Питание автомобильного усилителя.
Выбор предохранителя. Выбор конденсатора.
Питание автомобильного усилителя_предохранитель_конденсатор
В прошлой статье мы рассмотрели два способа расчета сечения жил кабеля для питания автомобильного усилителя. Эту же статью начнем с того, что этот кабель (и плюс, и минус питания) лучше тянуть непосредственно от клемм аккумуляторной батареи. Многие автолюбители тянут только “плюс” от АКБ, а минус берут от ближайшего болта кузова авто, потому как кузов и является “минусом” бортовой сети. Для подключения звуковой аппаратуры это не совсем правильно, тем более, если вы хотите добиться хорошего результата, и сделать все, как говорится, по “фэншую”. Объяснений этому предостаточное количество в интернете, поэтому глубоко внедряться в объяснения не будем, скажем просто, что все упирается в переходные сопротивления и падение напряжения на питающей линии.
Второй момент – предохранитель, защищающий кабель питания, ставится по “плюсу” как можно ближе к клемме аккумуляторной батареи. Обращаем ваше внимание, предохранители, установленные в усилителе, не защищают питающий кабель, поэтому отсутствие основного предохранителя может привести к возгоранию питающего кабеля при наличии короткого замыкания. Сечение минусовой жилы должно быть не меньше сечения плюсовой жилы питающего кабеля. Сростки питающего кабеля не допускаются.
Для защиты питающих кабелей автомобильных усилителей применяются предохранители типа AGU, mini-ANL и ANL.
Ниже на снимке изображен предохранитель типа AGU и колба для этого типа предохранителей:
Предохранители типа mini-ANL и их держатели имеют следующий вид:
В зависимости от номинала предохранители mini-ANL позволяют защищать питающий кабель с сечением жил до 35 мм2.
На следующем изображении показаны предохранители типа ANL:
Данные предохранители выпускаются номиналами от 15 до 300 Ампер. В зависимости от производителя у всех вышеприведенных предохранителей держатели могут немного отличаться от изображенных на картинках.
Ответ на этот вопрос напрямую зависит от сечения жил питающего кабеля. Понятное дело, что при возникновении короткого замыкания в питающем кабеле должен сгореть предохранитель, а не сам кабель. Поэтому, опираясь на данные первой таблицы предыдущей статьи по параметрам кабелей, была составлена следующая таблица, из которой вы без труда сможете подобрать номинал предохранителя в зависимости от сечения жил кабеля. Но имейте в виду, что этот номинал не должен быть меньше того, который установлен в самом усилителе, и если у вас возникла подобная ситуация, значит, вы, скорее всего, допустили ошибку при выборе калибра кабеля.
Типовая схема силовой проводки показана на следующем рисунке:
Естественно не на скрутки. Должно быть надежное болтовое соединение. Либо на концы кабеля опрессовываются медные наконечники, и садятся под имеющиеся болты на клеммах, либо штатные клеммы заменяются такими, как изображены на следующем рисунке:
Для разветвления питания, например, для подключения двух и более усилителей, применяются дистрибьюторы питания. Смотри изображения ниже:
Дистрибьюторы питания Phonocar Connections и Stinger SPD511– обычные разветвители, не имеющие встроенных предохранителей.
Так же для разветвления питания можно применять предохранительно-распределительные блоки, они выглядят следующим образом:
Вариант подключения питания двух автомобильных усилителей:
О выборе сечения кабеля (калибра) читайте предыдущую статью:
При переходе из подкапотного пространства питающего кабеля в салон автомобиля не лишним будет установка сальниковых вводов, это позволит устранить возможность перетирания изоляции кабеля о режущие кромки просверленного отверстия и возникновения короткого замыкания плюсового провода на корпус автомобиля. Смотри фото ниже:
Как вы знаете, конденсатор – это элемент, способный накапливать электрическую энергию, и отдавать эту энергию тогда, когда это оказывается необходимо. В нашем случае он стоит по питанию мощного усилителя, и когда усилитель воспроизводит мощный бас, создаются пиковые значения потребляемого усилителем тока, что приводит к просадке напряжения бортовой сети автомобиля (в этот момент могут притухать лампы подсветки приборной панели). Это в свою очередь может привести к искажению звука, клиппингу, не ярко выраженному (размытому) басу, и прочим последствиям, которые отрицательно влияют на качество воспроизведения музыкального сигнала. Звук при этом, конечно же, отвратительный. Все эти проблемы решаются установкой электролитического конденсатора, который подключается к тем же клеммам усилителя, куда приходит питание, с соблюдением полярности.
Какой номинал конденсатора выбрать?
Некоторые меломаны используют принцип “Кашу маслом не испортишь”. Ну а вообще принято к усилителю мощностью 1 кВт устанавливать конденсатор емкостью 1 Ф (Фарад). И если у вас применяется менее мощный усилитель, например ватт 500, то установка электролита в 1 Фарад окажется с двойным запасом, и это нормально.
– Некоторые модели имеют встроенный вольтметр, в дешевых моделях вольтметра нет.
– Более дорогие модели имеют устройство плавного заряда, в дешевых моделях этого устройства нет, поэтому последние перед подключением к сети питания усилителя необходимо зарядить, иначе перегорит предохранитель, защищающий питающий кабель усилителя.
С конденсаторами, имеющими устройство плавного заряда (а мы советуем купить именно такой, если надумали ставить конденсатор), как бы все понятно, собрали питающую цепь, подали напряжение, то есть подключились к аккумулятору, емкость сама потихоньку зарядится. А вот с начальным зарядом электролитов, не имеющих устройства плавного заряда, у многих возникают вопросы, а как его зарядить? Все очень просто: убираете основной предохранитель из колбы или держателя (который у аккумулятора), подключаете концы питающего кабеля к клеммам усилителя, сюда же подключаете конденсатор. Теперь вместо предохранителя подключаете автомобильную лампу накаливания, когда лампа потухнет, значит, емкость заряжена. Убираете лампу и быстренько ставите предохранитель на свое место. Еще следует заострить внимание на том, что если у вас установлен конденсатор без плавного заряда, и вы для каких то целей снимали клеммы (клемму) с аккумулятора, то заряд емкости через лампочку нужно будет делать заново. Собственно, с любым конденсатором должна быть инструкция, и перед началом подключений с ней нужно внимательно ознакомиться.
Многие автомобилисты жалуются на то, что при использовании конденсаторов, последние сажают аккумулятор во время ночного простоя авто. Совет лишь один, проверяйте правильность подключения и усилителя и головного устройства. Непременно задействуйте вход “REM” усилителя, чтобы он включался только после включения магнитолы, обычно это выходной сигнал +12 Вольт, которым управляется внешняя антенна (в большинстве случаев это синий провод в колодке магнитолы), проверяйте утечку конденсатора и не экономьте на его качестве. Так же на форумах бытует мнение, что лучше заменить генератор автомобиля на более мощный, использовать заведомо исправный и более емкий аккумулятор, а так же использовать качественный питающий кабель большего сечения, при этом вообще отказавшись от конденсатора. Так что выбор остается за вами. Удачного вам подключения, качественного звука, и сочности баса в вашем багажнике.
Главное это безопасность. Все предохранители в автомобиле можно условно защитить на две группы: группа предохранителей в устройствах (к примеру магнитола и усилитель) и группа, защищающая провода от источника к потребителю. Очень популярный пример предохранителей, защищающие провода, так называемые "автоматы" дома, на работе, в общем везде.
Рассмотрим его как наиболее популярный: "автомат" на 16А "вырубило" — что же произошло? Скорее всего потребители превысили рассчитанную для них мощность. Pmax= 220В*16А = 3520Вт = 3,52 КВт или более неприятная ситуация — короткое замыкание т.е. прохождения пути с наименьшем сопротивлением, сопротивление стремится к нулю, а значит сила тока возрастает I=R/U. В пред.записи я упоминал, что сечение кабеля связано с силой тока. Согласно закону Джоуля — Ленца количество теплоты, выделяемое в единицу времени Q= I*I*R, оставив силу тока в стороне мы увидим прямую зависимость Q от R т.е. выше сопротивление кабеля выше нагрев, но нагрев может быть выше норм безопасности.
В случае, если сила тока в выбранном проводнике превысит некоторое предельно допустимое значение, возможен столь сильный нагрев, что проводник может спровоцировать возгорание находящихся рядом с ним объектов или расплавиться сам. Как правило, при выборе проводов, предназначенных для сборки электрических цепей, достаточно следовать принятым нормативным документам, которые регламентируют выбор сечения проводников.
Приведу таблицу, если не ошибаюсь, её используют на конкурсах АЗ.
Если же у вас при расчетах получилось, что максимальный номинал предохранителя, защищающего проводку, оказался меньше, чем номинал предохранителя, встроенного в само подключаемое устройство, то, скорее всего, вы просто выбрали слишком маленькое сечение питающего провода.
Почему так много предохранителей в автомобили?
В современных автомобилях достаточно много предохранителей — сделано это для безопасности, расположены в одном месте — для удобства обслуживания. К примеру неработающие фары — предохранитель позволяет локализировать неисправность, и если он постоянно вылетает не стоит ставить предохранитель с номиналом выше — надо искать причину.
1) На КАЖДОМ плюсовом силовом проводе, который вы отвели от аккумулятора, должен стоять предохранитель как можно ближе к аккумулятору. По правилам-на длине провода не больше 30см от клеммы аккумулятора.
2) Участок от клеммы аккума до предохранителя не защищен и потенциально пожароопасен. Поэтому он должен быть максимально короткий, а его расположение не должно угрожать целостности изоляции
провода.
3) На минусовых проводах ставить предохранители нельзя.
4) Закрепляйте держатель предохранителя жестко к кузову для того чтобы провод вместе с предохранителем от вибрации не угодил в подвижные части двигателя или еще куда-нибудь.
5) Ставьте предохранитель в доступном месте чтобы не приходилось разбирать пол машины чтобы до него добраться, кроме того место установки должно быть сухим, чтобы вода не попадала на предохранитель.
6) Если вы меняете провод от генератора до аккумулятора, на более мощный, и располагаете его в потенциально опасных местах, то его крайне желательно снабдить отдельным предохранителем около аккумулятора номиналом близким к максимальному току генератора, ДАЖЕ если на
заводском проводе там предохранителя нет.
7) ВСЕ силовые провода должны быть дополнительно защищены гофрой или
змеиной кожей.
Пример подключения усилителей
Если вы устанавливаете не один, а несколько усилителей, то их можно подключить двумя способами. Первый – протянуть один толстый провод, а потом развести питание с помощью дистрибьюторов. Если провода от дистрибьютора к усилителям окажутся достаточно длинными (больше 40 см) и будут тоньше, чем главный провод, уходящий на аккумулятор, то воспользуйтесь дистрибьютором со встроенными предохранителями, каждый с номиналом, соответствующим сечению подключаемого к нему более тонкого кабеля. Они нужны, чтобы защитить эти отрезки проводки с меньшим сечением.
Второй вариант – тянуть несколько проводов от аккумулятора, каждый к своему усилителю через отдельный предохранитель. Несмотря на то что этот способ на первый взгляд кажется сложнее, у него есть преимущества: во-первых, проложить два тонких кабеля обычно бывает все же легче, чем один толстый, и, во-вторых, количество соединений на пути кабеля в этом варианте оказывается меньше, а это значит, что и сопротивление питающей линии тоже будет меньше.
Типы предохранителей в АЗ
1) Флажковый предохранитель
Для подключения головного устройства можно использовать обычный флажковый предохранитель. Поскольку он будет расположен в моторном отсеке рядом с аккумулятором, выберите для него держатель в герметичном исполнении.
2) Предохранители типа AGU
Предохранители типа AGU наиболее распространены в любительских автозвуковых инсталляциях из-за того что они и их держатели дешевле. Они представляют из себя стеклянный цилиндр с металлическими наконечниками и плавкой вставкой посередине. Главный недостаток предохранителей типа AGU это то что они сделаны из нескольких элементов-металлические наконечники и плавкая вставка соединены между собой контактной сваркой и в условиях окисления и вибрации при установке на автомобиль они могут отказать. Кроме того, в держателе предохранитель типа AGU обжимается пружинными контактами что тоже ненадежно.
3) Предохранители типа ANL
А для более мощных систем лучше использовать предохранители ANL (плоские). Они изготовлены из единой металлической пластины, которая сама и является плавкой вставкой. Такой предохранитель надежно фиксируется болтами в держателе и вероятность отказа от вибрации или окисления практически равна нулю.
4) Предохранители типа miniANL
Так же как и ANL лишены недостатков предохранители типа AGU, но в отличии от ANL используются с меньшими токами и имеют размер меньше своих собратьев.
1. Главное – питание. С него надо начинать аудиосистему.
2. Лучшее питание должно быть у самого мощного усилителя – как правило у усилителя сабвуфера
3. Как выбрать толщину провода?
Очень просто – прочитайте 100500 статей про выбор толщины провода, закончите курсы "школоты автозвука", сделайте сложные расчеты на логарифмической линейке и обязательно закончите курс "теоретические основы электротехники" в каком-нибудь вузе.
Ну или выбирайте так:
- до 800 Ватт – 4Ga (25кв),
- 800+ Вт – 2 Ga (35кв),
- 1,5 кВт и больше – 0ga (50 кв)
Речь о суммарной мощности системы. Если вы выберете провод слишком толстый – ничего страшного, если слишком тонкий – будет потеря вольтажа от начала провода до конца. То есть под капотом будет 12.5 Вольт, на моноблоке 11.5 Вольт – это очень и очень . нехорошо, так как при этом вы не только рискуете спалить усилители, но и прогреваете провод. И чем он тоньше – тем сильнее будет прогреваться.
Для наглядности – если запитать усилитель тонкой проволокой – она накалится до красна. Если при этом она будет в силиконовой оплетке. ну вы поняли.
4. Вольтметр должен стоять обязательно. В любом виде, но вы должны знать что происходит в системе на каких треках. Как минимум вы должны померить вольтаж после запуска аудиосистемы в двух местах:
- под капотом
- и на самом большом потребителе (как правило моноблоке) –
вольтаж должен быть одинаковый ине просаживаться ниже 12 Вольт.
5. Забудьте про конденсаторы (накопители).
Единственная польза от конденсатора – это вольтметр, если он на нем есть, если же нет – польза от конденсатора только продавцу конденсаторов. Конденсатор стоит не дешево – купите лучше провод потолще или дополнительный АКБ
6. Как выбрать дополнительный АКБ?
В идеале – он должен быть точно такой же как и под капотом, еще лучше – если они будут оба новые.
Если нет возможности поставить такой же – пусть они будут одного типа:
- оба АГМ,
- либо оба литий.
Вы можете поставить АГМ вместе с кислотой или даже АГМ вместе с литием – но АКБ с большим вольтажем будет постоянно находиться в состоянии разряда, пока общий вольтаж не выровняется. На практике – я использовал много раз АГМ и кислоту и ничего за год и больше эксплуатации не происходило.
7. Как подключать доп АКБ? Реле, переходники – на. все это – просто соедините плюс с плюсом и минус с минусом.
8. Помимо сильных потребителей – не забывайте про самый слабый – ГУ (магнитолу) – не запитывайте ее от прикуривателя или от рандомной проводки, на которой найдете плюс и минус.
Не ленитесь – тащите и плюс и минус от туда же, откуда взяли питание на усилки. Так будет ниже риск получить наводки и магнитола не будет выключаться, когда вы заводите автомобиль.
9. Генератор очень важен. Если опустить кучу теории – генератор нужно выбирать так – на каждый киловатт мощности нужен генератор 80 А + АКБ 69-70 Ач.
Это конечно идеальная картина и часто в системах потребляющих 4 кВт стоят штатные гены на 100А и пара АКБ.
Но если генератора будет не достаточно – АКБ будут постоянно разряжаться, пока играет музыка и в конце концов вольтаж начнет падать.
Короче, что бы не париться – люксовая приора с родным геной и родным не дохлым АКБ может иметь стабильную аудиосистему около 2 кВт. Еще проще – кикс тысячник и пару сабов в 1Ом = гена 115-120 А + АКБ 70 Ач. Играть будет 🙂
10. Никогда не покупайте алюминиевый провод. Даже объяснять не буду – просто не покупайте! Только медь!
11. Чем промышленный кабель отличается от брендовых автомобильных?
Во-первых сечением – он будет тоньше, но благодаря цене – выгоднее будет купить две протяжки промышленного, чем одну автомобильного и в итоге получить большее сечение за меньшие деньги.
Во-вторых – гибкостью – автомобильный будет более гибкий, с ним будет проще работать.
В третьих – презентабельностью.
В четвертых – лужением. Автомобильные луженые провода дольше не окисляются. На что это влияет? Ни на что 🙂
12. Предохранители. Выбрать предохранитель очень просто – прилагаю таблицу выбора предохранителей
13. Минус нужно тянуть от АКБ, не тащить одну протяжку плюса, а минус брать с кузова, а тащить ОБА провода от АКБ. Если система не мощная – можно и с кузова, но лучше делать все по уму, ведь если система не мощная, то и провода не дорогие, а значит не нужно экономить пять метров провода – лучше сразу сделать как надо.
Минус должен быть такого же или большего сечения чем плюс, не меньше!
14. Где располагать предохранители?
Предохранитель должен стоять на каждом плюсовом силовом проводе как можно ближе к плюсовой клемме АКБ.
Если АКБ два – то на проводе должно быть два предохранителя – возле каждой плюсовой клеммы.
Не ставьте преды возле усилителей – это бесполезно. Предохранитель в случае короткого замыкания (КЗ) должен обесточивать весь провод. Пример – произошло КЗ где то по центру кузова, предохранитель возле усилителя сгорел и усилитель и кусок провода от него до преда – обесточен, но весь остальной провод под напряжением! Если пред сгорает возле АКБ – провод по всей длине кузова обесточен!
15. Главное – питание. С него надо начинать аудиосистему.
Если рубрика полезная и вы хотите еще советы – подписывайтесь!
Источник: