Yurchik000 › Блог › Подбор сечения силового кабеля в аудиосистеме автомобиля.
Работу электрической схемы постоянного тока можно легко объяснить, применяя аналогию движения электронов по проводнику движению воды по трубопроводу. Электрическая цепь ведет себя аналогично гидравлической системе подачи воды под
давлением. Электрический провод, по которому движутся электроны — это труба, по которой течет вода. Аккумуляторная батарея аналогична водонапорной башне (или насосу), которая создает давление в системе. Разность давления воды между начальной
точкой трубы, где установлен насос и ее конечной точкой заставляет течь воду по трубопроводу. Точно так же, разность потенциалов (напряжение) на концах проводника обеспечивает движение электронов по проводу. Количество воды, протекающее за
определенный промежуток времени через сечение трубы называют расходом воды в трубе (литр/сек). Аналогично расходу воды, сила тока в проводнике определяется как количество электрического заряда, переносимого за определенный промежуток времени
через сечение провода. Если сила тока со временем не меняется, то такой ток называют постоянным. Прение, возникающее в процессе движения электронов о кристаллическую решетку проводника принято называть сопротивлением проводника. Сопротивление
измеряется в Омах. По закону Ома для участка цепи сопротивление равно отношению напряжения к силе тока.
1 Ом = 1 Вольт /1 Ампер
Сопротивление проводника вызывает его нагрев. Поэтому правильный выбор сечения кабеля является очень важной задачей. Чем больше сечение кабеля, тем меньше его сопротивление, и тем больший ток он сможет пропустить. Следует помнить,
что с увеличением длины проводника сопротивление растет.
Автомобильные аудиосистемы потребляют большой ток, особенно если устанавливается несколько усилителей мощности. Напряжение в энергосистеме автомобиля постоянно и равно 12В, поэтому для обеспечения высокой мощности аудиосистема вынуждена потреблять большое количество тока. Усилитель является самым энергопотребляющим компонентом в звуковых системах. Поэтому для расчета
сечения силового кабеля нам прежде всего необходимо будет определить максимальную мощность усилителя. Для начала надо в спецификации к усилителю прочитать его среднюю мощность при 2 Ом или 4 омной нагрузке. Допустим, что мы имеем четырехканальный усилитель, RMS мощность которого равна 35 Вт на канал. Полная RMS мощность равна произведению количества каналов на мощность одного канала:
35 Вт х 4 = 140 Вт. (средняя мощность)
Зная, что средняя (RMS) мощность соответствует приблизительно 50% эффективности усилителя, то для определения максимальной мощности надо удвоить ее значение:
140 Вт х 2
280 Вт. (максимальная мощность)
Из физики известно, что мощность равна произведению силы тока на напряжение. Следовательно, сила тока равна:
Ампер = Ватт/Вольт.
Напряжение в сети автомобиля известно и равно приблизительно 13В. Значит, ток потребляемый нашим усилителем будет равен:
280 Вт /13 В = 21.53 A
Подобные вычисления следует произвести для каждого усилителя в аудиосистеме. После необходимо определить длину силового кабеля от аккумулятора до распределительного блока, а затем от этого блока до каждого компонента системы. Зная потребляемую силу тока и длину кабеля, обращаемся к специальной таблице подбора сечения и длины кабеля и подбираем необходимый калибр кабеля. Данные в таблице учитывают тот факт, что силовой кабель, сечение которого подобрано удовлетворяет не только потреблению тока усилителем, но и рассчитано на питание остальных компонентов аудиосистемы. Сечение заземляющих кабелей должно быть такое же, как и сечение питающих проводов. Плюсовой провод и заземление желательно тянуть от аккамулятора, если это невозможно по какой-то причине, заземлять ВСЕ компоненты системы нужно в одной точке, дабы исключить разность потенциалов между компонентами.
Расчет номинала предохранителя.
Расстояние от плюсовой клеммы аккумулятора до потребителя в основном превышает 40 сантиметров, поэтому устанавливаем защитный предохранитель, естественно не далее 40 сантиметров от аккумуляторной клеммы, а лучше устанавливать главный предохранитель возможно ближе к плюсовой клемме аккумулятора. Его назначение, защитить питающий кабель от возгорания, например в случае аварии автомобиля (ДТП). Повреждение автомобиля может быть пустяковым, но пережатый питающий кабель приведет к короткому замыканию, возгоранию и уничтожению автомобиля. Номинал главного предохранителя определяется МАКСИМАЛЬНО возможным номиналом предохранителя для данного сечения кабеля. Например для кабеля сечением 2 GA МАКСИМАЛЬНО возможный номинал предохранителя составляет 150 Ампер. А можно поставить предохранитель номиналом, допустим 100 Ампер, 80Ампер или 50 Ампер? Да можно! Можно поставить любой предохранитель, при одном условии, что он НЕ БУДЕТ превышать номинал 150 Ампер (иначе смысл этого предохранителя пропадает). Общий максимальный ток, который может быть потреблен к примеру двумя усилителями (моноблок 80А и двухканальник 30А), составляет 110 Ампер, так что если поставить главный предохранитель номиналом 100 Ампер, существует вероятность того, что он будет перегорать на пиках максимальной громкости. Исходя из вышеизложенного, я рекомендую выбрать предохранитель номиналом 150 Ампер, в случае нештатной ситуации он сработает.
Сообщества › Автозвук › Блог › Расчёт сечения кабеля питания для усилителя
Статья для новичков, опытным не будет интересно.
Важный момент при постройке схемы звука выбрать правильное питание усилителя, наиболее популярным сейчас является кабель КГ — цена/качество на уровне, найти его в любом уголке нашей необъятной достаточно просто. А вот с выбором сечения появляются проблемы…Кто-то не задумывается и берет сечение с запасом — «кашу маслом не испортишь», некоторые новички советуют другим новичкам, примерно так: «Бери КГ 25, не меньше» — мне так же предложили, на вопрос почему именно 25 мм2, а не 16 мм2 эти персонажи исчезали или отвечали что в таблицах так указано…
Провод – это, по сути, простой кусок металла, который обладает определенным электрическим сопротивлением. И чем он тоньше, тем его сопротивление выше. Когда через провод течет ток, то на нем возникает некоторое падение напряжения, а значит, ровно на такую же величину просаживается питающее напряжение на клеммах усилителя. Особенно это заметно в моменты, когда он потребляет большой ток (например, когда воспроизводится мощный бас).
Чтобы правильно выбрать сечение проводов для подключения внешних усилителей, придется немного посчитать. Первым делом посмотрите какой ток максимально может потреблять усилитель. Для ориентира можно взять номинал его предохранителя.
Предположим, нам нужно подключить усилитель, который максимально может потреблять ток I = 30 А. Размещать мы его будем в багажнике и для его подключения к аккумулятору нам понадобится кабель длиной 8 метров («+» и «-» от АКБ).
Требование: Потеря напряжения не более 0,5 Вольта при максимальном токе, потребляемым усилителем.
Закон Ома R =U/I ; R — общее сопротивление кабеля, U — напряжение «просадки» в 0,5 В, I — ток в 30А
Отсюда находим общее общее сопротивление кабеля R = 0.5/30 = 0.017 Ом
Поделим общее сопротивление кабеля R на длину L = 8 метров и найдем погонное сопротивление кабеля т.е. сопротивление 1 метра нужного нам кабеля, назовем его R1m =R/8=0.0021 Ом
Путь №1 «Немного» идеальный
R1m = r/S, где r- удельное сопротивление меди = 0,0175, S — сечение кабеля
Отсюда S= r/R1m = 0.0175/0.0021 = 8,33 мм2, ближайшее сечение 10 мм2
Значит сечения 10 мм2 хватит чтобы «просадки» были меньше 0,5В
Путь №2 Более реалистичный
Подбираем нужное сечение согласно ГОСТ 22483-2012 (класс 5)
1,21 Ом/км для 16мм2 т.е. 0,00121 Ом/м 
Залил на Dropbox, проблем со скачиванием не должно быть (179 кб)
www.dropbox.com/s/s2c5o3n…/AutoSound_power.exe?dl=0
Мне кажется, к каждому делу надо подходить рационально. Кабель с большим сечением хуже не сделает, но и не забываем про небесконечный бюджет.
Как выбрать автомобильный акустический кабель
Акустический кабель: виды и назначение.
Акустические кабеля в современном автомобиле бывают двух видов:
— межблочные, передающие низковольтный сигнал с головного устройства на усилитель.
— акустические, передающие усиленный сигнал к колонкам от усилителя.
Сегодня у автолюбителя необходимость в покупке акустического кабеля для подключения колонок возникает нечасто: аудиоподготовку (включающую прокладку акустических кабелей от «торпеды» к дверям) проходят все современные автомобили – даже в самых бюджетных комплектациях без штатной магнитолы. Акустический кабель может потребоваться разве что при модернизациях штатной аудиосистемы: увеличении количества динамиков, установке сабвуфера и т.д.
Более весомой причиной переукладки провода может быть механическое повреждение старого или неудачный маршрут прокладки: вблизи силовых проводов, реле, контактных групп или других источников помех.
Какой акустический кабель выбрать, если необходимость в его покупке все же возникла? Требование к акустическому кабелю одно: падение напряжения на нем должно быть незначительным, по сравнению с падением напряжения на потребителе (в данном случае, динамиках). Хорошим тоном считается, если сопротивления отрезка кабеля не превышает 5% от импеданса акустики. Медный кабель сечением 2,5 мм 2 покрывает большинство потребностей аудиоакустики, но если такого кабеля в наличии нет, или хочется подобрать оптимум, минимальное сечение можно посчитать по формуле:
S=p*L/R, где
R – необходимое сопротивление (Ом)
Омедненный алюминиевый провод, если его сечение обеспечивает достаточно низкое сопротивление, тоже имеет «право на жизнь», но хотелось бы предостеречь читателя от покупки совсем дешевых кабелей неизвестного производителя – они могут быть даже не алюминиевыми, а вообще из неизвестного сплава. Мало того, что сопротивление их может оказаться намного выше ожидаемого, провода в таких кабелях могут оказаться очень хрупкими. Еще один минус алюминиевого провода заключен в сложности его пайки – слишком тонкое или некачественное омеднение может создать большие проблемы при пайке и ухудшить контакт между кабелем и разъемом или клеммой динамика.
Стоит сказать пару слов об акустических кабелях из витой пары, якобы обеспечивающих защиту от помех. Появились они в подражание витопарным кабелям (например, студийных микрофонов), подключаемым к балансным входам стационарных усилителей. В этом случае витки кабеля действительно важны – они обеспечивают равномерное воздействие помехи на провода кабеля для последующей её (помехи) устранения путем вычитания сигналов. Но провод, идущий к динамикам, вовсе не балансный, никакого устранения помех динамики не производят и, соответственно, ни о какой «помехозащите» в витопарном акустическом кабеле не может быть и речи.
Межблочные кабеля предназначены для соединения усилителя и магнитолы (или двух усилителей друг с другом). Кроме собственно кабеля (к которому предъявляются те же требования, что и к акустическим кабелям), они содержат также еще пару коннекторов на каждый провод. Материал коннекторов заметного влияния на звук не оказывает, чего нельзя сказать о конструкции, качестве изготовления и их соединения с кабелем.
Коннекторы на дешевых межблочных кабелях могут иметь плохую геометрию (будут «болтаться» в гнездах), плохое соединение с кабелем и некачественное покрытие, «облетающее» буквально от пары использований.
Также дешевые коннекторы часто изготавливаются из некачественного сплава, просто ломающегося от вибраций. Вытащить обломившийся штырек из усилителя будет не так-то просто и расходы при этом могут намного превысить цену нормального межблочного кабеля. С подозрением следует отнестись к большинству недорогих «золоченых» коннекторов – они, скорее всего, имеют напыление не из золота, а из гамельтона (медно-цинковый сплав), голдина (медно-алюминиевый сплав) или алюминиевой бронзы. Качество контакта это практически не ухудшает, но если на упаковке кабеля с весьма демократичной ценой написано «Gold coated», то, вполне возможно, что производитель не гнушается прямым обманом и перед вами явно некачественное изделие.
Характеристики акустических кабелей
— расщепленный центральный контакт обеспечивает более надежное соединение;
— лепестковый наружный контакт имеет свойство ослабевать со временем из-за разгибания лепестков от вибрации;
— цанговая конструкция наружного контакта позволяет зафиксировать разъем в гнезде, обеспечивая надежный контакт и предохраняя разъем от выпадания.
Длина кабеля должна соответствовать расстоянию между подключаемыми элементами автоакустики с небольшим (5-10%) запасом. Совершенно непонятно, откуда взялось популярное требование прокладывать акустические кабеля с большим запасом – чем больше длина кабеля, тем больше его сопротивление и, следовательно, тем выше падение уровня сигнала. Поэтому излишки кабеля оставлять не следует.
Тип кабеля.
Кроме рассмотренных акустических и межблочных кабелей, в продаже встречаются линейные шумоподавители, внешне выглядящие как межблочный кабель с небольшим устройством посредине. Линейный шумоподавитель представляет собой ни что иное, как гальваническую развязку линейного кабеля, призванную устранить шумовой эффект от несогласованности уровней питания усилителя и головного устройства. Подобные несогласованности могут возникнуть вследствие электрических помех или плохого контакта в каком-либо из питающих проводов усилителя или головного устройства. В этом случае применение шумоподавителя может помочь, но следует иметь в виду, что входящий в состав шумоподавителя трансформатор неизбежно внесет искажения в проходящий через него звуковой сигнал. Поэтому такой шумоподавитель можно рекомендовать лишь в качестве «крайнего средства».
Управляющий провод используется для управления включением/выключением усилителя и предотвращает его бесполезную работу при выключенном головном устройстве (магнитоле). Также его можно использовать для управления активной или автоматической выдвижной антенны. Подключается этот провод к контакту «REM» усилителя и головного устройства.
