Как рассчитать конденсатор для усилителя в авто
Как выбрать автомобильный конденсатор
Что такое автомобильный конденсатор и зачем он нужен?
Под автомобильным конденсатором сегодня принято понимать электролитический конденсатор, подключенный к автомобильному усилителю звука (или непосредственно к магнитоле) параллельно питающим проводам. Но зачем он нужен?
Для защиты от сетевых помех конденсаторы используются часто.
1. Фильтрация помех питающей сети. Конденсаторы в качестве простейшего, но, в то же время, довольно эффективного фильтра помех питающей сети используются давно – их наверняка замечал каждый, кому случалось заглядывать внутрь электронных устройств. Конденсатор заряжается напряжением питающей сети и при резком падении напряжения возмещает просадку, возвращая в сеть накопленный заряд. Обычно качественные автомобильные усилители имеют собственную защиту от просадок напряжения, но если вы слышите из динамиков посторонние звуки при включении элементов автоэлектрики (вентилятора, дворников, фар и пр.), конденсатор может помочь. И еще – вне зависимости от того, где в автомобильной сети установлен конденсатор, он будет поддерживать напряжение всей сети, а не только усилителя. Поэтому, если при работе аудиосистемы у вас мерцают фары, то после установки конденсатора мерцать они перестанут (будут гореть вполнакала). Другое дело, что сильные (до мерцания фар) просадки при работе аудиосистемы явно сигнализируют о нехватке мощности генератора и АКБ. Эту проблему установка конденсатора не решит – он является не источником, а потребителем энергии, и в случае нехватки питания проблему скорее усугубит.
2. Поддержка питания магнитолы при пиковых нагрузках, например, при проигрывании басов. Здесь возможны два варианта:
2.1. На аудиосистему приходит недостаточно мощности. Причины могут быть разные: севшая батарея, слабый генератор, провода питания недостаточной толщины и пр.
Как это выглядит в теории.
В этом случае при установке конденсатора (вплотную к усилителю), теоретически, можно получить некоторый прирост громкости звука без искажений – при условии, что чрезмерные нагрузки будут кратковременны (не более долей секунд) и перемежаться не меньшими по продолжительности периодами уменьшенной нагрузки (чтобы конденсатор мог восстановить заряд).
И как чаще всего бывает на практике.
Но реальная музыка таким требованиям соответствовать не может – басы в композициях редко звучат меньше нескольких секунд. Поэтому практически никакого заметного эффекта не будет – вряд ли можно назвать улучшением качества звука то, что динамик начнет хрипеть на треть секунды позже обычного.
Схема подключения конденсатора к цепи питания усилителя.
Действительно, в этом случае установка конденсатора может оказаться приемлемой альтернативой замене аккумулятора. Полностью проблему это не решит, но фронты басов, к примеру, может сгладить.
В последнее время на полках автомагазинов появились «конденсаторы», отличающиеся огромной (до сотен и даже тысяч Фарад) емкостью, но при этом имеющие скромные размеры и весьма привлекательную цену. Это не конденсаторы, это – ионисторы. Смысла в их подключении к усилителю немного – да, они имеют заявленную емкость, но от конденсаторов ионисторы отличаются высоким внутренним сопротивлением (ESR), низким максимальным током разряда и низкой скоростью установки отдаваемого тока. Существуют ионисторы с низким ESR, близкие по характеристикам к конденсаторам, но они намного дороже.
Характеристики автомобильных конденсаторов.
Емкость– основной параметр конденсатора. Встречающееся порой требование, что емкость конденсатора (в Фарадах) должна быть равна мощности аудиосистемы в киловаттах, вызывает недоумение у всякого, знакомого с электроникой. Чем больше емкость конденсатора, тем дольше он сможет поддерживать «просадку» питающей сети. Для фильтрации помех 0,5 Ф хватит с большим избытком. Для поддержки питания магнитолы при пиковых нагрузках требуемая емкость зависит от характера этих нагрузок – для одних и 0,5 Ф будет достаточно, для других – и 10 не хватит. Можно остановиться на следующем алгоритме подбора: приобрести модель с небольшой (0,5 Ф) емкостью, но обязательно с вольтметроми индикатором заряда. Во время работы аудиосистемы следить за индикатором заряда и показаниями вольтметра – если на максимальной громкости аудиосистемы индикатор заряда тускнеет, но не гаснет, а напряжение не падает ниже минимального, то конденсатор со своей работой справляется.
Схема подключения дополнительного конденсатора.
Если же индикатор периодически гаснет на небольшое время (до 1-2 с), а напряжение падает, то потребуется добавить в цепь еще один конденсатор параллельно к уже установленному. Если же индикатор гаснет на продолжительное время, это значит, что аудиосистеме не хватает мощности, и установкой конденсаторов эту проблему не решить.
ESR(Equivalent Series Resistance – Эквивалентное Последовательное Сопротивление) – параметр, определяющий максимальный ток разряда. Устанавливаемые в автомобильную аудиосистему конденсаторы должны иметь ESR не более 10 мОм. В принципе, под это требование подойдет любой электролитический конденсатор, но это не значит, что этот параметр можно игнорировать – по нему можно однозначно выяснить, ионистор перед вами или конденсатор. Особенно важно обратить внимание на ESR при выборе компактного конденсатора очень высокой (в десятки и сотни Фарад) емкости. И следует отнестись к нему с большим подозрением, если для него производителем ESR не указан.
Небесполезной опцией будет наличие вольтметрана корпусе конденсатора – он позволит визуально контролировать напряжение на усилителе, отмечать просадки, их величину и продолжительность. На основании наблюдений за вольтметром и индикатором заряда можно делать выводы о достаточной эффективности конденсатора или о необходимости установки дополнительного конденсатора большей емкости.
Нелишне будет выяснить, есть ли у конденсатора зарядное устройство (зарядная схема), ограничивающая зарядный ток. Из-за низкого внутреннего сопротивления конденсатор во время зарядки берет ток, практический равный току короткого замыкания – это может повредить контакты цепи питания и расположенные «по дороге» электронные компоненты. Если зарядной схемы у конденсатора нет, первую его зарядку следует производить через нагрузку – например, через 12-вольтовую лампочку, подключив её последовательно к конденсатору.
Зачем нужен конденсатор для сабвуфера?
Конденсаторы для сабвуфера все чаще применяются не только на эксклюзивных “хайэндовских” аудиоинсталяциях, но и в “классических” комплектах автомобильных аудиосистем, в которых используются усилители. Конденсатор улучшает параметры усилителя и качество звучания сабвуфера.
Дело в том, что современные сабвуферы на кратковременных “пиках” сигнала могут потреблять значительный ток, который не в состоянии мгновенно обеспечить даже самый мощный аккумулятор. И какими бы “толстыми” ни были “звуковые” провода, питающие усилитель сабвуфера, они все равно обладают сопротивлением, вызывающим в момент импульса падение напряжения. В результате в работе “усилка” могут возникать так называемые провалы.
Не стоит также сбрасывать со счетов и работающий в летнее время кондиционер, отбирающий до 30% энергии генератора. Поэтому, когда аудиосистема воспроизводит, например, мощные басы, возможны искажения звука, вызванные неспособностью батареи обеспечить необходимую скорость нарастания выходного сигнала (тока потребления).
Устранить это явление помогает так называемый конденсатор для сабвуфера, представляющий собой электролитический конденсатор большой емкости, подключаемый параллельно цепи питания усилителя. Внутреннее сопротивление такого конденсатора настолько мало, что импульсный ток “отдается” усилителю моментально, тем самым, сглаживая возможные провалы. С той же быстротой конденсатор снова заряжается, готовясь “выдать порцию” для нового баса из сабвуфера.
Большинство современных автомобильных конденсаторов для сабвуфера имеют огромную электрическую емкость – несколько фарад, сопоставимую с емкостью земного шара. Поскольку они конструктивно компонуются рядом с усилителями, то, помимо нарядного и современного дизайна, эти элементы нередко снабжаются цифровыми вольтметрами и световой индикацией заряда.
В комплектах, как правило, имеется все необходимое для удобной установки конденсатора вблизи усилителя, причем расстояние между ними не должно превышать 50 сантиметров. Мощные разъемы практически всех конденсаторов для сабвуфера имеют позолоту, уменьшающую сопротивление, а рабочее напряжение достигает 24 вольт.
Конденсатор (накопитель) для саба
Все рано или поздно задумываются о том, надо ли покупать конденсатор для сабвуфера?
Он нужен для компенсации падения напряжение в сети питания усилителя сабвуфера или усилителя всей акустической системы.
Конденсатор нужен для качественного воспроизведения низких частот в автомобиле.
При подключении мощного сабвуфера к автомобильной электросети, мы подвергаем генератор огромным нагрузкам, так как например генератор средней иномарки расчитан на ток 90А, при напряжении 12В генератор может дать мощность 1000Вт. Давайте представим, что мы себе устанавливаем автомобильный сабвуфер на 1000Вт, если не учитывать КПД усилителя для сабвуфера то потреблять этот усилитель будет минимум 1000Вт от сети автомобиля.
Представьте картину. Вы слушаете музыку на всю громкость, какую-то «гупательную» песню, с частотой «ударов» 2 раза в секунду (не путайте с частотой сигнала) и ваш генератор работает то на 1% мощности то на 100% мощности и так два раза за секунду, как вы думаете понравится ему ли это:)? Я думаю нет, так что на мое мнение конденсаторы для усилителя нужны!
Установил конденсатор KICX DPC-1.0F
Технические параметры:
Kicx DPC-1.0F(N)- конденсатор
Емкостное сопротивление: 1,0 Ф
Диапазон рабочего напряжения: 12 В DC
Максимальное напряжение: 24 В DC
Толерантность:
10 %
Терминалы: спецпокрытие
Температурный допустимый рабочий режим: 95ºC
Дисплей: цифровой
Функция: реле управления для отключения конденсатора в режиме покоя и равномерного заряда
Инструкция и схема подключения конденсатора к сабвуферу (усилителю) в машину
Многие водители автомашин как дорогих марок, так и бюджетных моделей устанавливают в салон хорошие акустические системы. Чтобы добиться качественного звучания на низких частотах, к усилителю аудиосистемы необходимо добавить электролитический конденсатор для сабвуфера.
Как подобрать конденсатор
При выборе конденсатора для автомобильной электросистемы следует учесть 2 важнейших параметра: емкость и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR, Equivalent Serial Resistance), определяющее быстроту отдачи накопленного заряда. Емкость требуется большая, сравнительно с рядовыми электролитическими накопителями (на жаргоне — «электролитами»).
Для современных автомобильных устройств предлагаются накопители емкостью в диапазоне от десятых долей фарада до нескольких десятков фарад, с внутренним сопротивлением от нескольких сотых до тысячных долей Ом. Чем ниже внутреннее сопротивление, тем эффективнее электролит отдает свой заряд.
Чем выше мощность усилителя звуковых частот, тем большая емкость электролита необходима. Ее оценивают следующим образом: на 1 кВт мощности усилителя требуется минимум 1 фарад. Если емкость будет больше, то системе это не повредит. Покупать следует накопители проверенных моделей у надежных поставщиков.
Стоимость популярных марок варьируется от 40 долларов до 400 долларов и выше.
Дорогие модели оснащаются системой защиты от повышения напряжения и включения в неправильной полярности (т.е. когда плюс подается на минус, а минус на плюс).
Типовые характеристики накопителей одного проверенного изготовителя для автомобилей с электросетью 12 В приведены в таблице 1.
| Модели типа 1, 2 и 3 | |
|---|---|
| Номинальная емкость, фарад | 1/1,5/2 |
| Допустимая погрешность величины емкости, % | + / — 5 |
| Максимальное рабочее напряжение, В | 16 |
| Пиковая величина импульсного напряжения, В | 24 |
| Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), Ом |  На рынке накопителей для автомобильных аудиосистем присутствует так много подобных изделий, что среди автолюбителей сформировался миф о бесполезности установки конденсатора в машине. Как подключитьЧтобы понять, как подключить конденсатор к усилителю, достаточно иметь общие знания по электротехнике и физике. Электрическая схема подключения конденсатора к усилителю особой сложностью не отличается и собрать ее может любой пользователь, знакомый с основами техники электробезопасности и обладающий базовыми навыками обращения с инструментом для монтажа электрических цепей. Накопитель подключается параллельно звуковому усилителю и автомобильной аккумуляторной батарее (АКБ) при строгом соблюдении полярности: плюсовую клемму конденсатора следует соединить с плюсом АКБ, а минусовую — с «массой» автомобиля, т.е. с минусовым контактом.
Перед проведением работ подготовьте необходимые принадлежности: Сначала нужно зарядить конденсатор, для чего собрать временную схему следующим образом: После зарядки разберите временную схему, тумблер и лампочку сохраните для дальнейшего использования, после чего начните установку накопителя в систему: Усилие затяжки гаек и болтов должно быть контролируемым, согласно расчетной таблице, в противном случае недотянутый крепеж послужит причиной повышенного сопротивления и искрения, а перетянутый может вызвать деформацию и разрушение элементов электроцепи. Также недопустимы скрутки проводов. Установленный накопитель положительно влияет не только на качество воспроизведения низких частот сабвуфером, но и на всю электрическую систему автомобиля: Следует учесть, что само по себе добавление электролитического накопителя в электрическую систему автомашины не обязательно окажется панацеей, если компоненты электрики автомобиля не отвечают соответствующим требованиям: провода и кабели должны быть медными и иметь сечение, рассчитанное на протекание больших токов, клеммы и наконечники — позолоченными (там, где это возможно) или лужеными. В электросистеме автомобиля следует установить мощный аккумулятор. Стоит ли ставить конденсатор?
Лазил в нете в поисках ответа! Нужен ли мне конденсатор или нет? Конденсатор для сабвуфера О надобности накопителя в цепи питания, о его пользе, вреде и т.д. в интернете ведется масса споров. К сожалению споры эти бесполезны ввиду того что их ведут люди абсолютно не знающие курс школьной физики и просто декламирующие рекламные лозунги и псевдонаучные статьи. В этой записи я хочу изложить все мои наработки по данному вопросу и предлагаю обсудить справедливость или же спорность моих выводов…Итак начнем. Аксиома №1 «Конденсатор для сабвуфера»является ПОТРЕБИТЕЛЕМ в сети. То есть он НЕ способен вырабатывать электроэнергию! Он способен ее НАКАПЛИВАТЬ и частично ПОТРЕБЛЯТЬ на собственные утечки и потери в конденсаторах. А это значит что он ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ не может ни продлить жизнь аккумулятору ни облегчить ему жизнь. Аксиома №2 Конденсатор служит для накопления энергии и отдачи этой энергии потребителю. При этом обладая крайне низким внутренним сопротивлением он отдает энергию потребитель очень быстро и накапливает соответственно тоже. При этом он работает совсем не как аккумулятор. Пик отдачи приходится на первое мгновение потребления, после этого заряд начнет резко падать, скорость его отдачи падает вместе с зарядом. Теперь давайте научимся отличать ИОНИСТОР от КОНДЕНСАТОРА. Об этих терминах вы можете почитать в википедии, я же просто подытожу в двух словах. То что ездит в багажнике 90 процентов любителей звука под марками пролоджи, мистери, NRG и т.д. по вполне приемлимым ценам это есть ничто иное как ионистор. Отличается он от конденсатора тем что имеет гораздо большие потери внутри себя, имеет большое внутреннее сопротивление и гораздо линивее отдает заряд. Ну и тем что стоит в десятки раз дешевле от конденсатора той же емкости. Ввиду чрезвычайной распространенности ионисторов остановимся подробнее на нем. А конкретнее на мифе о том что конденсатор в цепи питания в случаях просадок обеспечит энергией усилитель саба. Причин просадок бывает много.Рассмотрим основные. Но перед этим прикинем на что ж способен то наш конденсатор для сабвуфера и сделаем эксперимент расчета в чистом виде. то есть зарядим и потом запустим от накопителя усилитель: » Из школьного курса физики Таким образом в конденсаторе запасается 1000 ватт усилитель это 12 вольт Х 83 Ампер = то есть за 1 секунду 83 кулона 12 \ 83 = за 0,15 секунды разрядится ионистор до ноля». Это и будет максимальное время работы ионистора. То есть в различных вариантах максимальной работа системы от него не превысит секунды. Но не стоит забывать что на 8.9 вольт усилитель прекратит работать. То есть время работы сократится втрое. Фуух с теорией разобрались. Теперь к практике. Конденсатро был одним из первых автозвуковых девайсов который у меня появился.Вернее ионистором пролоджи 1.5 фарада в старом исполнении когда вместо вольтметра на накопители устанавливали дистрибьюторы питания. Соответственно на его веку у меня уже сменилась одна машина и несколько раз полный состав системы включая питание. Расскажу жизни своей системы с нашим сегондяшним героем. 9ка карбюратор 95 года выпуска. родной генератор и аккумулятор 50ач. Усилитель пролоджи контроль 3004 + мистери 2.75. Провода мистери. На раскачке просадка напряжения была конской. вплоть до 10в с 12.5 на заведенной машине. Диод в цепь регулятора дал прибавку в 1 в но все равно не хватало. На клеммах усилителя с заглушеной машиной было 12в без музыки 10.6 с музыкой на всю. на заведенной 12.9 без музыки. до 10в на музыке. в среднем 11.3в. Устанавливаю накопитель как можно ближе к усилителю. Замеры. заглушеная машина 12.1в без музыки. с музыкой 10.6в. На заведенной без музыки 13.2 без музыки. С музыкой до9.9. в среднем 11.4в. То есть никак он не спасал положение о чем красноречиво говорила отсутствие разницы в звуке и вялый бас. 12шка. аккум 55а, родной генератор. Музыка таже практически. И поскольку система питания в ней мало отличалась от девятошной то и цифры были схожи. заглушеная машина 12.3. С музыкой 10.7. На заведеной 13.6в. С музыкой 11в. в среднем 11.9в. Небольшое улучшение ситуации было изза того что инжектор на заведенной машине контролирует обороты движка не давая им падать, тем самым поддерживая обороты генератора в тонусе. Установка конденсатора в систему во всех случаях дала прирост на работающей музыке 0.1-0.3в. что никак не спасало ситуацию. Оба ушли под замену. На их места стали аккумулятор 62ач и генератор 95а. с повышеной производительностью на низких оборотах. Первые тесты: заглушеная машина без особых изменений. Заведенная машина 14.0в без музыки, 13.9в С МУЗЫКОЙ НА ВСЮ! С музыкой на всю, включенными фарами, дворниками и печкой на всю 13.4в! Вот где прибавка. После произошло пополнение аппаратуры. Установил сабовый усь кикс 27. Вместе с ним под замену ушли все клеммы. Переделал массу питания на усилителях. разнес ее с общего болта на разные. Установил силовой провод кг-35, таким же проводом проложил массу от уха генератора на кузов в место соединения минуса аккума с кузовом. После каждого апгрейда мерял прибавки. Теперь напишу о пользе конденсаторов и ионисторов. Да да в них есть польза! правда со звуком она имеет мало общего. 1)Например если у вас слабое питание и от музыки моргают фары. На самом деле это очень раздражает. Установка кондера устранит моргание. Проблему это не решит. Фары перестанут моргать но притухнут на среднем значении просадок. Проблема решится но это не выход. 2) Накопитель является мощным фильтром сетевых помех. Установив его вы не услышите в динамиках щелчки на включении вентиляторов и другой аппаратуры авто. Фильтры конечно устанавливаются щас во многих усилках но если у вас есть такая проблема накопитель ее решит. 4) с накопителем в сети ремню генератора живется гораздо комфортнее. Он сглаживает рывки генератора на ударах баса. Например в 12шке я сменил 2 ремня генератора без накопителя. третий после установки живет до сих пор. РАссказы о псевдопользе накопителя также встречаются в интернете но они не несут систематичный или обоснованый характер. Например многие утверждают что при установке конденсатора на слабое питание бас становится лучше. На самом же деле может просто менятся характер искажений возникающий от нехватки питания. Но этот измененный бас будет также далек от правильного как и тот который качал до накопителя. Также многие утверждают что просадки уменьшились втрое! Но нсли уточнить у них то оказыается что напряжение они смотрели на конденсатроном вольтметре. Но во перых за достовернось его измерений никто не ручается во второых он показывает просадки на клеммах накопителя а вовсе не реальные. Реальные будут непосредственно на клеммах усилителя и только там! Из всего вышеизложенного пусть каждый делает выводы для себя сам, я лишь рекомендую поставить кондер в сеть если вам он достается за недорого и с питанием все в порядке. Но если есть выбор то потратьте эту сумму на улучшение элементов питания авто и на провода. Это будет куда полезнее. P.S. Тема открыта для обновления и обсуждения. С удовольствием выслушаю ваши наблюдения, возражения, дополнения.Спасибо что дочитали эту кучу букаф до конца + дополнение от flipwho + дополнение к пользе накопителя + к инфе. Как зарядить накопитель не имеющий системы заряда. Просто между плюсовым проводом питания и конденсатором подкльчите лампочку с габаритов например. Она загорится и тут же начнет гаснуть, как погасла полность. тогда соединяйте напрямую кондер заряжен. Тоже самое нужно делать если вы надолго скидывали клемму с аккумулятора.
|
