Підключення конденсатора до автомобільної магнітоли
Що потрібно знати якщо ви зібралися підключити конденсатор (ємності) в автомагнітолі до аудіопристроїв (сабвуферу, підсилювачу).
РОЗДІЛ НІЯКИЙ, з якого проте можна дещо дізнатися
Що таке конденсатор? Навіщо потрібний конденсатор для сабвуфера? Які конденсатори бувають? Якщо ви навіть не задаєтеся такими питаннями через знання що і навіщо, то зовсім не факт, що у вас конденсатор правильно підключений до аудіоапаратури автомобіля, забезпечуючи її якісне харчування. Цей абзац все ж таки для тих, хто не знає що з себе представляє конденсатор і як він працює. Мені хотілося б покроково пояснити завдання та фізичні процеси, що відбуваються в конденсаторі, а читач сам з логіки міркувань зробить висновок про оптимальний конденсатор.
Рисунок 1 Зовнішній вигляд конденсатора.
Конденсатор є металевими пластинами, згорнутими в трубку по евольвенті, між якими прокладено діелектричний матеріал (папір, слюда і т.д.). Вся ця конструкція зібрана в корпусі з двома висновками від кожної пластини.
Завдання конденсатора в електросхемі:
1 конденсатор необхідний збереження (підтримання) потенціалу електрики (заряду з його выводах);
2 конденсатор повинен максимально довго утримувати цей потенційний заряд;
3 напруга і сила струму при розрядці конденсатора повинні бути не менше розрахункового (для запобігання «провалам», стрибкам напруги).
Фізичні процеси, що відбуваються в конденсаторі: (згідно з пунктами завдань)
1 Ми знаємо, що протилежні заряди мають властивості притягуватись один до одного, якщо ми забезпечимо з'єднання потенціалів, то станеться розряд. Але якщо ми тільки піднесемо один заряд доіншому, не розряджаючи його, між зарядами з'являться більш значні сили тяжіння друг до друга внаслідок скорочення відстані. У конденсаторі розташовані електропровідні пластини одна паралельно інший, розділені діелектриком і збирають він заряди, але внаслідок великого опору діелектрика вони можуть розрядитися миттєво.
2 Однак і через цей діелектрик конденсатор здатний розряджатися. Чим якісніше зроблений конденсатор, тим довше на його пластинах залишатиметься різниця раніше заряджених різних потенціалів.
3 Конденсатор розрахований на певну напругу. Це залежить від конструкції та застосовуваних матеріалів. Більше напруження може пробити діелектрик і цим порушити весь план роботи і як наслідок вивести конденсатор з ладу. Пластини можуть вмістити певний потенціал заряду, даний потенціал конденсатора фактично і характеризується його ємністю. Це залежить від розмірів пластин та їх розташування.
РОЗДІЛ ПЕРШИЙ яка ємність конденсатора повинна застосовуватися для моєї апаратури.
І так основи є, розвиваючи вищезгадані аксіоми про роботу конденсатора можна зробити і висновки, про те куди треба прагне виробники конденсаторів, і споживачам при виборі конденсатора для живлення аудіоапаратури свого автомобіля (автомагнітола, сабвуфер, підсилювач).
В автомобілі часто виникають "провали" за напругою живлення. Це з недостатністю видати певну потужність, внаслідок короткочасного стрибка збільшення споживаної потужності при відтворенні зазвичай музики з низькими частотами. Справа в тому, що низькі частоти при вході на каскадах підсилювачів (вхід транзисторів - еммітер, але НЧ подаються на базу яка і управляє струмом еммітер - колектор)довгостроково щодо високих частот відкривають напівпровідникову прохідність електронних переходів, зменшуючи тим самим опори навантаження на джерело живлення та збільшуючи ту саму короткочасну потужність споживання. Встановлення конденсатора в автомобіль є фактично емпіричною (визначуваною дослідним шляхом) залежністю, так як спектр відтворюваних частот вимагатиме різних режимів живлення, але зі знанням одного, що кашу олією не зіпсуєш. Тому у разі вибору конденсатора для сабвуфера, магнітоли не радив вибирати ємність менше 60 000-65 000 мкф. Або якщо завгодно визначення ємності конденсатора можна зробити за формулою - 1 фарад ємності конденсатора на кіловат потужності навантаження.
Парадокс застосування конденсатора в автомобілі і чи треба брати конденсатор.
Хотілося б додатково сказати, що ніхто вдома не замислюється, про застосування додаткових конденсаторів для отримання НЧ на акустиці, все здебільшого вже реалізовано в блоках радіоапаратури. У автомобілях харчування за допомогою конденсатора стало нормою, це можна частково віднести до радіотюнінгу автомобіля. Брати чи не брати конденсатор для кожного з нас буде лише його власним вибором.
РОЗДІЛ ДРУГИЙ підключення конденсатора в електросхему.
Підключення конденсатора до аудіоапаратури в автомобілі (автомагнітола, сабвуфер, підсилювач) повинно здійснюватися відповідно до задуму електротехнічного елемента. Підключити конденсатор необхідно перед входом на споживач, згідно з полярністю живлення та конденсатора, тобто плюс з плюсом та мінус з мінусом (рисунок 2а).
Але при цьому підключенні потрібно чітко розуміти, для чого потрібен конденсатор. У нашому випадку конденсатор необхідний тільки для звуковідтворювальноїапаратури (магнітола, підсилювач, сабвуфер) Виробляючи підключення сабвуфера, магнітоли, підсилювача і згодом конденсатора ми забуваємо, що автомобіль це не студія звукозапису, а конструкторське рішення по схемотехніці, що склалося, зі своїми споживачами в тому числі. У результаті виходить якщо здійснити підключення по малюнку 2а, то крім живлення магнітоли, сабвуфера, підсилювача ми фактично підтримуватимемо і додаткових споживачів автомобіля, які на даному малюнку не враховані, але вони є. Для виключення живлення додаткових споживачів конденсатором необхідно встановити діод (малюнку 2б). Діод обмежуватиме розряд конденсатора на додаткових споживачів автомобіля, тим самим дозволяючи конденсатору максимально ефективно використовувати свою ємність тільки для аудіопристроїв. (магнітола, підсилювач, сабвуфер)
РОЗДІЛ ТРЕТІЙ Розумний конденсатор або як обмежити зайве енергоспоживання та запобігти навантаженню на проводку автомобіля.
Але це виявляється не все. Як раніше ми говорили конденсатор має властивість саморозряджатися, ця властивість фактично ставить конденсатор в один ряд із споживачами. Зайві споживачі на автомобілі згубно позначаються на акумуляторі (що раніше писалося і про магнітолу в розділі Підключення автомагнітоли в автомобілі. Як правильно підключити магнітолу з ISO роз'ємом.
http://ktonaavto.ru/remont-i-obsluzhivanie/elektrooborudovan. ), особливо при тривалій стоянці та в зимовий час. Коли акумулятор не отримує необхідної зарядки і про режими роботи та заряджання акумулятора.Для вирішення даної задачі зараз вже випускаються спеціалізовані конденсатори із системою запуску, тобто конденсатор підключається в мережу тільки при надходженні напрузі на один із спеціалізованихвиводів (Ignition) рисунок 3.
Малюнок 3 конденсатор для магнітоли, сабвуфера, підсилювача з відключенням із мережі
Часто конденсатори бувають з вольтметрами для візуального контролю за провалами напруги живлення, малюнок 4.
малюнок 4 Конденсатор із вбудованим вольтметром.
Якщо ви застосовувати один з таких конденсаторів, то зверніть увагу на те, що живлення на дроті запуску (Ignition) при стоянці відсутнє, тим самим це буде блокувати підключення конденсатора в мережу автомобіля. Якщо у вас звичайний конденсатор, то нескладно і самому продати схему відключення живлення конденсатора від живлення, за допомогою реле. На малюнку 5 показано таку схему.
рисунок 5 Підключення конденсатора для сабвуфера, автомагнітоли, підсилювача.
Вимикач для увімкнення вимикання конденсатора можна вивести в будь-яке зручне місце в салоні автомобіля.
РОЗДІЛ ЧЕТВЕРТИЙ дотримуйтесь полярності на елетролітичному конденсаторі.
Багато конденсаторів з оксидним діелектриком (електролітичні) функціонують тільки при коректній полярності напруги внаслідок хімічко фізичних особливостей взаємодії електроліту з діелектриком. При подачі зворотної полярності напруги на висновки електролітичного конденсатора вони зазвичай виходять з ладу через хімічне руйнування діелектрика з подальшим збільшенням струму, закипанням електроліту всередині корпусу і, як наслідок, з ймовірністю вибуху корпусу через підвищений тиск в ньому.
РОЗДІЛ ОСТАННИЙ, але не за важливістю
конденсатор практично миттєво заряджається, при цьому в його електроланцюзі протікає великий короткочасний струм. Струм зарядки конденсатора може бути настільки сильним, що спалює запобіжники в автомобілі абоконтакти з високим опором (низьким перерізом з'єднання). У робочому режимі конденсатор практично ніколи не розряджається повністю, відповідно його струм не настільки критичний, крім того час розряду набагато довше, що не викликає ефекту індукційного струму як при "запуску" - початковій зарядці конденсатора. У результаті описаного зарядку конденсатора краще проводити через опір (резистор). В даному випадку таким резистором буде діод, так як він теж має опір (кілька десятків Ом), при цьому потужність діода необхідно підібрати як мінімум в 1,5-2 рази вище потужності магнітоли. У разі відсутності діода у схемі для зарядки конденсатора застосовуйте звичайний класичний резистор.