рейтинг 2023 года, зачем нужен, какой выбрать
У некоторых автолюбителей желание иметь в машине хороший звук превращается в погоню за рекордами. Существуют даже сообщества, участники которых нацелены на построение систем с огромной мощностью. Здесь считается уровнем начинающего акустика в киловатт. Не редкость — система с мощностью в 5 и более тысяч Ватт. На такое потребление не рассчитана ни одна бортовая система автомобиля. Поэтому нужен конденсатор для сабвуфера, который в моменты пикового отбора мощности способен компенсировать просадку напряжения в сети.
Содержание
- 1 Топ 5 устройств 2023 года
- 1.1 Kicx flc 1.5
- 1.2 MD.Lab PC-E1.0
- 1.3 ACV CAP-5.0F
- 1.4 Kicx DPC 2,0F
- 2 Зачем нужен конденсатор для сабвуфера
- 3 На что обращать внимание при покупке?
- 4 Как установить конденсатор?
Топ 5 устройств 2023 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. Смотрите также общий рейтинг сабвуферов для машины 2023 года.
Kicx flc 1.5
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
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
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
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.
Зачем нужен конденсатор для сабвуфера
Чтобы понять, зачем машина оснащается емким конденсатором, стоит вспомнить закон Ома для полной цепи. Именно он поможет понять, что происходит, когда сабвуфер резко выходит на максимальную громкость.
- У каждого аккумулятора есть параметр электродвижущей силы, который зависит от емкости устройства, его внутреннего сопротивления и других характеристик.
- До момента, когда усилитель и вся звуковая установка в целом не превышают по потреблению возможности аккумулятора, проводка работает в нормальном режиме.
- В периоды, когда сабвуфер резко наращивает громкость и потребление мощности — аккумулятор физически не способен удовлетворить потребности.
Его электродвижущей силы недостаточно для поддержки стабильного напряжения.
Его электродвижущей силы недостаточно для поддержки стабильного напряжения.В результате интенсивного отбора мощности для звука происходит следующее: растут рабочие токи, аккумулятор не может обеспечить потребности и напряжение бортовой сети резко падает. Как следствие, наблюдается просадка саба (динамики захлебываются), становится нештатным функционирование усилителя.
Именно для стабилизации работы бортовой сети нужны электролитические конденсаторы, которые отдают мощность в момент пиковой нагрузки. Стоит понимать, что среднестатистическая колонка в машине, как и вся аудиосистема в целом, не всегда работают даже на номинальной мощности. В эти периоды низкого потребления и токов машина своим генератором заряжает не только аккумулятор, но и установленный накопитель.
В периоды роста потребления конденсатор разряжается. Это позволяет получить действительно лучший звук без падений мощности и отказа набора фронта громкости звучания.
На что обращать внимание при покупке?
Главное, что следует учитывать автовладельцу, желающему купить электролитический конденсатор для сабвуфера — соотношение его емкости и мощности системы.
Правило достаточно простое. Минимальный предел составляет от 650 до 850 мкФ на киловатт. Для упрощения расчетов рекомендуется принимать 1Ф на 1 кВт мощности звуковой системы.
Идеально, если в автомобиль производится установка конденсатора с емкостью, превышающей номинальные показатели. Другие черты хорошего элемента выглядят следующим образом:
- комплект поставки должен включать все, что нужно для того, чтобы установить электролитический конденсатор в машину. Это и провода, которым подключается усилитель, и специальные защищенные кронштейны, исключающие повреждение оболочки элемента и появление других нештатных ситуаций;
- импульсное напряжение конденсатора должно составлять 24 В. Это достаточный запас (соответствующий параметр работы бортовой сети составляет от 12 до 18 В), чтобы во время зарядки накопитель не перегревался;
- для резкой отдачи большой мощности, формирования больших токов, конденсатор обязан иметь мощные разъемы с толстыми подводами и большой площадью. Ответственные компании предлагают изделия с позолоченными контактами;
- огромным подспорьем, в том числе для удобства контроля состояния накопителя во время эксплуатации, выступают индикаторы заряда. Это может быть простейшая схема с рядом светодиодов или цифровое табло;
- если нужен накопитель, который можно просто подключать и рассчитывать на долговременную стабильную работу — рекомендуется покупать изделия, оснащенные системой контроля заряда и состояния. Такие модели обязательно комплектуются индикатором.
Ответственные компании предлагают изделия с позолоченными контактами;Последнее, но одно из главных, замечание: экономить на покупке электролитического конденсатора для сабвуфера не стоит. На специализированных форумах можно найти множество примеров, видео и фото разборки дешевых изделий. Они явно и точно показывают несоответствие реальных характеристик заявленным, а также описывают опасность использования подобного типа накопителей.
Перед покупкой электролитического конденсатора стоит обязательно поискать отзывы на специализированных ресурсах.
Или — полистать рейтинги и ознакомиться с характеристиками подходящих изделий на сайте их производителей. Сегодня на массовом рынке предлагаются как электролитические конденсаторы, так и достаточно чувствительные к колебаниям температуры ионисторы.
Установка конденсатора в бортовую сеть, кроме сугубо утилитарных результатов в виде стабильной работы акустической системы, имеет еще несколько достоинств. В частности, сглаживаются броски тока при работе системы зажигания. Также, улучшается режим эксплуатации бортового генератора, так как он начинает меньше испытывать броски потребления. И самое главное: установленный конденсатор отлично помогает работе стартера зимой, отдавая мощность в общую сеть.
Как установить конденсатор?
Сложнее всего устанавливать простой конденсатор, не оснащенный системой контроля заряда. Пустой накопитель, подключаемый в сеть, в некоторых случаях может сжечь подключенный усилитель. Происходит следующее:
- пустой конденсатор с очень малым внутренним сопротивлением замыкает цепь;
- проходящие токи резко возрастают до максимума, зависящего от технических характеристик накопителя;
- токи в цепи падают по мере роста заряда накопителя.
Первичный скачок тока настолько высок, что подвергать усилитель и другие компоненты акустики такому испытанию явно не рекомендуется. Поэтому конденсатор без системы контроля заряда перед включением в бортовую систему заряжают. Для этого собирают простую схему.
Минусовая клемма конденсатора присоединяется к массе, корпусу автомобиля. К плюсовой припаивают стандартную лампу накаливания для машины, второй ее контакт соединяют с плюсовой клеммой аккумулятора. Минусовой отвод автомобильной батареи также коммутируют на массу, корпус.
При включении схемы происходит следующее: нить лампы рывком разогревается до максимума. По мере накопления заряда, светимость падает. Когда лампа гаснет полностью — это означает, что напряжение на конденсаторе сравнялось с аккумулятором, нет разницы потенциалов. Заряд накопителя полный, его аккуратно отсоединяют, не допуская замыкания контактов. Работать нужно в резиновых перчатках.
С накопителями, которые оснащены системой контроля заряда — можно не колдовать.
Они включаются в общую цепь без предосторожностей. Встроенная электроника блокирует первичный скачок тока. Такое удобство накопителя компенсируется некоторым недостатком. Конденсатор может выдать ток, ограниченный параметром электронного блока контроля заряда. Это нужно учитывать при покупке устройства.
электростатика — Как рассчитать (или преобразовать) $\rm Втч$ конденсатора, энергия которого выражена в фарадах?
спросил
Изменено 1 год, 6 месяцев назад
Просмотрено 19 тысяч раз
$\begingroup$При попытке сравнить энергию батареи с энергией конденсатора единицы измерения не совпадают. Как можно сравнить батарею, емкость которой равна 10 Ач, а напряжение равно 3 (всего 30 Втч), с конденсатором, у которого фарады равны X, а напряжение равно Y?
- энергия
- электростатика
- емкость
- единицы измерения
- батареи
Для начала давайте называть вещи своими именами (без обид).
В фарадах измеряется емкость $C$. В $Ач$ измеряется заряд, который может храниться в батарее или конденсаторе.
Из определения емкости заряд на стенках конденсатора емкостью $C$ и разностью потенциалов $V$ равен $$ q = CV $$ так вы получите интересующее вас значение. Однако, если $C$ в фарадах, а $V$ в вольтах, $q$ будет измеряться в кулонах. $$ \text{Ампер} = \frac{\text{Кулон}}{\text{Секунда}} $$ так 92/2 = QV/2$, потому что его напряжение начинается с 0, когда оно не заряжено (в отличие от батареи, где напряжение более или менее постоянно). См. примечание 8 в документе Максвелла, на который вы ссылались, в котором используется эта формула, а затем преобразуется из джоулей в ватт-часы таким же образом, как правильно описано в ответе Бзазза.
$\endgroup$ $\begingroup$В=J/C
30Втч x 60мин x 60сек = 10800Вс(или Дж)/3В = 3600C
$\endgroup$ 2 $\begingroup$ В моем реальном примере мне пришлось оценить то же самое для Maxwell Nesscap UltraCapacitors 2.
Конечно, мне понадобится сильноточный повышающий DC-DC преобразователь, чтобы получить доступ к большей части накопленной энергии и подавать ее выход на контроллер, который заряжает свинцово-кислотные аккумуляторы. В противном случае конденсаторы не разряжались бы почти до 0 В и улавливали остаточный заряд как непригодный для использования.
$\endgroup$Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google Зарегистрироваться через Facebook Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и парольОпубликовать как гость
Электронная почтаТребуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почтаТребуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.
БУ-209: Как работает суперконденсатор?
Суперконденсатор, также известный как ультраконденсатор или двухслойный конденсатор, отличается от обычного конденсатора очень высокой емкостью. Конденсатор накапливает энергию за счет статического заряда, а не за счет электрохимической реакции. Применение перепада напряжения на положительной и отрицательной пластинах заряжает конденсатор. Это похоже на накопление электрического заряда при ходьбе по ковру. Прикосновение к объекту высвобождает энергию через палец.
Существует три типа конденсаторов, самый простой из которых — электростатический конденсатор с сухим сепаратором. Этот классический конденсатор имеет очень низкую емкость и в основном используется для настройки радиочастот и фильтрации. Размер варьируется от нескольких пикофарад (пФ) до микрофарад (мкФ).
Электролитический конденсатор имеет более высокую емкость, чем электростатический конденсатор, и измеряется в микрофарадах (мкФ), что в миллион раз больше, чем пикофарад.
Эти конденсаторы используют влажный сепаратор и используются для фильтрации, буферизации и передачи сигналов. Подобно батарее, электростатическая емкость имеет положительные и отрицательные стороны, которые необходимо соблюдать.
Третий тип — суперконденсатор , номинал в фарадах, что в тысячи раз выше электролитического конденсатора. Суперконденсатор используется для хранения энергии, подвергаясь частым циклам зарядки и разрядки при высоком токе и короткой продолжительности.
Фарад — единица измерения емкости, названная в честь английского физика Майкла Фарадея (1791–1867). Один фарад хранит один кулон электрического заряда при приложении одного вольта. Один микрофарад в миллион раз меньше фарада, а один пикофарад опять же в миллион раз меньше микрофарада.
Инженеры General Electric впервые провели эксперименты с ранней версией суперконденсатора в 1957 году, но коммерческих применений не было. В 1966 году Standard Oil случайно заново открыла эффект двухслойного конденсатора, работая над экспериментальными конструкциями топливных элементов.
Суперконденсатор эволюционировал и перешел в аккумуляторную технологию с использованием специальных электродов и электролита. В то время как базовый электрохимический двухслойный конденсатор (EDLC) зависит от электростатического воздействия, в асимметричном электрохимическом двухслойном конденсаторе (AEDLC) используются электроды, подобные батареям, для получения более высокой плотности энергии, но это имеет более короткий срок службы и другие нагрузки, которые разделяются с конденсатором. батарея. Графеновые электроды обещают улучшения суперконденсаторов и аккумуляторов, но до таких разработок осталось 15 лет.
Было опробовано несколько типов электродов, и наиболее распространенные сегодня системы построены на основе электрохимического двухслойного конденсатора на углеродной основе с органическим электролитом, который прост в изготовлении.
Все конденсаторы имеют ограничение по напряжению. В то время как электростатический конденсатор может выдерживать высокое напряжение, суперконденсатор ограничен 2,5–2,7 В. Возможны напряжения 2,8В и выше, но с меньшим сроком службы. Чтобы получить более высокое напряжение, несколько суперконденсаторов соединяют последовательно. Последовательное соединение уменьшает общую емкость и увеличивает внутреннее сопротивление. В цепочках из более чем трех конденсаторов требуется выравнивание напряжения, чтобы предотвратить перенапряжение какой-либо ячейки. Литий-ионные аккумуляторы имеют аналогичную схему защиты.
Удельная энергия суперконденсатора колеблется от 1 Втч/кг до 30 Втч/кг, что в 10–50 раз меньше, чем у литий-ионных. Кривая разряда является еще одним недостатком.
В то время как электрохимическая батарея обеспечивает постоянное напряжение в используемом диапазоне мощности, напряжение суперконденсатора уменьшается по линейной шкале, уменьшая полезный спектр мощности. (См. BU-501: Основные сведения о разрядке)
Возьмите источник питания на 6 В, который должен разрядиться до 4,5 В, прежде чем оборудование отключится. К тому времени, когда суперконденсатор достигает этого порога напряжения, линейный разряд отдает только 44% энергии; остальные 56% зарезервированы. Дополнительный преобразователь постоянного тока помогает восстановить энергию, находящуюся в диапазоне низкого напряжения, но это увеличивает затраты и приводит к потерям. Батарея с плоской кривой разряда, для сравнения, обеспечивает 9от 0 до 95 процентов своего запаса энергии до достижения порога напряжения.
На рисунках 1 и 2 показаны характеристики напряжения и тока при заряде и разряде суперконденсатора. При зарядке напряжение увеличивается линейно, а ток падает по умолчанию, когда конденсатор заполнен, и нет необходимости в схеме обнаружения полного заряда.
Это верно при постоянном токе питания и пределе напряжения, соответствующем номинальному напряжению конденсатора; превышение напряжения может повредить конденсатор.
Напряжение увеличивается линейно во время заряда постоянным током. Когда конденсатор заполнен, ток по умолчанию падает. Рис. 2. Профиль разряда суперконденсатора
Напряжение при разряде падает линейно. Дополнительный преобразователь постоянного тока поддерживает уровень мощности, потребляя более высокий ток при падении напряжения.
Время заряда суперконденсатора 1–10 секунд. Характеристики заряда аналогичны характеристикам электрохимической батареи, а ток заряда в значительной степени ограничен токоведущей способностью зарядного устройства. Первоначальная зарядка может быть произведена очень быстро, а дополнительная зарядка займет дополнительное время. Необходимо предусмотреть ограничение пускового тока при зарядке пустого суперконденсатора, так как он поглощает все, что может.
Суперконденсатор не подвержен перезаряду и не требует обнаружения полного заряда; ток просто перестает течь при заполнении.
В таблице 3 суперконденсатор сравнивается с типичным литий-ионным аккумулятором.
| Функция | Суперконденсатор | Литий-ионный (общий) |
| Время зарядки | 1–10 секунд | 10–60 минут |
| Срок службы | 1 миллион или 30 000 ч | 500 и выше |
| Напряжение ячейки | от 2,3 до 2,75 В | 3,6 В номинальное |
| Удельная энергия (Втч/кг) | 5 (типовой) | 120–240 |
| Удельная мощность (Вт/кг) | До 10 000 | 1 000–3 000 |
| Стоимость за кВтч | 10 000 долларов США (типовой) | 250–1000 долларов США (большая система) |
| Срок службы (промышленный) | 10-15 лет | от 5 до 10 лет |
| Температура заряда | от –40 до 65°C (от –40 до 149°F) | от 0 до 45°C (от 32° до 113°F) |
| Температура нагнетания | от –40 до 65°C (от –40 до 149°F) | от –20 до 60°C (от –4 до 140°F) |
| Саморазряд (30 дней) | Высокий (5-40%) | 5% или менее | Таблица 3.
Сравнение производительности классического суперконденсатора и литиевого -ion [2] 
Суперконденсатор разряжается со 100 до 50 процентов за 30-40 дней. Для сравнения, свинцовые и литиевые батареи саморазряжаются примерно на 5 процентов в месяц. 
Избегайте превышения указанного напряжения.
LIRR — одна из самых загруженных железных дорог в Северной Америке.