Меню

Подбор кабеля по мощности усилителя

Расчёт сечения в питание в авто

Расчёт сечения в питание в авто

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…

Немного загляну вперед и напишу формулу макс мощности, грубовато Pmax=U*I*КПД, где Pmax — макс.мощность усилителя, U- напряжение на клеммах усилителя, I — макс.ток, потребляемым усилителем — один из наиболее верных вариантов узнать макс.ток посмотреть на номинал предохранителя. Для примера макс мощность для усилителя с предохранителем 30А при напряжении 14В и КПД (большинство усилителей класс AB, 50-60% КПД) будет приблизительно 210 Вт. Стоит осознать что макс мощность на коробках усилителей в большинстве случаев это маркетинговый ход.

Для чего аудиофилы тянут так много «силы»

С точки зрения электрика для работы усилителя в 30А при 14В хватит провода ПВ2 1*2,5 или чуть более. На деле усилитель заработает, точка зрения аудиофила другая

Безопасность

Приведу пример: тонкие нити из металла при высоком токе, например в тех.фене или очень старых нагревателях. Тонкие нити из металла обладают очень высоким сопротивлением и при протекание высоких токов будут нагреваться, в фенах красивое красное свечение. Если в нагревателях или фене выделение теплоты это их основная задача, то задача в АЗ прямо противоположная. При выделении тепла оплавляется изоляция, появляется запах, чуть позже происходит замыкания на массу. До КЗ по проводу шёл ток, потребляемым усилителем, после гораздо выше. Результатом будет возгорание со всеми вытекающими…Чтобы защитить провод от нагрева используются предохранители, которые связаны с макс.силой тока для этого провода, об этом будет отдельная запись.

Теряем ватты

Задача проводов питания в АЗ — передача напряжения с минимальными потерями. Что это значит?

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). Отсюда вывод — сечение увеличивается с увеличением мощности аудиосистемы.

Теперь перейдём к расчёту необходимого нам сечения кабеля:

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).

Вариант №1. Использование готовых таблиц

Расчёт сечения в питание в авто

4Ga (21,15мм2)

Расчёт сечения в питание в авто

4Ga (21,15мм2)

Расчёт сечения в питание в авто

Расчёт сечения в питание в авто

Вывод: Берем кабель 4Ga или 25мм2

Вариант №2. Вспомним физику

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

Читайте также:  Есть мощность как определить площадь сечения провода

Вариант №2. Способ №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

Вариант №2. Способ №2 Более реалистичный

Расчёт сечения в питание в авто

Подбираем нужное сечение согласно ГОСТ 22483-2012 (класс 5)
1,21 Ом/км для 16мм2 т.е. 0,00121 Ом/м Классы кабеля

Скачать программу расчета сечения кабеля

Расчёт сечения в питание в авто

Расчёт сечения в питание в авто

Потеря мощности при «просадке» напряжения

Тут тоже всё условно, не будем задаваться вопросами принципами работы усилителя, преобразования постоянного тока в переменный, разными сопротивлениями и т. д. Повторюсь, всё условно:

Высчитываем потерю напряжения U=R*I = 0.00191 * 30 * 8 =0.46 Вольт
Высчитываем макс.мощность усилителя (примерно) P = I*U*КПД усил AB = 30 * 14.4 *0,5= 216 Ватт

Высчитываем потерю мощности P=I*U*КПД усил AB = 30 * 0,46 * 0,5 = 6,9 Ватт

Высчитываем потерю напряжения U=R*I = 0.00078 * 30 * 8 =0.19 Вольт
Высчитываем макс.мощность усилителя (примерно) P = I*U*КПД усил AB = 30 * 14.4 *0,5= 216 Ватт

Высчитываем потерю мощности P=I*U*КПД усил AB = 30 * 0,19 * 0,5 = 2,85 Ватт

Подведем итоги:

1) Сечение кабеля играет важную роль и легко может испортить звук (например комплект для усилителя). Малое сечение кабеля способствует потери мощности, негативно сказывается на безопасности. Требует учёта при планировании бюджета.

2) Расчёты последними двумя вариантами условны, во внимание не берутся клеммы от акб, колбы и их предохранители, наконечники и т. д, а значит желательно использовать провод с сечением больше.

3) Практика показывает что люди заражаются АЗ и заменяют усилители на более мощные, а значит требования к сечению становятся выше. Легче купить провод «с запасом» если уверены в свапе, хуже точно не будет.

Источник



KOMITART — развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

GNEZDO NEWS

Друзья сайта

Статистика

Выбор сечения кабеля для питания автомобильного усилителя.

Как выбрать сечение кабеля для питания автомобильного усилителя.

Выбор калибра кабеля для питания автомобильного усилителя Выбор калибра кабеля для питания автомобильного усилителя

И так, вы приобрели автомобильный усилитель, например, для прокачки вашего сабвуфера, и перед вами стоит вопрос, каким кабелем и какого сечения прокинуть питающую линию от аккумуляторной батареи до клемм питания “уся”. Давайте попробуем разобраться в этом вопросе, ведь питающему кабелю в авто-звуке отведена отнюдь немаловажная роль.

Что такое питающий кабель? По сути, это два провода в изоляции, имеющие определенное сечение, и обладающие каким то электрическим сопротивлением. Электрическое сопротивление кабеля напрямую зависит от сечения жил проводов, а так же от его длины. Поэтому при выборе необходимо учитывать следующие зависимости:

— Чем толще жилы кабеля, тем меньше его электрическое сопротивление;
— Чем длиннее кабель, тем электрическое сопротивление больше;
— Чем больше электрическое сопротивление кабеля, тем больше падение напряжения на нем
— Чем мощнее усилитель, тем толще питающий кабель.

Так вот чтобы избежать просадки напряжения на питающих клеммах усилителя, особенно при воспроизведении мощного “баса”, когда ток в питающем кабеле довольно высок, и необходимо выбрать минимальное сечение жил, в зависимости от длины питающей линии, а так же мощности вашего усилителя.

Читайте также:  Способы регулирования мощности двс

В наше время, наверно, в любом городе можно встретить магазины типа “АВТОЗВУК”, но, как правило, кабели для питания автомобильных усилителей имеют не всем понятные обозначения, типа “0Ga” … “8Ga … “16Ga”. Это обозначение американского стандарта Amirican Wire Gauge. Ниже мы составили вам таблицу соответствия сечений жил этих кабелей и их диаметра согласно этой маркировке, максимального тока, и сопротивления одного метра провода:

Сечения жил кабелей AWG_максимальный ток_сопротивление Сечения жил кабелей AWG_максимальный ток_сопротивление

. Для увеличения таблиц кликните на изображении, картинка откроется в натуральную величину, после чего можете сохранить таблицу у себя на компьютере.

Далее мы рассмотрим два варианта выбора питающего кабеля.

Если вы решили самостоятельно и более точно рассчитать сечение жил кабеля для питания автомобильного усилителя, для начала необходимо узнать его максимальную мощность (параметры усилителя, как правило, написаны в паспорте или инструкции к устройству). Допустим, мы имеем 4 канала по 50 Ватт RMS мощности при работе усилителя на нагрузку 4 Ома.

Сложив мощности этих каналов, получим 200 Ватт, но это будет средняя мощность, которая соответствует примерно 50-ти процентам эффективности “уся”. Удвоив значение средней мощности, мы получим мощность максимальную, которая составит 400 Ватт.

200 * 2 = 400 Ватт (максимальная мощность)

U = 13 Вольт (Напряжение бортовой сети)

Отношение максимальной мощности к напряжению бортовой сети автомобиля даст нам максимальный ток, который может протекать по жилам питающего кабеля, то есть:

Следующим этапом будет определение длины питающего кабеля. В основном для легковых автомобилей и внедорожников эта длина составляет 5 метров, если усилитель располагается в багажнике рядом с сабвуфером. Остается заглянуть в таблицу выбора калибра провода в соответствии с длиной линии и максимальным током. В нашем случае это будет кабель 4 Ga.

Таблица подбора калибра кабеля стандарта AWG Таблица подбора калибра кабеля стандарта AWG

1) Измеряем длину линии питающего кабеля.

2) Смотрим, какой номинал предохранителя стоит в усилителе по питанию. Если вы обнаружили 2 предохранителя, как на снимке ниже, номиналы складываются.

подключение автомобильного усилителя

3) Как уже говорилось в начале статьи, чем толще кабель, тем меньше его электрическое сопротивление. И чем больше это сопротивление, тем больше падение напряжения на нем. Допустим, нас устроит, если падение напряжения на кабеле не превысит 0,5 Вольт (вы можете выбрать и меньше, хуже не будет). Вычислим, какое должно быть сопротивление этого кабеля.

4) В пункте №1 мы определили длину кабеля 5 метров, значит, общее сопротивление нужно разделить на 5, чтобы найти значение сопротивления 1 метра кабеля:

Это означает то, что сопротивление одного метра кабеля в нашем случае не должно быть больше 0,001 Ом, чтобы при токе 100 Ампер падение напряжения на нем не превысило заданную величину (0,5 Вольт).

5) Сталось воспользоваться таблицей данных по кабелям AWG, это первая таблица нашей статьи, и выбрать калибр кабеля по его сопротивлению. В нашем случае подошел бы кабель 5Ga, но он не особо распространен в магазинах авто-звука, и большая вероятность, что вам придется покупать 4 Ga.

На этом статью о выборе кабеля мы закончим, ну а в следующих материалах этого направления мы расскажем, как и какой выбрать предохранитель для вашей аудио-системы, расскажем про установку конденсатора, а так же поделимся с вами некоторыми советами. Оставайтесь с нами.

Читайте также:  Фронтальный погрузчик амкодор мощность

Источник

Как рассчитать сечения провода для усилителя звука

Многие из автолюбителей задумывались о том, чтобы установить в машине аудио усилитель и улучшить тем самым качество звука в авто.

Расскажем на нашем сайте Радиочипи поподробнее как подключить усилитель самостоятельно и сэкономить на услугах профессионалов. Выполнить данную работу не представляет сложности, поэтому с ней справится даже обычный автомобилист, который ранее никогда не занимался установкой аудиоустройств.

Для данной работы нам понадобится:

  • Предохранитель с колбой.
  • Провод для питания усилителя.
  • Провод для подключения усилителя к головной магнитоле.
  • Крепеж и пластиковые хомуты.

Провода питания для усилителя звука

Для питания стерео усилителя звука вам потребуется проложить провод питания от аккумуляторной батареи. Рассчитать минимально возможное сечение провода, что позволит избежать его перегрузок и нагрева во время прослушивания музыки в автомобиле.

Чтобы правильно рассчитать сечение провода вам потребуется учитывать показатель максимально потребляемого усилителем тока. В нашем конкретном случае суммарная мощность усилителя составила 400 Вт. Помните, что учитывать суммарную мощность по всем каналам. КПД усилителя в большинстве случаев не превышает 85 процентов, поэтому к значению его суммарной мощности необходимо прибавить еще 15 процентов, в результате мы получим 470 Вт. Это показатель потребления тока усилителем от бортовой сети автомобиля.

Имея на руках данные о напряжении питания и мощности усилителя, составить расчет напряжения в бортовой сети не составит труда. В нашем случае имеем показатель напряжения питания в 14 Вольт. Показатель суммарной мощности 470Вт делим на 14 Вольт и получаем 33,6 Ампера. Именно такой ток и будет потреблять наш усилитель.

Исходя из полученных расчетов, выбираем сечение силового провода. Для этого воспользуемся специальной таблицей. Для силового провода, который должен выдержать силу тока в 33 Ампера необходимо использовать провод соответствующий международному стандарту 15AWG с сечением в 1,6 миллиметра квадратных.

Рекомендуется плюсовой провод и минус вести от аккумулятора. В то же время вы можете получить минус с любого металлического элемента кузова. Следует лишь обеспечить качественное соединение, для чего применяют прочный крепеж. Можем также порекомендовать вам использовать плюсовой и минусовой провод с различным цветом, что позволит правильно подключить ваш усилитель к питанию.

Предохранитель

Выбор используемого предохранителя напрямую зависит от рассчитанной предварительно величины максимального тока. У нас этот показатель равняется 33 Ампер. Устанавливают предохранитель в прозрачной пластиковой колбе. В редких случаях используется сверхпрочное стекло. Помните о том, что показатель величины предохранителя должен незначительно превышать показатель максимального тока. В настоящее время в продаже можно найти стандартные предохранители с величинами рабочего тока от 30 до 100 Ампер. Мы будем использовать предохранитель в 40 Ампер.

Устанавливать предохранитель в колбе нужно максимально близко к аккумулятору. В том случае, если предохранитель будет установлен на значительно расстоянии от магнитолы, либо автовладелец вовсе пренебрежет его установкой, при коротком замыкании может возникнуть возгорание проводки, что чревато печальными последствиями.

Источник