Конденсатор для сабвуфера: спасательный круг для бортовой системы

Студия автозвука Электросила

конденсатор Audison Connection

Все кто так или иначе сталкивался с автозвуком, кто когда либо пытался установить автомобильную аудиосистему своими руками слышали о том что вместе с усилителем обязательно нужно ставить конденсатор. Однако не все знают зачем это нужно и нужно ли вообще? Ведь хороший конденсатор-вещь недешевая. Стоит ли вообще тратить на него деньги? Попробуем разобраться.

Все знают, что установив усилитель в свою аудиосистему мы делаем звук громче. Но за все нужно платить, и более мощная аудиосистема потребляет больше тока от бортовой сети автомобиля. Это еще не все проблемы, дело в том что усилитель может кратковременно потреблять ток в несколько раз превышающий номинальный, особенно при воспроизведении низкого баса. Автомобильный аккумулятор не способен быстро отдавать такой ток и в результате в бортовой сети автомобиля происходит просадка напряжения. Выражается это не только в «моргании» фар, но и в том что при падении напряжения питания усилитель теряет мощность, бас вместо быстрого и четкого становится «размытым», теряет скорость и глубину, а в отдельных особо тяжелых случаях падение напряжения питания усилителя приводит к клиппингу на выходе усилителя, что в свою очередь может привести к повреждению динамика.

Впрочем, вышеперечисленные проблемы могут появиться из-за того что при подключении усилителя в вашей аудиосистеме вы выбрали некачественный или несоответствующий потребляемой мощности силовой провод. Как правильно выбрать силовой провод читайте здесь.

Если вы следовали всем нашим рекомендациям и с проводами у вас все в порядке, без конденсатора в вашей автомобильной аудиосистеме вам не обойтись.

При установке конденсатора необходимо подключать его параллельно питанию усилителя и располагать его как можно ближе к усилителю (не дальше 60см). Некоторые производители усилителей (обычно это самые дорогие модели, так называемый хай-энд) даже встраивают дополнительные клеммы для подключения конденсатора прямо в усилитель. Пример- Audison Thesis HV Venti.

Конденсатор Focal High Cap

Французский производитель высококачественной аудиотехники Focal в своих усилителях серии FPS использует другое решение: конденсаторы Focal FPS High-Cap подключаются после блока питания усилителя, там где эффективность использования дополнительных конденсаторов во много раз выше. Минус в том что такой конденсатор подходит только к усилителям Focal FPS, и больше никуда.

Как же правильно выбрать конденсатор? Есть простое правило подбора конденсатора по емкости- 1Ф (Фарад) на 1 киловатт мощности аудиосистемы. Т.е. при мощности системы в 500Вт вам необходим конденсатор в 0.5Ф.

Многие автомобильные конденсаторы имеют встроенные вольтметры и прочие лампочки а также схемы управления зарядом. Если смысл первого-в основном внешний вид, то схема управления зарядом реально облегчает эксплуатацию автомобиля в котором установлен конденсатор. Дело в том что конденсатор в момент заряда потребляет очень большой ток, поэтому при замене аккумулятора в автомобиле могут обгореть аккумуляторные клеммы или сгореть предохранитель который стоит по питанию аудиосистемы.

Для того чтобы правильно зарядить конденсатор в котором схема зарядки не предусмотрена вам нужно отключить конденсатор (одну из клемм) от бортовой сети, подключить аккумулятор, подключить конденсатор через обычную автомобильную лампочку. Лампочка сначала загорится ярко пока будет заряжаться конденсатор, а затем погаснет. Значит конденсатор зарядился и можно подключать его обратно. Довольно сложно, да? От всех этих проблем избавит вас конденсатор со встроенной схемой зарядки.

конденсатор с вольтметром и схемой зарядки

С другой стороны, схема зарядки подразумевает несколько лишних соединений на пути тока от конденсатора к усилителю. В этом смысле обычная «банка» без вольтметров, лампочек и электроники гораздо надежней.

Не все конденсаторы одинаково полезны, хороший конденсатор должен не только иметь большую емкость но и уметь быстро отдать свой заряд в случае необходимости. Для этого конденсатор должен иметь низкое внутреннее сопротивление (ESR). Большинство производителей не указывает никаких параметров своих изделий кроме собственно емкости. При всем богатстве выбора найти то что нужно может быть не так-то просто. Наш опыт использования конденсаторов подсказывает что наилучшие результаты можно получить с продукцией серьезных брендов, например Connection от Audison или Connects2.

75008 Всего 8 Сегодня

Что такое автомобильный конденсатор и зачем он нужен?

Под автомобильным конденсатором сегодня принято понимать электролитический конденсатор, подключенный к автомобильному усилителю звука (или непосредственно к магнитоле) параллельно питающим проводам. Но зачем он нужен?

Для защиты от сетевых помех конденсаторы используются часто.

1. Фильтрация помех питающей сети. Конденсаторы в качестве простейшего, но, в то же время, довольно эффективного фильтра помех питающей сети используются давно – их наверняка замечал каждый, кому случалось заглядывать внутрь электронных устройств. Конденсатор заряжается напряжением питающей сети и при резком падении напряжения возмещает просадку, возвращая в сеть накопленный заряд. Обычно качественные автомобильные усилители имеют собственную защиту от просадок напряжения, но если вы слышите из динамиков посторонние звуки при включении элементов автоэлектрики (вентилятора, дворников, фар и пр.), конденсатор может помочь. И еще – вне зависимости от того, где в автомобильной сети установлен конденсатор, он будет поддерживать напряжение всей сети, а не только усилителя. Поэтому, если при работе аудиосистемы у вас мерцают фары, то после установки конденсатора мерцать они перестанут (будут гореть вполнакала). Другое дело, что сильные (до мерцания фар) просадки при работе аудиосистемы явно сигнализируют о нехватке мощности генератора и АКБ. Эту проблему установка конденсатора не решит – он является не источником, а потребителем энергии, и в случае нехватки питания проблему скорее усугубит.

2. Поддержка питания магнитолы при пиковых нагрузках, например, при проигрывании басов. Здесь возможны два варианта:

2.1. На аудиосистему приходит недостаточно мощности. Причины могут быть разные: севшая батарея, слабый генератор, провода питания недостаточной толщины и пр.

Как это выглядит в теории.

В этом случае при установке конденсатора (вплотную к усилителю), теоретически, можно получить некоторый прирост громкости звука без искажений – при условии, что чрезмерные нагрузки будут кратковременны (не более долей секунд) и перемежаться не меньшими по продолжительности периодами уменьшенной нагрузки (чтобы конденсатор мог восстановить заряд).

И как чаще всего бывает на практике.

Но реальная музыка таким требованиям соответствовать не может – басы в композициях редко звучат меньше нескольких секунд. Поэтому практически никакого заметного эффекта не будет – вряд ли можно назвать улучшением качества звука то, что динамик начнет хрипеть на треть секунды позже обычного.

2.2. Мощности достаточно, но аккумулятор не успевает «отдать» требуемый ток. Как известно, при появлении потребителя, ток разряда АКБ устанавливается не мгновенно; и время его установки зависит от характеристик аккумулятора — в первую очередь от внутреннего сопротивления (если точнее, то от реактивной составляющей внутреннего сопротивления). И если внутреннее сопротивление АКБ велико, то при резком возрастании нагрузки требуемый ток она даст с некоторой задержкой, небольшой, но искажения звука в этот момент уже могут быть заметны.

Схема подключения конденсатора к цепи питания усилителя.

Действительно, в этом случае установка конденсатора может оказаться приемлемой альтернативой замене аккумулятора. Полностью проблему это не решит, но фронты басов, к примеру, может сгладить.

В последнее время на полках автомагазинов появились «конденсаторы», отличающиеся огромной (до сотен и даже тысяч Фарад) емкостью, но при этом имеющие скромные размеры и весьма привлекательную цену. Это не конденсаторы, это – ионисторы. Смысла в их подключении к усилителю немного – да, они имеют заявленную емкость, но от конденсаторов ионисторы отличаются высоким внутренним сопротивлением (ESR), низким максимальным током разряда и низкой скоростью установки отдаваемого тока. Существуют ионисторы с низким ESR, близкие по характеристикам к конденсаторам, но они намного дороже.

Топ 5 устройств 2021 года

На основании отзывов потребителей выбраны 5 лучших конденсаторов для сабвуфера, показывающих хорошие результаты и длительный срок службы. Среди них изделия известных брендов, пригодные для использования как начинающими, так и опытными инженерами автомобильных звуковых систем.

Kicx flc 1.5

Плюсы

• хорошая комплектация
• контакты для кольцевых клеммных зажимов
• защита от переполюсовки
• индикация уровня заряда

Минусы

• масса, габариты
• емкость только 1.5 Ф
• малый запас по рабочему напряжению

От 2339 ₽

Главное достоинство данного конденсатора – полное удобство монтажа. Предусмотрены удобные комплектные кронштейны и надежная контактная группа. Изделие показывает отличный срок службы благодаря электронной защите и специальной сетке.

MD.Lab PC-E1.0

Плюсы

• емкость 1Ф с малой погрешностью измерения
• компактный алюминиевый корпус
• встроенный вольтметр

Минусы

• нет защиты от переполюсовки
• малый запас по максимальному напряжению
• скудная комплектация (только конденсатор)

От 2240 ₽

Данный накопитель может обеспечить только 18 В импульсного напряжения. Если этого достаточно – устройство понравится опытным конструкторам аудиосистем. Конденсатор может работать при температурах от -40 до 60 градусов Цельсия, имеет малые токи утечки.

ACV CAP-5.0F

Плюсы

• защита от перегрузки
• защита от неправильного включения
• опция интеграции с усилителем
• возможность подключения нескольких последовательно соединенных единиц нагрузки
• расширенная электронная система контроля параметров
• световой индикатор и встроенный вольтметр

Минусы

• габариты
• малое значение импульсного напряжения
• собственная схема подключения
• неудобные клеммные колодки

От 3875 ₽

Самый полный на сегодня контроль напряжения и параметров работы, а также возможность прямого управления со стороны усилителя – две яркие черты, которые выделяют данную модель конденсатора. Она понравится пользователям, желающим создать действительно мощную систему. Емкости в 5Ф хватит для акустики в 5 кВт.

Kicx DPC 2,0F

Плюсы

• отличное соотношение мощности и габаритов
• встроенный индикатор заряда
• встроенное реле отключения в режиме покоя
• хороший запас импульсного напряжения

Минусы

• клеммы с малой площадью
• скудная комплектация (только конденсатор)
• малое рабочее напряжение 12В

От 3340 ₽

Данный конденсатор очень неприхотлив. При некоторых недостатках, он допускает перегрев до 95 градусов Цельсия и сохранит заряд на стоянке без использования специальных схем подключения. Устройство понравится начинающим, способно выдавать импульс в 24В.

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.

Как подключить конденсатор к сабвуферу

Установка конденсатора не относится к сложным процедурам, но при ее выполнении нужно быть внимательным и соблюдать некоторые правила:

1. 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».

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

Рецепт

Как всегда, спрос рождает предложение. На рынке есть очень много моделей автомобильных конденсаторов от разных производителей. Так как с алгоритмом работы здесь особо не поиграешься, разница заключается в ёмкости, способе включения в сеть и зарядки. Эта деталь тоже из серии «не надо на мне экономить». Вообще, любое электрооборудование, которое вы устанавливаете в свою машину, должно быть заведомо рабочим и качественным, так как цена ошибки слишком высока. Обидно будет сжечь проводку из-за дешёвой детали, и ремонт сведёт вашу экономию в глубокий минус. Поэтому выбирайте оборудование от проверенного производителя и не гонитесь за сиюминутной выгодой. Пусть цена такого конденсатора будет выше, чем у, например, китайского noname девайса, но гарантия в этом случае дороже.

Есть нюанс, достаточно весомый и влияющий на выбор. Так как автомобильный конденсатор должен отдавать заряд, сначала он должен его накопить. И тут есть варианты. Некоторые модели не имеют встроенного зарядного контура, и для них нужна отдельная зарядка. В этом случае вы должны выключить автомобильный конденсатор из цепи, подключить к нему зарядку и дождаться индикатора окончания процесса. Соответственно, повторить при необходимости. В более дорогих моделях зарядный контур встроен и всё происходит автоматически. Вам не придётся лезть туда, где вы его подключали, отсоединять провод питания, придумывать, где включиться зарядным устройством… Такой автомобильный конденсатор однозначно удобнее в использовании. С другой стороны, дополнительные усложнения электроцепи на пользу не идут. И если вы приобрели и установили в машину «банку», как их иногда называют, с интегрированной зарядкой по подозрительно низкой цене, то вполне возможно, что вы приобрели себе источник не заряда, а проблем. В любом случае, если вы уверены в устройстве, то можете выбрать и модификацию без необходимости внешнего питания.

Сабвуфер: какой динамик выбрать?

Прежде чем приступить к обустройству аудиосистемы в автомобиле, а также установке сабвуфера, необходимо продумать, какие динамики будут использоваться, так как они являются важным ее элементом и тоже определяют качество звучания. В машинах используются разные колонки, но, как показывает практика, самый лучший их размер 11-12 дюймов. Более высокие значения могут не только не поместиться в машину, но и будут искажать звуковой сигнал.

Мощность динамиков может быть разная

Нет общего принципа ее выбора, но стоит обратить внимание на данный показатель усилителя. В динамике мощность должна быть выше

Если же это правило не соблюдать, то при высокой громкости возможно искажение звука.