Зачем нужен конденсатор для автоакустики:рассмотрим подробно

Как работает этот компонент

Изделия защищают электронные компоненты от разного рода помех и используются во множестве систем вашей машины. Ключевой функцией приспособления является фильтрация — например, в автоакустике. Без конденсатора музыкальная система будет работать плохо: возникнут посторонние шумы, помехи и изменения громкости. Все это является следствием скачков напряжения в электросети авто.

Конденсаторы есть во многих частях автомобиля. Они играют роль буферов между аккумуляторами и другими электронными приспособлениями. Без такого изделия невозможно функционирование не только акустики, но и контактного механизма в распределителе зажигания.

На фото: схема системы батарейного зажигания с цифровым обозначением компонентов:

Аккумулятор.
Включатель стартера.
Включатель зажигания.
Первичная обмотка.
Вторичная обмотка.
Катушка зажигания.
Распределитель.
Прерыватель.
Конденсатор.
Свеча зажигания.

Схема батарейного зажигания. Конденсатор о

Обзор конденсаторов на закуску

Бракс IPC

Какой конденсатор нужен для сабвуфера

Конденсатор стоимостью 300 американских долларов. Название модели IPC расшифровывается, как «разумный силовой конденсатор». Отличается следующими особенностями:

Пользователь найдет в этой модели роскошный, великолепно отделанный, четко продуманный прибор, обладающий самыми высокими электрическими характеристиками;
Длина корпуса конденсатора 280 мм, а диаметр – 75 мм;
Принцип работы основан на автоматике, которая обеспечит зарядку нормированным током и защитит акустику от перенапряжения;
Конденсатор Бракс срабатывает на отметке 17,5 В, при неправильном подключении, автоматическом включении в силовую сеть и ее отключении;
Обеспечивает непрерывную индикацию напряжения на выводах усилителя(см.Как подключить к автомагнитоле усилитель и сабвуфер: сам себе мастер);
Конденсатор выполнен в стильном, красивом корпусе с прозрачной головой, в центре которой высвечивается 3-зарядный цифровой индикатор. Этот индикатор приходит активизируется, как только прочувствует малейшую пульсацию напряжения на усилителе и показывает напряжение до 0,1 В;
Показания конденсатора не осуществляются непрерывным миганием, как на некоторых дешевых моделях, а усредняются с постоянной времени около 1,5 с;
За быстрые флуктуации в ответе другой индикатор, работающий на 2-х светодиодах. Если мигает один из них или два сразу, то это свидетельствует о кратковременных пульсациях напряжения;
Есть еще и третий индикатор, называемый CPS. Он нужен для того, чтобы сообщать об опасности: если светится красным – перепутана полярность, если желтым – сработала защита от перенапряжения.

Одним словом, это шикарный прибор, купить который советуем всем. Кроме чисто интеллектуальных возможностей, этот конденсатор практически не имеет внутреннего сопротивления и оно проходит рекордно низко.

Поуэр Ампер SPV 100D

Отличный электронный конденсатор с заявленными характеристиками внутреннего сопротивления. Примерная цена прибора – 250 долларов. Отличается следующими особенностями:

Заявленные характеристики внутреннего сопротивления: 1,8 мОм/120 Гц и 1 мОм/20 кГц;
Преимущества этого конденсатора в полной мере проявятся в связке с высококлассным усилителем (где источники питания, как правило, работают на повышенной частоте);
Головная часть прибора начинена электроникой, за счет чего обеспечивается плавная зарядка за 10 с;
О том, что идет зарядка, можно узнать по миганию индикаторов;
Если напряжение в сети переходит границу значения в 15,5 В, срабатывает сразу же защита. Если же напряжение понижается (11 В), конденсатор отключается и погружается в спячку.

График работы конденсатора Поуэр Ампер

Зачем нужен конденсатор для сабвуфера? — DRIVE2

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.

Page 2

Параметры для выбора конденсатора

Рассмотрим основные критерии, которые влияют на качество работы конденсатора.

Мощность. Это первый и главный параметр для выбора. Необходимо покупать устройство, мощность которого будет равна количеству киловатт системы. То есть, если у вас система мощностью пять киловатт, то прибор должен иметь ёмкость не меньше пяти фарад. Специалисты советуют брать устройства ёмкостью немного больше, чем мощность системы.
Разъёмы. Их рабочее напряжение должно достигать двадцати четырёх вольт. Чтобы максимально уменьшить сопротивляемость току, разъёмы фактически всех устройств имеют позолоту.
Комплектация. Проверьте, чтобы в комплектацию входили все требующиеся для установки прибора элементы. Конденсатор от усилителя должен устанавливаться на расстоянии не больше чем на пятьдесят сантиметров.
Скорость зарядки и отдачи заряда. Эти характеристики зависят от того, насколько качественное устройство вы приобретаете. Воздержитесь от покупки подделок и самодельных конденсаторов.
Функция управления зарядом. Эта функция присутствует в более дорогих моделях, но устройства такого плана обезопасят проводку вашего автомобиля. Если прибор, который вы приобрели, не имеет такой функции, то перед установкой его необходимо подзарядить.
Цифровой вольтметр и световая индикация. С помощью вольтметра можно контролировать напряжение устройства. Световые индикаторы показывают уровень заряда прибора.

Для того чтобы покупка радовала вас качественным звуком, необходимо покупать продукцию в сертифицированных магазинах, которые специализируются на продукции автомобильной акустики.

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.

Установка и зарядка

Таким образом, зачем нужен этот компонент в автомобиле, мы пояснили. Теперь перейдем к полезной теме о том, как конденсатор установить и подключить.

Установка

Сам процесс установки имеет следующие особенности:

Конденсатор устанавливается не дальше полуметра от усилителя во избежании снижения амплитуды тока при сопротивлении соединяющих проводов;
На конденсаторе ни в коем случае нельзя экономить и если уж решили ставить, то обязательно качественный, а не какой-нибудь китайский, чтобы был толк.

Если электронная схема в конденсаторе, все же, отсутствует, то рекомендуется изначально подзаряжать элемент 12-вольтовой лампочкой;
Интересно, что установить конденсатор можно в системе любой мощности, независимо от количества усилителей.

Зарядка

Что касается зарядки конденсатора(см.), то как и говорилось выше, полезно заряжать 12 В лампочкой, которая даст пользователю понять, как проходит процесс.Сам он подразумевает следующее:

К плюсу АКБ присоединяется лампочка или резистор (лучше ламочка 12 В) на проводе;
Другой конец провода соединяется с положительным терминалом конденсатора;
В процессе зарядки, если на конденсаторе имеется табло со световой индикацией, то оно загорится. Значение вольтметра на конденсаторе тоже будет увеличиваться, но как только оно остановится, завершить надо и зарядку;
Снимаем лампочку или резистор.

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;

Схема конденсатора

Подключаем усилитель, не забываем предохранитель.

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.

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.

Зарядка

Процедура эта не является чем-то очень сложным .

Состояние АКБ, безусловно, особенно с наступлением холодов заслуживает более тщательного внимания, но все же, даже если он будет новым и полностью исправным, помощь конденсатора(см.Зачем нужен конденсатор для автоакустики сегодня) ему понадобится обязательно в автомобиле, где стоит мощный сабвуфер.Процедура зарядки конденсатора нужна всегда, как только АКБ снимается с машины. Кроме того, конденсатор заряжают и при первичной его установке.

Подробная и пошаговая инструкция, как это сделать, приводится здесь:

Для начала следует подготовится: найти источник постоянного тока (АКБ в данном случае), резистор (он идет в комплекте с конденсатором) или лампочку на 12 В (если резистор найти не удалось) и провода для подключения конденсатора (они должны быть такого же сечения, как и провода питания).

Далее убеждаемся, что плюсовая клемма конденсатора подключена к усилителю правильно (плюс к проводу питания усилителя).

Предохранитель акустической системы аккуратно отключаем;
Снимаем провод от положительной клеммы конденсатора;
Подключаем АКБ в сеть (как это сделать, можно узнать из тематических статей);
Берем резистор или лампочку, подключаем одним контактом к положительной клемме накопителя, а другим – к проводу питания (время зарядки определяется по мануалу, инструкции, идущей в комплекте);

Конденсатор на сабвуфер

ставим обратно предохранитель акустической системы;
ждем сколько нужно (не менее 2-х минут), затем резистор отключаем;
кабель питания накопителя подключаем к положительной клемме напрямую.

Схема как зарядить конденсатор

Физические процессы происходящие в конденсаторе

1 Мы знаем, что противоположно заряженные заряды притягиваются друг к другу, если мы обеспечим соединение потенциалов с зарядами, то произойдет разряд. Но если мы только поднесем один заряд к другому, то между зарядами появятся более значимые силы притяжения друг к другу в следствии сокращения расстояния. В конденсаторе расположенные электропроводные пластины одна параллельно другой, разделенные диэлектриком и собирают на себя противоположно заряженные заряды, но в следствии большого сопротивления диэлектрика они не могут разрядиться мгновенно.2 Тем не менее и через данный диэлектрик конденсатор способен разряжаться. Чем более качественно сделан конденсатор, тем дольше на его пластинах будет оставаться разность ранее заряженных разных потенциалов.3 Конденсатор рассчитан на определенное напряжение. Это зависит от конструкции и применяемых материалов. Большее напряжение может пробить диэлектрик и тем самым нарушить весь замысел работы и как следствие вывести конденсатор из строя. Пластины могут вместить в себя определенный потенциал заряда, данный потенциал конденсатора фактически и характеризуется его емкостью. Это зависит от размеров пластин и их расположения.

ГЛАВА ПЕРВАЯ какая емкость конденсатора должна применяться для моей аппаратуры

И так основы есть, развивая выше упомянутые аксиомы о работе конденсатора можно сделать и заключения, о том куда надо стремится изготовителям конденсаторов, и потребителям при выборе конденсатора для питании аудиоаппаратуры своего автомобиля (автомагнитола, сабвуфер, усилитель).

В автомобиле часто возникают «провалы» по напряжению питания. Это связано с недостаточностью выдать определенную мощность, в следствии кратковременного скачка увеличения потребляемой мощности при воспроизведении как правило музыки с низкими частотами. Дело в том, что низкие частоты при входе на каскадах усилителей долговременно относительно высоких частот открывают полупроводниковую проходимость электронных переходов транзисторов в каскадах усилителя, уменьшая тем самым сопротивления нагрузки для источника питания и увеличивая кратковременную мощность потребления. Установка конденсатора в автомобиль является фактически эмпирической (определяемой опытным путем) зависимостью, так как спектр воспроизводимых частот будет требовать разных режимов питания, но со знанием одного, что кашу маслом не испортишь. Поэтому в случае выбора конденсатора для сабвуфера, магнитолы не советовал выбирать емкость менее 60 000- 65 000 мкФ. Или если угодно определения емкости конденсатора можно произвести по формуле — 1 фарад емкости конденсатора на киловатт мощности нагрузки.

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.

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	0016
Рабочая температура, °C	от -10 до +105
Габариты (диаметр*высота), мм	76*245
Вес, кг	1,5

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.