Anbei Schaltungsvorschlag für Ersatzlast 4 und 8 Ω umschaltbar

Letztens schaute ich bei Pollin nach Sonderangeboten.
Dort stolperte ich über Leistungswiderstände 8,2 Ω mit 5 und 10 Watt:
pollin.de/p/hochlast-drahtwiderstand-5-w-8-2-o-5-221320
pollin.de/p/hochlast-drahtwiderstand-10-w-8-2-o-5-221374
Beim derzeitigen Preis von 25 Cent ab 10 Stück kann man wirklich nicht meckern.

Normalerweise reichen einem die paar Watt beim Einzelwiderstand nicht.
Durch geschickte Reihen- und Parallelschaltung kann man die Leistung erhöhen.
Dies sieht man im ersten Bild, Einzelschaltungen für 4 und 8 Ω.
Gegenüber einem Einzelwiderstand hat man dann die acht- bzw. neunfache Leistung.
Bei 10 W je Einzelwiderstand taugt so eine Anordnung für die meisten HIFI-Verstärker.
Übliche Drahtwiderstände halten kurzfristig auch doppelte Nennleistung aus.
Das reicht normalerweise für kurze Messungen am Verstärker oder Musiklast.

Haken, für 4 und für 8 Ohm benötigt man zwei verschiedene Schaltungen.
Wünschenswert ist es, wenn man durch Umschalten von der einen auf die andere Schaltung kommt.
Vor Jahren baute ich schon mal so einen Leistungswiderstand doppelt für stereo.
Der taugt für gut Leistung, halbe Schuhkartongröße im Alukühlkörpergehäuse.
Diesmal will ich so eine Ersatzlast in klein haben, etwa Scheckkartengröße.
Die reicht dann locker für kleinere Geräte wie Koffer- oder Küchenradios.
Im ersten Schaltbild zeichnete ich noch 5,5 Ω ein.
Ältere (Röhren)radios sind nicht selten für Lautsprecherimpedanz 5 oder 6 Ω konzipiert.

Wie komme ich halbwegs einfach von der einen auf die andere Schaltung?
Im ersten Anlauf kam ich auf drei Schalter, gefiel mir nicht.
Wie man sieht, funktioniert es auch mit einem leicht erhältlichen doppelten Umschalter.
Noch brauchbar erhältlich sind Schalter 4 x UM für Stereoausführung.
Im Schaltbild stehen die beiden Umschalter in Stellung 4 Ω.
Das entspricht dem mit je zwei Widerständen in Serie und dann viermal parallel.
In Stellung 8 Ω ergibt sich die andere Schaltung, je drei in Serie und die dreimal parallel.

Andreas

Ein dicker Lastwiderstand geht auch!

Viele bedenken das nicht, man benötigt dann einen Kühlkörper.
Fehlt der bei solchen Widerständen, ist die Leistung erheblich geringer.
In dem Fall von Pollin geht es noch, der ist ohne Kühlkörper mit 20 Watt angegeben.

Das mit den vielen Widerständen hat schon seinen Reiz.
Die brauchen keinen Kühlkörper, strahlen ihre Wärme an die Umgebung ab.
Auch dürfte deren kurzzeitige Belastbarkeit wesentlich größer sein als bei einem Einzelwiderstand.
Großer Vorteil beim Einzelwiderstand, keine Verdrahterei oder Platine.

Andreas

Layout Lastwiderstand

Das Layout ist eher als Vorschlag zu verstehen, passt man eventuell an.
Man kann bei der Platine Streifenraster oder Punktraster nehmen.
Der Layoutvorschlag passt direkt für viele Widerstände mit 2 oder 3 Watt.
Zu dicht sollte man nicht bestücken, damit die Widerstände besser Wärme abgeben können.
Man sieht im Bild dünne rote Leiterbahnen, sind keine echten Leiterbahnen.
Da nimmt man ausreichend dicken Schaltdraht, z.B. Klingeldraht.
Im Layout sind einige Leiterbahnen scheinbar unnötig lang eingezeichnet.
Das ist Absicht, die Wärme wird dann an den Lötstellen besser abgeführt.

Im zweiten Beispiel sieht man, wie es bestückt aussieht, habe noch nichts verlötet.
Man sollte ein paar mm Luft zwischen Widerständen und Platine lassen.
Damit erreicht man, daß die Wärme besser abgeführt wird, Kamineffekt.
Ich überlege, spaßeshalber eine Platine zu fräsen.
Da bleibt dann größtenteils das Kupfer stehen, zusätzlicher Kühlkörpereffekt.

Andreas

Platinenbestückung und Test

Wie man sieht, fräste ich die Platine, hat Vorteile gegenüber Streifenrasterplatine.
Es ist doppelseitiges FR4, die Rückseite macht sich ganz gut bei der Wärmeabfuhr.
Eine kleine Panne passierte mir, fräste einen Schlitz beim Umschalter zu viel.
Nicht wild, ich legte etwas versilberten Kupferdraht in den Schlitz und lötete den zu.
Die verwendeten Widerstände sind welche von Royalohm, Metalloxid 5 %, 2 Watt.

Auf der Rückseite der Platine befinden sich die Anschlussklemmen und der Umschalter.
Möchte man 5,5 Ω nutzen, nimmt man die Einzelklemme bei Schalterstellung 8 Ω.
Normalerweise wird man nur an der Zweifachschraubklemme für 4 und 8 Ω anschließen.
Ist ein Vorteil dieser Widerstandsschaltung, daß auch 5,5 (5 - 6) Ohm damit realisierbar ist.

Die roten Leiterbahnen im Layout, Beitrag zuvor, realisierte ich mit üblichem Klingeldraht.
Zu dünn darf der Draht oder die Litze nicht sein, muss schon für mindestens 4 A taugen.
Im Bild schwer erkennbar, beim Umschalter 4/8 Ω ist der Klingeldraht zu Ösen gebogen.

Mit Absicht verzichtete ich darauf, Löcher für die Widerstände zu bohren.
Lötet man die direkt auf die Kupferfläche, wird der Wärmekontakt wesentlich besser.
Als Biegelehre nahm ich den USB-Stecker eines üblichen Speicherstöpsels.
Man hat dann etwa 5 mm Abstand zwischen dem Widerstand und der Platinenoberfläche.
Das macht sich gut bei der Wärmeabfuhr, ein erheblicher Wärmeanteil geht auf die Platine.
Die verwendeten Widerstände haben echte Kupferdrahtanschlüsse, leiten entsprechend gut Wärme.

Momentan teste ich einen Verstärker mit 4 Watt an 4 Ω.
Die Platine wird natürlich warm, lässt sich aber auch nach längerem Betrieb locker anfassen.
Dann schaltete ich auf 8 Ω um, Leistung 18 Watt, Nennleistung der Widerstände.
Man kann noch eher kurz anfassen, wird aber bald unangenehm.
Anschließend, vorher abkühlen lassen, Test mit 40 Watt an 4 Ω für eine Minute.
Auch das geht, eine Minute reicht für Klirrfaktormessung oder Prüfung, ab wann Clipping kommt.
Die kleine Platine gefällt mir, nur ein paar Gramm schwer, kann man am Verstärker baumeln lassen.
Muss ich mal bei ernsthaft Leistung messen, nehme ich den großen Alukasten, halber Schuhkarton.

Andreas