Dummy Loads – Teil II
Der große Dummy Load
Kapitelinhalt:[ Überspringen ]Die Schaltung
Der erste Dummy Load sollte zum Test der Bass / Mitten-Endstufe des Schertler-Akustikverstärkers (Sinusausgangsleistung von maximal 150 Watt an 4 Ω) eingesetzt werden. Aus dem damaligen Angebot beim Hausversender für elektronische Bauelemente uk-electronic ergab sich nach ein wenig Nachdenken die in Abbildung 2.1 gezeigte Schaltung – der Dummy Load ist in der gezeigten Schalterstellung 4 Ω mit 450 Watt belastbar. Das sollte auch für andere Endstufen reichen:
Abb. 2.1: Schaltung des „großen“ Dummy Loads. Der Schalter ist ein 2-Ebenen-On-Off-On-Schalter hoher Belastbarkeit (10 A, 400 Volt), in der Mittelposition gibt es keinen Kontakt (hier durch einen leeren Kontakt angedeutet). Gezeichnete Schalterstellung 4 Ω / 450 W. Widerstände in Ω.
Zur Schaltung: Dem Hauptlastwiderstand R1 (12 Ω / 150 Watt) werden die Widerstände R2 und R3 (ebenfalls 12 Ω / 150 Watt) in seriell oder parallel zugeschaltet oder nicht zugeschaltet:
- Alles parallel: 4 Ω
R2 und R3 parallel zueinander und parallel zu R1 – Rges ist dann ein Drittel von R1, also 4 Ω. Es ergibt sich eine Gesamtbelastbarkeit von 450 Watt.
- Reihenparallelschaltung: 8 Ω
R2 und R3 liegen in Serie und sind dann R1 parallelgeschaltet – insgesamt ergibt sich so aus der Parallelschaltung von 12 Ω und 24 Ω ein Gesamtwiderstand von 8 Ω. Da so der Strom durch R2 und R3 nur halb so groß ist wie der Strom durch R1, ist die Gesamtbelastbarkeit auch nur eineinhalbmal so groß wie die von R1, also 225 Watt.
- R1 alleine: 12 Ω
Zu R1 ist nichts parallelgeschaltet, der Gesamtwiderstand beträgt also 12 Ω bei einer Belastbarkeit von 150 Watt.
Der Spannungsteiler für den gedämpften Ausgang wird nur aus R1 und R4 und R5 gebildet – unabhängig davon, ob R2 und R3 dazugeschaltet wurden. Dadurch ergibt sich immer Teilerverhältnis von etwa 32 dB in Bezug auf die Eingangsspannung des Dummy Loads, das heißt unabhängig davon, ob 4 Ω, 8 Ω, oder 16 Ω eingestellten wurden. (Die Schaltung mit R4 und R5 ist dann doch erst nach längerer Überlegung und einem Denkfehler zustandegekommen, ansonsten wäre einen Widerstand von 0,33 Ohm / 25 W ausreichend.)
Aufbau und Realisierung
Nun, die Bezeichnung „Wärmplatte“ lässt es schon vermuten, die Kühlung der Lastwiderstände erfolgt durch eine waagerechte Stahlplatte (etwa A4-Größe – gebaut wird meistens mit dem, was gerade da ist). Darunter sind die drei großen Lastwiderstände R1 bis R3 geschraubt, zwischen Widerstände und Platte kam Wärmeleitpaste. Am Rand der Platte befinden sich auch noch R4 und R5, diese sind aber thermisch weitaus weniger kritisch, hier ist nur mit einer Belastung von wenigen Watt zu rechnen.
Abb. 2.2: Die Anschlüsse des „großen“ Dummy Loads – dahinter die „Wärmplatte“, unter der die Hochlastwiderstände montiert sind.
Die Platte wurde über doppelte verschraubte Winkel (als liegende U) über einer Trägerplatte montiert – später kamen zwischen Winkel und Stahlplatte noch Distanzbolzen M4, da die Winkel sonst zu warm wurden.
Bei den Widerständen handelt es sich ausschließlich um metallgekapselte Typen mit Montagelaschen, auch wenn das für R4 und R5 vielleicht übertrieben ist und diese Widerstände nicht mit 25 Watt belastbar sein müssen. Die metallgekapselten Widerstände sind aber robuster und die Wärmeübertragung durch die feste Montage und das Metallgehäuse ist besser.
Die Anschlüsse werden als Schraubklemmen herausgeführt, lediglich das gedämpfte Ausgangssignal steht noch einmal an einer Klinkenbuchse zur Verfügung. Die Verbindungen an den Klemmen und am Schalter wurden geschraubt, die an den Widerständen und der Klinkenbuchse gelötet. Bei dem Impedanzwahlschalter handelt es sich um einen Motoren-Umschalter mit zwei Ebenen und leerer Mittelrastung.