Car-Hifi Kondensatoren

[totebeili]

Hallo Zusammen

Will mir eine Anlage ins Auto bauen. Jetzt hab ich noch eine kleine Frage.

Und zwar betr. den Pufferkondensatoren.
Bei den meisten Kondensatoren findet man eine Durchschlagsfestigkeit von ca. 20 Volt. Laut einem Elketro-Versierten (oder wie man das auch immer schreibt) Kollegen kann aber die Spannung der Lichtmaschine bei hoher Drehzahl stark steigen und über diese 20 Volt gehen. Heisst das der macht den Kondensator kapputt???

Hoffe ihr könnt mir helfen...

schon mal vielen Dank und gruss aus der verschneiten Schweiz


gruss roger

[HCW]

Die Spannung an der Lichtmaschine darf jenseits des Reglers 14,4V nicht überschreiten, sonst ist der Regler kaputt, und das merkst Du bald an einer kochenden Batterie. Aber nicht ohne Batterie testen, das kann den Regler zerstören!
Ich frage mich aber, wozu diese Kondensatorpakete gut sein sollen, der dickste Kondensator kommt nicht an eine Bleibatterie ran, die Kabel von der Batterie zur Endstufe müssen nur sinnvoll ausgeführt sein. Mit Sinnvoll meine ich vor allem gute und sichere Verschraubungen, kein Goldfirlefanz...

Christian

[Frankynstone]

Hallo.

Die Spannung von der Lichtmaschine kann vielleicht höher werden, nicht aber die Bordspannung.

Nach der Lichtmaschine kommt der Laderegler (je nach Fahrzeug mehr oder weniger elektronisch und wenig bis garnicht präzise), dann die Batterie, dann der Rest vom Netz. Die Spannung übersteigt die magischen 14,4 V (quasi die Kochspannung der Autobatterie) eigentlich nie. ein Elektrolytkondensator mit 16 V Nennspannungsfestigkeit reicht völlig zu. Wenn Du eine Angstreserve haben willst, dann 25 V, die sind auch langlebiger.

Es gibt auch Puffer-Elkos mit Ladeelektronik (verhindert das Durchbrennen der Sicherung beim ersten Anschließen), die auch gegen Überspannung wirksam sein sollte.

Gleich noch ein Tipp: Gib nicht zu viele Franken aus. Ein Elko von 15000 µF ohne Elektronik reicht für eine mittlere Endstufe, um die Betriebsspannung hinreichend zu glätten. Sonst kommst Du mit einer kleinen Zusatzbatterie (Blei-Gel oder in Vlies-Technologie) billiger und "bässer". Dazu parallel dann einige 1000 µF (mehrere kleine Elkos sind schneller und sorgen für eine saubere und stabile Spannung).

Auch das Autoradio als Signalquelle sollte auch eine abgepufferte Betriebsspannung kriegen, einige 1000 µF tun hier auch einen guten Dienst.

Viel Spaß beim Verkabeln.

Frank

[Frank S]

Das Ritual, CarHiFi Endstufen auf der 12V Seite zu puffern, ist unsinnig wie kostspielig.

Gute Schaltnetzteile regeln die Bordschwankungen sauber aus! Bei schlechten Netzteilen hilft das Sieben auf der 12 Seite auch nicht wesentlich, da das Netzteil schon intern zusammenbricht, obwohl die regelung am Anschlag hängt.

Hier siebt man besser auf der oberspannungsseite, z.B. mit 4x 10.000uF/63V.

[Frankynstone]

Ich sag ja, große Investitionen lohnen sich auf der Bordsapannungsseite nicht.

Und ja, der Frank S hat wie immer Recht. Aber es gehört schon etwas Mut und Geschick dazu, in das Stufengehäuse noch weitere Kondensatoren einzulöten, den mit unter geht es da drin eng zu (vorsicht beim Zusammenschrauben, ob das passt) und wird an manchen Stellen übernatürlich heiß (Nähe von Transistoren und Ringkerntrafo), das ist nicht gut für die Elkos.

Also, nach Möglichkeit die vorhandenen Elkos innerhalb der Endstufe durch deutlich größere ersätzen und, falls das geht, weitere parallel schalten.

Hab mir aber sagen lassen, dass schon der normale Pufferelko am Bordnetz einen Gewinn bringt, besonders am Radio.

[MrWoofa]

Hallo,

Powercaps sind eine sehr sinnvolle Ergänzung einer Car-HiFi-Anlage. Sicherlich wäre es natürlich sinnvoller direkt in der Endstufe zu puffern, was allerdings zu 99,99% nicht in Frage kommt...

Natürlich ist es nicht mit ein paar 1000µF getan, also 15 000µ oder auch 150 000µ reichen bei weitem nicht. In der Regel fängt man mit 1F (1 000 000µF) pro 500W RMS-Endstufenleistung an. Ein solcher Cap kostet z.B. von BOA sogar noch mit lustiger Spannungsanzeige darauf etwa 35€.

Eine Zusatzbatterie ist für eine normale zum Musikhören gedachte Anlagen vollkommen unnütz, es sei denn ews soll lange im Stand gehört werden. Mal ein Zitat von meiner Seite:

Zusatzbatterie vs. Lichtmaschine vs. Power-Cap

Ich hatte mal das Glück, ein DC-Zangenampèremeter in die Finger zu bekommen und habe natürlich gleich mal die Stromaufnahme meiner Amps unter Vollast gemessen. Getestet habe ich praxisgerecht mit Musik, und zwar 'The Prodigy - Breathe', die aufgeführten Werte stammen alle aus den Passagen mit dem durchgehenden Dauer-Dröhnen. Motor an bei etwa 2000U/min. Bordspannung bei 13,8V (unter Vollast). Gemessen vorn hinter den Sicherungen an der Batterie.

Rockford Fosgate punch 500a² mit 1,5F Cap, an 2 Visaton TIW 360 X: 70,4A
Helix A4 competition gebrückt mit 1F Cap, an Frontsystem Visaton AL 130 / KE 25SC: 49,7A

macht summa summarum 120,1A.

Dann habe ich die Stromabgabe der Lichtmaschine gemessen (Das Kabel was von der LiMa zur Batterie geht): 131,2A.

Die Lichtmaschine gibt also den gesamten Strom ab, den die Anlage zieht, die restlichen 11,1A setzen sich aus dem Verbrauch für Zündung, Innenbeleuchtung (Tür war offen) und dem Ladevorgang der Batterie zusammen. Bedingt durch den durchgehenden Dröhnton haben die Caps bei diesem Test keine Auswirkung, da sie sich zwischenzeitlich nicht wieder aufladen können.

Somit ist eine Zusatzbatterie für den normalen Musigenuß während der Fahrt absolut unnütz, da die Lichtmaschine der alleinige Stromlieferant während der Fahrt ist. Eine Zusatzbatterie ist nur dann wirklich vonnöten, wenn für dB-drag gerüstet wird oder lange im Stand gehört werden soll.

Der Ersatz der Starterbatterie gegen eine Trockenbatterie wie die Maxxima ist daher für die Anlage auch nur bedingt sinnvoll, erhöht aber die Zuverlässigkeit des Autos und gibt bei Hören im Stand den nötigen Extraschub.

Power-Caps: Der Cap lädt sich immer auf die augenblicklich höchste Bordspannung auf, sei es 12,6-12,8V von der Batterie oder im Idealfall 14,4V von der LiMa. Der Kondensator ist natürlich schnell leer, und muß auch entsprechend geladen werden, bringt aber immer etwas, egal ob Motor an (14,4V) oder aus (12,8V). Bei Techno, kurzen Baßschlägen etc. bringt er enorm etwas, wenn man Dauer-Dröhn a la Prodigy - Breathe oder Essential DJ Team hört, bringt er naturgemäß weniger.

Um das ganze mal etwas zu veranschaulichen, habe ich mal aufgrund der vielen Fragen etwas gerechnet:

Angenommen eine Endstufe nimmt eine Leistung von 1000W an 12,5V auf, angenommen sie hat nen Wirkungsgrad von 60%, das wären 600W RMS abgegebene Leistung. Das wären 80A die sie aufnimmt, das ergibt einen Innenwiderstand der Endstufe von 0,156 Ohm.

Das wäre der Fall, wenn eine Batterie den Strom liefern würde.

Ist nun der Motor an, und die Lichtmaschine aktiv, so ist die Spannung (unbelastet) auf 14,4V. Leistet die Lichtmaschine jetzt weniger Strom, bricht diese Spannung zusammen, je größer die Strombelastung, desto mehr. was a) nicht gut für die Lichtmaschine ist und b) heißt das, daß das Licht bei Baßimpulsen flackert, das Netzteil der Endstufe immer nachregeln muß usw.

Bringt die Lichtmaschine jetzt genug Strom, sagen wir 120A bei 13,8V. Die gleiche Endstufe liefert nun den 13,8V * 0,156 Ohm = 88,32A das * 13,8V = 1219W Aufnahmeleistung = 731W Ausgangsleistung bei 60% Wirkungsgrad. macht satte 112,9% der Leistung als an 12,5V. Da kann die Batterie nochsoviel A liefern, sie wird es immer nur bei max. 12,5V liefern und somit ist die Leistung der Verstärker deutlich niedriger als an einer ausreichend dimensionierten Lichtmaschine.

Wer zu mir kommt nach Absprache mache ich gerne folgenden Test: Bei Vollast meiner Anlage (ca. 120A) die Batterie abklemmen (muß ich vorher nen Adapter basteln, weils auf 3 Polklemmen verteilt ist). Es wird sich kein Leistungseinbruch einstellen, eher das Gegenteil weil die Batterie nicht mehr geladen werden muß und die Lichtmaschine weniger belastet wird.

[Frankynstone]

Heul net rum, es geht hier nicht um die Bässe, sonder um das Saubermachen der Spannung (Lichtmaschinengesumse, Schaltgeräusche, BESODERS die gepulste Stromaufnahme des Spannungswandlers in der Stufe). Da braucht man KEIN ganzes Farad dafür. Diese Monsterkondensatoren mit 1 F sind tierisch Langsam und bringen auch nicht mehr, als 15000 µF.

Meine Meinung. Ich sage nix mehr.

[HCW]

Yo, Franky, sag ich ja. Wobei mir immer noch nicht in den Kopf will, warum das der große Zig-Farad-Bleikondensator da vorne nicht genauso gut können soll? Eine Batterie mit einer Stromlieferfähigkeit von 240A sollte doch wohl ausreichend schnell sein? Oder irre ich da? Interessant wäre ja bei der o.g. 1000 Watt- Orgie mal gewesen, einen Oszi an der Batterie und an den Endstufen anzuklemmen und testweise die Elkos abzuklemmen. Hat natürlich wieder keiner gemacht.

Gruß, Christian, dem 2h PA letzte Woche (Cake) wieder für ein halbes Jahr reichen:-)

[Frankynstone]

Das Problem sind die langen Leitungen hinter zur Endstufe und die unterproportionalen Klingeldrähte zum Autoradio. Beide sind sowohl Vorwiderstände, als auch Störsignalempfangsantennen. Kleine klangliche Vorteile kann man also erwarten.

Moderne Radios und Stufen sollten eigentlich ohne zusätzliche Spannungsglättung auskommen, kommen sie aber manchmal eben doch nicht.

Ich hatte mal eine Stufe zur Reparatur, warn paar Transistoren von mieser Qualität drin, der Spannungswandler ist manchmal nicht angelaufen. Die wäre ein prima Testobjekt gewesen, da "schmutziger" Verbraucher.

[HCW]

Ja, so mistiges Zeug gibts leider. Aber teures gutes Material macht auch u.U. HF-Ärger. Mein Kollege hat in seinem Coupe die dicke Helix (eine der feinsten Endstufen), die schlägt auch etwas zurück. Die "Empfangsleitungen" hat man bei Autos leider trotzdem fast immer irgendwo, bei meiner 123er Limo ist z.B. die autom. Antenne hinten, deren Versorgung geht auch zum Radio. Die dünnen Strippen zum Radio sind natürlich heutzutage Quatsch, da hab ich gleich eine 4mm²-Strippe direkt zur Batterie gelegt, zur (kleinen) Sub-Endstufe dito. Kurze Wege, Vernunft:-)

Gruß, Christian

[Frank S]

Das Abklemmen der Drehstromlima bei laufendem Motor ist extrem kritisch. Es ist nur den Schutzdioden und Varistoren in den Steuergeräten zu verdanken, daß dabei *meist* kein Schaden im Bereich 2000$ entsteht. Die Induktion des Ständers ist nicht zu unterschätzen. Der Energiestoß reicht lässig aus, um Glühbirnen+Steuergeräte auf 1x abzuschießen. Eine Warnung vor dieser Vorgehensweise. Zudem funktioniert die Lima ohne Batterie nicht korrekt, da der Erregerstrom starken Ripple hat, was zu Regelschwingungen im Erregerkreis führt, die sich aufschaukeln bis zum Ansprechen der Überspannungseinrichtungen.

Die Zusatzbatterie ist dahgingehend sinnvoll, als daß der Strom von den Endstufen pulsförmig gezogen wird (das Zangenamperemeter mißt bestenfalls den Mittelwert, wenn nicht kompletten Mist) üährend die Lima kainesfalls Pulsströme abgeben kann.

Die magnetische Auslegung der Lima gestattet es nicht, sie Strommäßig zu überlasten. Gleichzeitig sträbt sich die große Induktivität der Ständerwicklung gegen abrupte Stromänderungen!

Folge:
->läuft die Lima stationär mit 50A (20A Ladestrom Batterie, 30A zu den Endstufen), so kann sie nicht plötzlich 120A liefern.
->läuft die Lima stationär mit 50A (20 A Ladestrom Batterie, 30A Endstufen) und klemmt der ahnungslose Nutzer die Batterie ab, so kann der Strom nicht plötzlich auf 30A zusammenbrechen. Stattdessen treibt die Lima die vollen 50A weiter in das Netz, wo sich eine entsprechende Spannungsspitze bildet. Die Varistoren in den Steuergeräten nehmen die 20A dann solange auf, bis sich die Induktivität entladen hat - und der Regler das Erregerfeld stationär gebracht hat.

Normalerweise werden diese Phadsen von der Batterie überbrückt. Was passiert wohl, wenn die Lima gerade mit 120A belastet ist, und dann plötzlich der Verbraucher wegfällt, ohne daß eine Batterie angeschlossen ist???? was kostet ein Steuergerät heute? Wieviele Steuergeräte sind heute pro PKW verbaut??? was ein Bordcomputer?

Die Zeitkonstanten liegen dabei bei 0.5-2 Sekunden!!!

Ergebnis: ohne Batterie ist ein fachgerechter Betrieb der Drehstrom-Lima NICHT möglich!!!!!!!

Jetzt zurück zum Fall: Batterie im Motorraum ist angeschlossen, Endstufe spielt im Kofferraum. Die Endstufen ziehen trotz ihrer eingebauten Siebkapazitäten auf der Eingangsseite erhebliche Pulsströme! Es sind ausnahmslos (ja, eine absolute Aussage) Flußwandler im Einsatz, die Ausgangsseitig geringe Rippleströme erzeugen - eingangsseitig dafür umso größere. Diese Rippleströme fließen durch die komplette Verdrahtung und erzeugen unhörbare aber schädliche Einstreuungen in das Bordnetz und auch ins Autroradio. Mit Oszi klar meßbar. Daher auch die Empfehlung, NF Kabel nicht parallel zu Stromkabeln zu verlegen. Die hohe Kreiinduktivität der langen, oft mit großer Fläche eingebauten Stromkabel verursache zudem hohe, *induktive* und nicht einfach meßbare Spannungsfälle im System.

Es ist wichtrig, eine Pufferung niedriger Impedanz direkt am Netzteil zu positionieren. Dazu dienen hochwertige Lo-ESR Elkos im Eingangsbereich der Endstufe. Eine Größe von 10.000uF ist völlig ausreichend - die Impedanz muß aber sehr gering sein. Ob das gewährleistet ist, läßt sich wieder mit dem Oszi zeigen. Ripplespannungen von mehreren Volt zeigen deutlich, daß die Elkos sch... sind. Und oft wird auch in teuren Endstufen Hifonicks nicht...

Dünne strippen zum Radio sind besonders bei V VV / Audi zu finden - es überrascht aber nicht, weil es der Gesamtqualität der Marke entspricht.

[Frankynstone]

Hmm, haben schon lustige Experimente gemacht. Folgendes landete in einem alten, klapprigen, roten Nissan Micra:

1) separates Frontsystem von Audax 17 cm + HT
2) 20 cm Tieftöner beiderseits der Rücksitzbank
3) Ovale Dreiwegeriche in der Hutablage
4) Bandpasssubwoofer
-> 4-Kanal-Autoradio an 1 und 3
-> eine kleine Stufe mit Tiefpassfilter an 2 und 4

Saft von der Batterie mit fettem Kabel zur Stufe und von dort zum Radio. Die Stufe im HANDSCHUHFACH (ohne Deckel, altes Baujahr) und dicke Lautsprecherkabel zur rückwärtigen Beschallung.

Zum Entstören der Versorgungsspannung war ein fettes LC-Filter direkt vor der Stufe nötig. Das erste Filter hat perfekt funktioniert, 6600 µF und eine bärisch große Induktivität mit Ringkern. Die ist durch den Saftverbrauch beim ANTESTEN leider abgeraucht, Wicklungsschluss, verminderte Induktivität. Eine Spule mit ählichem Kern, aber weniger Windungen und mehr Drahtdurchmesser ließ das Lichtmaschinengeheul leider auch teilweise durch. Mehr Platz für größere Kondensatoren war aber nicht, musste alles auf kleinsten Raum gelötet werden.

Resultat: Bumm Zisch Bumm Zisch BUMM BUMM BUMM ...

Der Fahrer dazu: Eh, das muss noch lauter, was klappert da ...

Ich zu ihm: Hää, ich hör dich nicht ...

[geist4711]

hmmm,
da nimmt man doch lieber kleinere Endstufen, und Lautsprecher mit höherem Wirkungsgrad....
dürfte unterm strich ca auf den selben krach rauskommen.

bei einem alten schirocco (der mit der flachen heckscheibe), hat ein PA-einbau in der heckablage an einer billigeren 4x100w endstufe beim hörtest dem kollegen der das haben wollte, die heckscheibe gekostet, sie war nach ein paar derben bassattaken einfach nichtmehr da.....

aber was anderes,
wie will man dabei eigentlich herannahende RTW's oder Feuerwehr/Polizei noch hören?
ausser im stand, sind doch Anlagen jehnseits 4x30W(evtl noch 100W sub wenn's denn sein muss) kaum nutzbar im auto, ohne sich und andere zu gefährden.

und jetz haut mich alle, weil ich an sicheres autofahren denke.
mfg
robert

[gargamel]

hallo

@ geist 4711
na , ich denke das die betreiber solcher anlagen im auto diese nur zb beim einkaufen auf dem supermarktparkplatz ausfahren und nicht im öffentlichen strassenverkehr

habe ich was verpasst

welche lichtmaschine macht den 130 A

bei meiner ist bei 45 schluss ( steht drauf 12 v 45 a )

muss vielleicht mal ein neueres auto kaufen

gruss guido

[HCW]

Nix hauen, hast uneingeschränkt recht!
Ich hab ja auch die 4 "mains" (wobei hinten eh Mumpitz ist, ist eigentlich nur Luxus für die Fondpassagiere) nur übers Radio laufen, wenn die erst ab 120Hz laufen müssen reichen die 4x25 Watt Sinus völlig. Und die kleine Endstufe ist unterm Beifahrersitz und treibt einen Bandpass unterm Armaturenbrett, maßgeschneidert und unsichtbar, wie es meine Oldtimerkollegen gutheißen, für die ich mir den eigentlich ausgedacht habe... Schirmungsmaßnahmen sind bei 1,20m 6mm² zur Batterie nicht erforderlich... Reicht auch bereits um den KTW nicht mehr zu hören, wenn man denn will.
Wichtiger war mir einen anständigen MHT hinzukriegen, was imho seltenst der Fall ist. Ich habe ein paar Helix esprit zerpflückt und mechanisch und elektrisch so modifiziert daß es klingt.

Christian