Для чего нужен конденсатор в автозвуке и как его подключить
У многих часто возникает вопрос. Для чего нужен конденсатор в аудио системе? Как подключить конденсатор?
В этой статье я постараюсь дать краткое руководство.
Не углубляясь в физику процесса скажу, что конденсатор способен накапливать в себе электрическую энергию и мгновенно отдавать ее. Именно свойство мгновенной отдачи энергии обратно в электрическую цепь и используется в автозвуке. При воспроизведение низкого баса на высоком уровне громкости в цепи питания усилителя происходит просадка напряжения, что можно наблюдать по мигающим в такт сабвуфера, лампочкам. Конденсатор установленный в цепи питания усилителя, заряжается и при просадке напряжения мгновенно разряжается, отдавая дополнительную энергию обратно в цепь. Таким образом сглаживается просадка напряжения, что благотворно влияет на воспроизведение низких частот на высоком уровне громкости. Бас становится более плотным, улучшается атака. По мимо этого уменьшается нагрузка на генератор и аккумулятор. В настоящее время на рынке представлено разнообразное количество автомобильных конденсаторов. При выборе конденсатора следует обращать внимание прежде всего на его емкость. Емкость подбирается ориентировочно 1Ф (1 Фарад) на 1000Вт.
Подключение конденсатора
Конденсатор устанавливается как можно ближе к потребителю (усилителю). Длинна проводов от конденсатора до усилителя не должна превышать 60 см., чем меньше тем лучше.
При подключении конденсатора в цепь его необходимо сначала зарядить и только потом подключать к цепи напрямую. Связано это с тем, что не заряженный конденсатор является обычным проводником, т.е. если не заряженный конденсатор подключить сразу в цепь то произойдет короткое замыкание.
В комплекте с конденсатором обычно имеется резистор, но я рекомендую подключать конденсатор через обычную автомобильную лампочку Рис. 3. В начале при подключении конденсатора через лампочку она будет гореть в полную яркость и по мере заряда конденсатора яркость будет падать. Только после того как лампочка совсем погаснет или будет гореть, но очень тускло, можно подключать конденсатор напрямую без лампочки.
Многие любители мощных низкочастотных акустических колонок сталкиваются с одной и той же проблемой. На пиковой мощности, когда басовые частоты должны звучать в полную силу, наблюдается снижение громкости звука до его полного пропадания. Это длится короткий промежуток времени, но заметно влияет на качество музыкального фрагмента. Автомобильный аккумулятор выдаёт постоянное напряжение в небольшом промежутке. Обычно это 13,8-14,8 вольт. Никакой аккумулятор не может выдать большего уровня напряжения.
Мощная автомобильная низкочастотная система, имеющая выходную мощность в сотни ватт, в моменты максимальной громкости потребляет очень большой ток, при этом того, что выдаёт аккумулятор, просто не хватает. Для чего нужен накопитель для сабвуфера – для того чтобы иметь возможность добавить энергии на усилитель. В качестве дополнительного источника питания используется конденсатор большой ёмкости. Она может быть от половины до нескольких фарад. Конденсаторы для сабвуфера в машину это не просто накопитель энергии, а электронное устройство с микрочипом и светодиодным индикатором.
Для чего ставят конденсатор для сабвуфера
Для чего нужен конденсатор для сабвуфера. Дополнительный источник энергии для питания автомобильного низкочастотного канала особенно нужен при большой мощности этих устройств. Это связано с большим потреблением тока и «просадкой» напряжения на клеммах питания усилителя. Если в автомобиле установлен низкочастотный канал с мощностью 1000 ватт, то потребляемый ток достигает величины в 100 ампер и более. Причём потребление тока резко возрастает при сильных басовых частотах. Падение напряжения при пиковой громкости обусловлено внутренним сопротивлением аккумулятора и сопротивлением соединительных кабелей. Сопротивление аккумулятора препятствует быстрой отдаче тока, а падение напряжения на соединительных проводах снижает напряжение, подаваемое на усилитель. Для компенсации потерь энергии используется конденсатор-накопитель для сабвуфера.Это устройство позволяет накапливать, сохранять и отдавать электрическую энергию. Конденсатор подключается параллельно клеммам питания усилителя. Благодаря очень маленькому внутреннему сопротивлению, электролитический конденсатор большой ёмкости, в момент падения напряжения питания, мгновенно отдаёт накопленную энергию в цепь питания усилителя низкой частоты. В результате УНЧ даже при пиковой мощности будет получать полноценное питание и падения громкости звука не будет.
Какой конденсатор лучше для сабвуфера
Основным параметром конденсатора для сабвуфера в машину является ёмкость. Обычно используются электролитические конденсаторы на 1-2 фарады. При резком возрастании тока, потребляемого низкочастотным устройством, напряжение на клеммах аккумулятора падает и в работу тут же включается конденсатор. Он быстро отдаёт накопленную энергию, что компенсирует падение мощности. На 1 кВт мощности требуется конденсатор в 1 фараду.Если ёмкость будет больше, то это будет только на пользу. Такой накопитель для сабвуфера можно использовать и на меньшей мощности низкочастотного канала. В конденсатор встроен цифровой вольтметр с индикатором, а на корпусе имеются скобки для крепления устройства в удобном месте. Напряжение конденсатора должно быть не менее 18-20 вольт.
При установке и подключении конденсатора нужно соблюдать определённые правила:
- Провода между накопителем и усилителем не должны быть длиннее 30-40 см
- Нужно строго соблюдать полярность подключения конденсатора
- При подключении не рекомендуется использовать скрутку проводов
- Конденсатор, подключаемый к звуковому каналу и аккумулятору, должен быть заряжен
Для заряда накопителя его следует подключить к аккумулятору через 12 вольтовую лампочку или резистор сопротивлением 15-20 Ом. Установка накопительного конденсатора в цепь питания усилителя позволит не только избежать падения мощности, но и позволит решить некоторые проблемы. Конденсатор фильтрует все высокочастотные составляющие бортовой сети автомобиля. В динамиках не будут слышны щелчки и треск, возникающие при работе автомобильных устройств. Накопитель сглаживает скачки напряжения, возникающие при включении потребителей энергии.
Усилители
Работа мощных автомобильных сабвуферов может сопровождаться проблемами, связанными с большим потреблением тока этими устройствами. Заметить это можно на пиках НЧ, когда сабвуфер «захлебывается».
Зачем нужен конденсатор для сабвуфера
Чтобы понять, для чего нужен конденсатор, разберемся, что происходит в электрической сети автомобиля при включении в нее низкочастотной автоакустики, имеющей мощность 1 кВт и более. Простой подсчет показывает, что ток, потребляемый такими устройствами, достигает 100 ампер и выше. Нагрузка имеет неравномерный характер, максимумы достигаются в моменты басовых ударов. Просадка напряжения в момент прохождения автозвуком пика громкости НЧ обусловлена двумя факторами:
- Наличием внутреннего сопротивления аккумулятора, ограничивающим его способность к быстрой отдаче тока;
- Влиянием сопротивления соединительных проводов, вызывающим падение напряжения.
Аккумулятор и конденсатор имеют функциональную схожесть. Оба устройства способны накапливать электрическую энергию, впоследствии отдавая ее нагрузке. Конденсатор это делает значительно быстрее и «охотнее» аккумулятора. Такое свойство и лежит в основе идеи его применения.
Конденсатор подсоединяется параллельно аккумулятору. При резком увеличении потребления тока увеличивается падение напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора и, соответственно, уменьшается на выходных клеммах. В этот момент включается в работу конденсатор. Он отдаёт накопленную энергию, и тем самым компенсирует падение отдаваемой мощности.
Как подобрать конденсатор
Требуемая емкость конденсатора зависит от мощности сабвуфера. Чтобы не вдаваться в сложные вычисления, можно пользоваться простым эмпирическим правилом: на 1 кВт мощности необходима емкость 1 фарада. Превышение этого соотношения идет только на пользу. Поэтому, наиболее распространенный в продаже конденсатор большой емкости в 1 фараду, можно использовать и для сабвуферов мощностью менее 1 кВт. Рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 14 – 18 вольт. Некоторые модели оборудованы цифровым вольтметром – индикатором. Это создает дополнительные удобства в эксплуатации, а электроника, контролирующая заряд конденсатора, позволяет облегчить эту процедуру.
Как подключить конденсатор к сабвуферу
Установка конденсатора не относится к сложным процедурам, но при ее выполнении нужно быть внимательным и соблюдать некоторые правила:
- Чтобы избежать заметного падения напряжения, провода, соединяющие конденсатор и усилитель, не должны быть длиннее 50 см.По этой же причине, сечение проводов нужно выбрать достаточно большим;
- Следует соблюдать полярность. Плюсовой провод от аккумулятора соединяют с плюсовой клеммой питания усилителя саба и с выводом конденсатора, обозначенным знаком «+». Вывод конденсатора с обозначением «-», соединяется с кузовом автомобиля и с минусовой клеммой питания усилителя. Если усилитель до этого уже был подключен к «массе», минусовой вывод конденсатора можно зажать той же гайкой, соблюдая при этом длину проводов от конденсатора к усилителю в указанных пределах 50 см;
- Подключая конденсатор для усилителя, лучше воспользоваться штатными зажимами для присоединения проводов к его выводам. Если они не предусмотрены, можно воспользоваться пайкой. Следует избегать соединения скруткой, ток через конденсатор протекает значительный.
На рисунке 1 проиллюстрировано подключение конденсатора к сабвуферу.
Как зарядить конденсатор для сабвуфера
Подключать к электрической сети автомобиля, следует уже заряженный автомобильный конденсатор. Необходимость выполнения этого действия объясняется свойствами конденсатора, о которых упоминалось выше. Конденсатор заряжается так же быстро, как и разряжается. Поэтому, в момент включения разряженного конденсатора, токовая нагрузка будет чересчур велика.
Если купленный конденсатор на сабвуфер оснащен электроникой, контролирующей зарядный ток, можно не беспокоиться, смело подсоединяйте его к цепям питания. В противном случае, конденсатор следует заряжать до подключения, ограничивая ток. Удобно использовать для этого обыкновенную автомобильную лампочку, включив ее вразрез цепи питания. Рисунок 2 показывает, как правильно заряжать конденсаторы большой ёмкости.
В момент включения, лампа загорится в полный накал. Максимальный скачок тока будет ограничен при этом мощностью лампы и будет равен ее номинальному току. Далее, в процессе заряда, накал лампы будет ослабевать. По окончании процесса зарядки, лампа потухнет. После этого надо отключить конденсатор от зарядной цепи. Затем можно подключить заряженный конденсатор к цепи питания усилителя.
Если после прочтения статьи остались вопросы по подключению, советуем ознакомится со статьей «Как подключить усилитель в автомобиле».
Дополнительные плюсы установки конденсаторов в автомобилях
Кроме решения проблем с работой сабвуфера, подключаемый в сеть автомобиля конденсатор оказывает положительное влияние на режим работы электрооборудования в целом. Проявляется это следующим образом:
- Конденсатор является хорошим фильтром высокочастотных составляющих сетевого напряжения, возникающих при коммутации нагрузок и работе некоторых электронных приборов, его функции благоприятно сказываются на работе всех систем автомобиля;
- Применение конденсатора позволяет сгладить скачки напряжения, возникающие при включении и отключении потребителей бортовой сети, что позволяет генератору работать в более ровном режиме;
- При запуске автомобиля стартером, конденсатор, безусловно, принимает в нем дополнительное участие, отдавая свой заряд в бортовую сеть. Особенно это актуально зимой, когда возможность аккумулятора отдавать ток снижается, а свойства конденсатора не изменяются.
Конденсатор установлен, и вы заметили, что ваш сабвуфер начал играть интересней. Но если маленько постараться можно заставить его играть еще лучше, предлагаем вам ознакомиться со статьей «Как настроить сабвуфер».
Заключение
Мы приложили не мало усилий для создания этой статьи, старались написать ее простым и понятным языком. Но получилось у нас это сделать или нет решать только Вам. Если остались вопросы, создайте тему на «Форуме», мы и наше дружное сообщество обсудим все детали, и найдем на него оптимальный ответ.
Зачем нужен конденсатор для автоакустики, знают все те, кто так или иначе сталкивался с автозвуком. Дело в том, что когда устанавливается аудиосистема своими руками, приходится изучать множество материалов.
И в рекомендациях указывается, что вместе с усилителем обязательно должен ставиться конденсатор или накопитель. Нужны ли конденсаторы для акустики в авто или все это мифы.
Если нужны, то зачем и какова их роль во всей системе. Вот о чем пойдет речь в нашей статье.
Общая информация
Лучшие конденсаторы для акустики
Итак, зачем же нужен конденсатор? Как известно, цена на него не маленькая и не все автомобилисты, даже любители хорошего звука, желают лишний раз урезать свой бюджет.
С другой стороны, каждый меломан рано или поздно обзаводится мощной акустической системой или доводит ее до совершенства. Это очень хорошо, но чем мощнее система, тем больше энергии ей подавай.
Примечание. АКБ не способна отдавать такую энергию, в результате чего происходит просадка (ниже подробно описывается, что это значит). Выражается просадка тем, что фары автомобиля начинают «моргать», падает мощность усилителя, бас идущий от сабвуфера, прежде четкий, становится «размытым».
В отдельных и особо тяжелых случаях резкое падение напряжения усилителя приводит к клиппингу, что грозит повреждением динамиков.
Правда или нет
По сей день и в интернете, на различных форумах, в блогах ведутся горячие споры, относительно надобности или бесполезности такого накопителя, как конденсатор. Сами споры, к огромному сожалению любителей автозвука, к истине никакой не приводят.
Они полностью бесполезны, ввиду того, что оппоненты даже не имеют начального школьного представления, касающиеся физики.
Примечание. Самая большая глупость, которую можно вычитать из форумов, гласит, что надо устанавливать конденсатор из расчета только фарадов на киловатт. Такие рекомендации в корне не верны, так как не поймешь, откуда они взяты.
Итак, чтобы в некоторой степени раскрыть завесу, давайте вернемся к урокам по физике. По мере того, как будут обновляться в нашей памяти ценные знания, все мифы исчезнут, как утренний дымок.
Различия конденсатора и АКБ
- Конденсатор для басовика, это тот же потребитель питания, который не способен сам вырабатывать электроэнергию. Но он способен ее накапливать, а затем потреблять на собственные утечки, но не утечки АКБ;
- Задача конденсатора накапливать энергию, а затем отдавать ее потребителю. Сам накопитель обладает крайне низким внутренним сопротивлением и по этой причине «расстается» с энергией очень быстро (кстати, и накапливает ее тоже не медленно).
Примечание. Отличие конденсатора от аккумулятора в том, что пик отдачи энергии у конденсатора приходится только на первый миг, а затем происходит резкий упадок заряда. Тем самым, падает и скорость отдачи вместе с зарядом.
Различия конденсатора и ионистора
Ионистор для сабвуфера
Ионисторы – это то, что возят у себя в багажнике большая часть меломанов.
Отличается от конденсатора следующими параметрами:
- Огромными потерями;
- Большим сопротивление;
- Отдает заряд гораздо медленнее;
- Стоит в несколько раз дешевле, чем конденсатор той же емкости.
Оптимальное время работы ионистора равно: 1 сек/83 кул.
Проверка ионистора
Рекомендуется проверять ионистор, чтобы наглядно понимать, как он работает:
- Цепляем ионистор в акустическую систему с просадками питания;
- Заводим и наблюдаем, что напряжение на клеммах усиливается. Пока все в порядке;
- Увеличиваем громкость и замечаем, что напряжение садится с 13 до 10 вольт.
Примечание. Все это означает, что при первом ударе саба заряд упадет и ионистор превратится в лишний компонент питания, поскольку полезным и активным он бывает лишь, когда его заряд больше напряжения в сети.
Такая ситуация среди любителей автозвука называется просадкой, но она может быть значительно хуже, если используются в питании тонкие некачественные провода и дешевый обмедненный алюминий. В этом случае к обычной просадке добавляется еще и просадка кабеля.
Примечание. Надо знать, чем опасна просадка кабеля. Дело в том, что при резком возрастании потребления происходит реактивное сопротивление. Чем больше и быстрее пользователь попытается взять с кабеля энергию, тем тот (кабель) сильнее этому будет препятствовать (если он тонкий и длинный).
Проблема дешевого и некачественного кабеля отразится и на ионисторе, который разрядившись, уже не сможет более получить энергию.
Установка конденсатора
При установке конденсатора рекомендуется подключать его параллельно питанию усилителя(см.Как подключить к автомагнитоле усилитель: сам себе мастер). Ставить его надо, как можно ближе к усилителю мощности, по крайней мере, не дальше 60 см.
Если на место ионистора поставить конденсатор, то результат будет намного эффективнее.
Делается все так:
- Генератор автомобиля ремонтируется или ставится новый;
- От него прокладывается кабель на массу и плюс;
- Ставится новая АКБ;
- Все клеммы меняются или тщательно зачищаются;
- Прокладывается силовой медный кабель хорошего качества с достаточным сечением;
- Подключаем усилитель, не забываем предохранитель.
Совет. Пока не проверим все клеммы и не удостоверимся, что есть 14 вольт, конденсатор не соединяем.
- После того, как все будет проверено, можно подключать и конденсатор. Замеры на клеммах покажут те же результаты, но удивляться не стоит. Если цепь «живая» и питания хватает, то конденсатору нечего включаться и он как бы ждет своего часа.
Примечание. Еще одним заблуждением является тот факт, что якобы конденсатор нуждается в системах, где необходима большая громкость или на соревнованиях эс пи эль. В обычных случаях, конденсатор удачно заменит ионистор.
Доказать необходимость конденсатора и в обычных автомобильных акустических системах можно, исходя из нижеприведенного:
- Замер конденсатора может долго длиться, а от этого «проснется» даже самый кислотный аккумулятор и тем самым, сумеет отдать весь свой потенциал;
- Среди так называемого эс пи элевого братства более принято использование гелеевых батарей, способных «стрелять» сотнями ампер с поразительной скоростью. Как бы ни был конденсатор восхваляем, но при такой скорости он будет «чувствовать» себя явно не у дел;
- Опять же, касательно эс пи эль, конденсатор не к месту, так как является потребителем энергии, что для эс пи эль явное зло.
Одним словом, в эс пи эль уж точно никакой конденсатор или иной накопитель не используется.
Лучшие конденсаторы
Какой конденсатор лучше для акустики
На сегодняшний день, конденсаторов, как и любой другой продукции автозвука, на рынке очень много. Некоторые производители усилителей, даже заранее предусматривают клеммы, предназначенные для подключения конденсатора.
Примечание. К таким усилителям можно отнести Аудисон Весис HV Venti, который даже признан лучшим акустическим усилителем прошлого года.
Focal
Другой известный производитель усилителей и высококачественной аудиотехники, но уже из Франции, Фокал, в своих моделях использует иное решение: для конденсаторов здесь предусматривается место после блока питания усилителя. Именно здесь, как утверждают эксперты, эффективность использования дополнительных накопителей во много раз выше.
Конденсатор какой лучше для акустики
Примечание. Недостатком такого конденсатора, является то, что подходит он только к усилителям своей марки Фокал.
Особенности у этого конденсатора следующие:
- Значительно улучшит характеристику звучания;
- Это даже не один конденсатор, а несколько. Они собраны в единый модуль.
Примечание. Количество конденсаторов соответствует числу блоков питания усилителей.
- Подключение осуществляется посредством комплектного кабеля через специальный разъем;
- В сложных режимах работы повышается стабильность усилителя за счет технологии High-Cap.
В процессе установки конденсатора своими руками, будет полезно посмотреть тематический видео обзор. Не менее важны качественные фото – материалы, схемы, инструкция и чертежи. Цена на конденсаторы разная, но лучший из всех стоит не дешево.
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
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.
Установка сомнительного недорогого конденсатора в систему окажется бесполезной из-за того, что его действительная емкость, как установлено практикой и тестами независимых специалистов, меньше заявленной в 10 и более раз, а величина ESR не отвечает стандартам. Поскольку корпус электролитов герметичный и не подлежит вскрытию покупателем, недобросовестные изготовители пользуются этим и экономят на материалах для обкладок, на дно для веса кладут битые кирпичи и куски цемента, а оставшееся пространство заливают смолой.
На рынке накопителей для автомобильных аудиосистем присутствует так много подобных изделий, что среди автолюбителей сформировался миф о бесполезности установки конденсатора в машине.
Как подключить
Чтобы 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.
Длина проводов от конденсатора до точек подключения не должна превышать 50 см.
Перед проведением работ подготовьте необходимые принадлежности:
Сначала нужно зарядить конденсатор, для чего собрать временную схему следующим образом:
- отключите АКБ от электроцепи автомобиля;
- минусовую клемму конденсатора соедините с минусовой клеммой АКБ, плюсовую с выводом лампочки, другой вывод лампочки подключите к клемме разомкнутого тумблера, провод с другой его клеммы подайте на плюс АКБ;
- замкните тумблер;
- в цепи потечет ток зарядки накопителя, и лампочка загорится;
- конденсатор будет заряжен, когда лампочка потухнет.
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:
- служит фильтром высокочастотных гармоник напряжения, которые являются следствием работы электроприборов в машине, а также возникают при переключении нагрузки;
- стабилизирует работу генератора во время отключения и включения нагрузок в электрическую цепь;
- является дополнительным источником заряда при запуске автомобиля, особенно в холодное время суток и зимой, поскольку при пониженной температуре мощность АКБ снижается, а конденсатор свою мощность сохраняет неизменной.
Читайте также: