fall eher die Röhren überschlagen würden, als dass die Diode hopps geht.

LG Geronimo
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Koenigpop am 21.10.2024 15:59
Alles nicht so einfach. Ich weiß nicht woher ich jetzt die 0,001 hatte, aber sei's drum. Der Unterschied ist für hiesige Zwecke wohl vernachlässigbar.

Mein Ansatz ist im Grunde der von Geromino, Doppelhypothesenbildung:

Die Gefahr rührt meines Erachtens daher, dass man im Fehlerfall so viele potentielle Quellen hat, dass man nicht zuerst auf fehlendes Kabel/durchgebrannter LS tippt, sondern erstmal auf die üblichen Verdächtigen auf dem Pedalboard etc.
Das kann dazu führen, dass man erstmal einige Zeit ohne Last an allem möglichen "rummacht", und schlimmstenfalls mit Signal.


Wenn die Diode im Fehlerfall einen Kurzschluss baut, mag das ja noch angehen, außer man merkt es länger nicht... Sie täte dann auch "gut durchgebacken" als faktische Drahtbrücke zunächst einmal das, was sie soll, nämlich die Spannungen gen Masse ableiten. Allerdings jetzt in beide Richtungen, und auch dann, wenn man wieder eine Last anschließt. Das sollte dann im Zweifel den Abflug der HT Sicherungen zur Folge haben, hoffentlich noch vor dem OT.

Wenn die Diode im Fehlerfall einfach offen ist, ist die gewünschte Funktion praktisch sofort weg und der OT durch die flyback-Situation wieder in Gefahr, die sich m.E. durchaus längerfristig/öfter ergeben kann (also nicht ein singuläres Ereignis im Bruchteil von Sekunden Bereich sein muss, aber das ist geraten).

Wenn sie im Fehlerfall hält, tja, dann macht sie halt was sie soll und leitet gegenäufige Spannungen gegen Masse, aber nicht umgekehrt. Das scheint mir  vorzugswürdig.

Das setzt aber eben voraus, dass sie die auftretenden Ströme verkraftet, da war anderorts hier mal von 1A die Rede, was ausreichend sein soll für eine EL34 Endtufe.

Aber gilt das auch bei 800 V, 200 Watt class B?

Wenn denn zutrifft, dass Induktoren im Flybackfall den Strom wieder abgeben, der dort zuletzt anlag, folgende Überlegungen: 
Aus dem Datenblatt von Telefunken ergeben sich 180 mA Ia bei class B mit 800 V B+ für zwei vollausgesteuerte EL 34, macht dann wohl 360 mA für deren vier. Da sollte bei einem Ampere also immer noch eine nicht geringe Sicherheit eingebaut sein.

Das ist mithin eine ganz erhebliche Menge mehr als 5 mA, Pegelspitzen, die die Nominalwattzahl wohl auch noch  z.T. erheblich überschreiten können mal außen vor gelassen. Schon der Ruhestrom überschreitet die 5mA der 2CL72A ja beträchtlich.

Und dass z.B. ein Lautsprecher gerade eine solche Pegel-Spitze zum Anlass seines spontanen Ablebens nimmt, wäre je eher zu erwarten.


Wichtig scheint mir also eine ausreichende Spannungsfestigkeit zu sein, um einen Durchbruch im Regelbetrieb auch bei heftigen Transienten in Sperrichtung auszuschließen. Die jedenfalls haben alle hier besprochenen Exemplare.

Und dann scheint mir eine auch ansonsten stabile Diode, nach Möglichkeit schnell öffnend, tunlich, oder?

Gruß,
Felix
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Showitevent am 22.10.2024 00:54
Moin,

Ich stelle mal eine ganz wüste Theorie in den Raum, weil es mir auch gerade garnicht gelingt sie anders zu formulieren.

Wenn wir schon bei Hypothesen sind, können wir über zwei Arten von Flyback reden.

Fall 1.) Flyback, welches hervorgerufen ist durch das Kollabieren des Magnetfeldes, invertiert zur eigentlichen Spannungsrichtung wenn eine oder beide Röhren plötzlich sperren.
Fall 2.) Transformation des Anoden-Swings auf die komplementäre Seite

Zu Fall 2:
Wenn der Trafo im Freilauf ist und Seite A kippt plötzlich auf negativ, dann transformiert sich das auf Seite B ....
     (Hier habe ich jetzt einen Knoten im Hirn und brauche Hilfe)
     A: Die Komplementäre Anode wird dann negativer ist als GND undzwar im Idealfall maximal um Faktor 2 * B+ zwischen Anode und Anode.
     B: Die Komplementäre Anode wird dann virtuell zu GND, da das Übersetzungsverhältnis 1:1 ist
 
     Ich habe deswegen einen Knoten im Hirn, weil eigentlich nach meiner Theorie A richtig ist. Dann wäre aber die Flybackdiode auch im Normalbetrieb immer im Weg. 
     Darüber mache ich mir morgen Gedanken und vielleicht sollte ich auch diese Abhandlung lesen.


Da wir aber auch Fall 1 haben, können durchaus deutlich höhere Spannungen erreicht werden.

Also ja, für Fall 2 wäre sicherlich die Empfehlung die Diode so Amperestark wie möglich auszulegen. Allerdings - und darum schreibe ich das überhaupt, können die Ströme dann weit höher liegen als 1Ampere.
Die Energie wird hier vornehmlich aus dem Ladeelko entnommen, weniger aus dem Netzteil ansich, da dies ein deutlich höheren Innenwidertand hat.
Trotz des höheren Innenwiderstandes können im Kurzschlussfall trotzdem deutliche höhere Ströme an der Sekundärwicklung des Netztafos auftreten als nur die 3xx mA mit denen der Trafo angegeben ist. 

Als Fazit zu dieser doch vermutlich noch nicht ganz ausgekochten Hypothese:

Dass die zu erwartenden 1.6 KV zwischen Anode und Anode den Durchschlag nicht verursachen und eigentlich garnicht entscheident sind.
Es ist der Transient aus Fall 1, der einen Lichtbogenkanal bildet über den dann B+ kurzschließt.
Also gilt nach dieser Annahme, dass wir nur das Kollabieren des Magnetfeldes absichern, nicht aber notwendigerweise Fall 2
 


LG
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Koenigpop am 22.10.2024 19:05
Ich bin weiß Gott kein Experte, wie man sieht, aber ich habe mir das flyback-Phänomen bisher ungefär so erklärt:

https://digilent.com/reference/learn/fundamentals/electronic-components/flyback-diodes/start?srsltid=AfmBOopTL9DjnbFOW7tL03C9Q6jj9JI9w2h-y88eY3VTGTlGCoFlTbfo

Soweit ich das bisher laienhaft verstanden habe, gleicht im Prinzip der Zustand eines offenen Schalters im Primärkreislauf, wie dort gezeigt, letztlich mehr oder weniger dem Entfernen der ausgangsseitigen Last am OT, insoweit als kein Strom mehr Richtung Verbraucher fließen kann. Der Induktor OT versucht dann, den nicht mehr fließenden Strom aufrecht zu erhalten und erzeugt dann mit seiner Restladung eben massive Spannungsspitzen (im Prinzip in Richtung unendlich) in umgekehrter Polung * Edit: Jedenfalls wenn die Röhren gerade im cutoff sind, siehe hier hochgeladenenes PDF*. Diese Spannungen können u.a. den OT wegen Isolationsversagen zerstören. Mit Diode würden die dann - wegen der umgekehrten Polung - durch die Dioden in Flussrichtung "geclampt", also ab- bzw. gar nicht erst aufgebaut.

Also mit deinen Worten, Geromino, wir sichern im Prinzip "Fall 1" ab, wenn ich dich richtig verstehe. Allerdings verstehe ich das so, dass da durchaus auch einiges an Strom abfließen können muss, damit eben diese Spannungsspitzen vermieden werden.

Was wiederum die maximalen Spannungsverhältnisse im Betrieb mit Last angeht, habe ich hier im Forum auch schon einem Messung von mehr als 1,2 KV bei "nur" 430 V B+ gesehen, und zwar hier:
https://www.tube-town.de/ttforum/index.php/topic,14565.15.html

In dem obigen thread ist mE auch dein Fall 2 genannt. Das scheint mir aber weniger der primäre Sinn der Dioden zu sein, als "Beifang", verbunden vor allem mit der beruhigenden Gewissheit, dass das "Clampen" der einen Trafoseite im Fall 2 nicht automatisch die andere in einen kritischen Zustand bringt, aber da bin ich jetzt im Einzelnen überfragt.

Ich versuche aber mal, mich noch etwas weiterzubilden.

VG!

Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Showitevent am 22.10.2024 21:12
Moin:

ich hab in Biologie nie aufgepasst aber möglicherweise reden wir beim Trafo und einer A-A Übersetzung von 1:1 nicht über 2 * B+ sondern 2 * B+ * Wurzel².
Zumindest würde das in etwa mit den Meßergebnissen des Kollegen aus dem anderen Thread passen.

Ehrlich gesagt habe ich mir da nie drüber gedanken gemacht.

Und ja, das Kollabieren des Magnetfeldes ist, was den Flyback auslöst. Ich sagte ja: "Wenn beide Röhren plötzlich sperren". Damit war schon auch gemeint unterhalb der Cut Off Region. Und das passiert natürlich vornehmlich, wenn die Außenimpedanz inkorrekt hoch ist.



Lg
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Koenigpop am 24.10.2024 17:19
Jahaaa, ich hoffe so laaangsam verstehe ich es, Danke!
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: cca88 am 24.10.2024 21:34
Jahaaa, ich hoffe so laaangsam verstehe ich es, Danke!

Servus Koenigpop,

die Erklärungen von Hans-Georg damals waren eine absolute Bereicherung des verfügbaren Wissens.

Fer Trick ist, daß die sperrende Anode niemals negatives Potential haben darf.

Die "Messungen" waren übrigens von mir

GRüße
Jochen
Titel: Re: Flyback Dioden für einen Class B Amp mit 800 V B+
Beitrag von: Koenigpop am 13.12.2024 17:09
So inzwischen habe ich jeweils drei BY 2000 in Reihe auf jeder Seite des Trafos direkt am Trafo montiert, in Schrumpfschlauch verpackt.

Läuft soweit unauffällig und sollte für alle Eventualitäten spannunds- und strommäßig ausreichend dimensoniert sein.

Dabei ist mir dann anhand des Grundbrumms und von Aufheizgeräuschen aufgefallen, dass man den Bias mal nachstellen könnte.
Das allerdings erwies sich als schwieriger als gedacht, denn was ich zwischenzeitlich offenbar wieder vergaß (einmal hatte ich es ja mit Erfolg gemacht):

Die beiden Biasregler sind auf gar merkwürdige Art interaktiv.
Sie arbeiten weder unabhängig voneinander pro Seite der Endstufe, wie man das so kennt, noch handelt es sich um einen Bias-Level und einen Bias-Balance-Regler, was man auch kennt, man muss vielmehr immer an beiden rumstellen (?!).
Schwer zu erklären, ich versuche es mal so:
Also ein Verstellen des einen Reglers ändert immer auch die Ergebnisse an der anderen Seite der Endstufe, die man dann über den anderen Regler nachführen muss, was sich wieder auf die zuerst geregelte Seite auswirkt. Und so tatstet man sich so nach und nach ran.

Bisserl merkwürdig, das Ganze, aber hat am Ende auch funtioniert. Zu Empfehlen sind dabei zwei Messgeräte am Trafo, dann kann man das zügig n Echtzeit messen, mein eines war leider leer, also habe ich immer hin- und hergeklemmt. Der Trafo hatte dabei übrigens zwei kaum unterschiedliche Wiklungen, ziemlich präzise symmetrisch, kenne ich sonst nur von den Partridges im Hiwatt.

Noch mal herzlichen Dank und bis zum nächsten Projekt.