КОНДЕНСАТОР

КОНДЕНСАТОР

Принято считать, что применение емкостей оправдано только в особенно мощных и дорогих автомобильных аудиосистемах. В определенной мере необходимость их использования диктует также характер прослушиваемой музыки. Однако в последнее время это устройство все чаще можно встретить и в более скромных инсталляциях как по ценовому показателю, так и по насыщенности тракта усиления. И в этом, без сомнения, есть смысл.
В большинстве случаев для соединения источника питания системы и наиболее мощного потребителя (усилителя), традиционно располагаемых в разных концах автомобиля, приходится прокладывать достаточно длинные сетевые кабели. Из физики же известно, что их омное сопротивление в зависимости от силы тока будет определять падение напряжения. Этот эффект будет особенно сильным в моменты интенсивных басовых импульсов, когда сила тока, текущего через кабель, соответственно возрастает. И вот здесь-то на помощь приходят конденсаторные емкости, которые по возможности располагают как можно ближе к оконечному каскаду. Они в течение промежутка времени «энергоголодания» отдают накопленный в них заряд и таким образом поддерживают стабильное напряжение. При этом наиболее важным техническим показателем является емкость конденсатора. От нее напрямую зависит, насколько долгим будет промежуток времени действия «энергодонора». На практике чаще всего можно встретить устройства емкостью в 1 млн. микрофарад, т.е. 1 Ф.

Несколько слов по поводу подключения электролитических конденсаторов. Подводимые кабели должны иметь сечение не менее 6 мм2 и иметь для фиксации тщательно припаянные, позолоченные клеммы-проушины. До сих пор выпускаются устройства, у которых отсутствует схема защиты. При их установке нужно особенно внимательно следить за соблюдением правильной полярности. Ведь в случае ошибки последствия могут быть весьма плачевными: внутри корпуса конденсатора начинает нарастать давление, так что не исключена даже опасность взрыва.

Во время первого подсоединения емкостей, как правило, необходимо промежуточное подключение дополнительного нагрузочного сопротивления от 10 до 20 Ом, чтобы начальная зарядка происходила постепенно. И только затем устройство напрямую подсоединяют к бортовой сети.

Конденсаторы со схемой защиты значительно проще в установке, т.к. могут быть подключены сразу, и гарантированы от неверной полярности и перенапряжения. Для того чтобы можно было легко получать данные о степени зарядки, в последних моделях устройств подобного типа предусмотрена цепочка светодиодов разного цвета, а в некоторых даже вмонтирован цифровой дисплей.

В режиме эксплуатации аудиосистемы конденсатор начинает функционировать либо автоматически в момент быстрого падения напряжения, либо получая сигнал с дистанционного управления. Здесь важно отметить два непреложных правила в работе электролитического конденсатора: автоматика срабатывает не при каком-то определенном низком значении напряжения (достигнутого, например, в течение постепенного его падения), а только при пиковых нагрузках; в нерабочей фазе реле в обоих вариантах управления полностью отключает конденсатор от цепи. В противном случае устройство в большей или меньшей степени будет несанкционированно разряжать батарею. Наличие сразу нескольких емкостей в цепи или же не совсем свежий аккумулятор, понятно, могут ускорить этот процесс.

Обычно однофарадные конденсаторы представляют собой цилиндр высотой 22 — 23 см и диаметром около 75 мм. Учитывая столь скромные размеры, возникает закономерный вопрос: как удается добиться таких высоких показателей емкости? Современное устройство состоит из закрученных в спираль анодной и катодной пластин, между которыми находится так называемый электролит. Слой диэлектрика, который выступает в роли изолятора между пластинами традиционных конденсаторов, здесь как таковой отсутствует. Его роль выполняет оксидная пленка, образующаяся на внешней поверхности пластин, изготовляемых из особо чистой, беспримесной алюминиевой фольги. Электролит состоит из жидкой массы, обычно на базе гликоля, в которой в сильной концентрации растворены соли аммиака. Для пропитки этим составом в качестве материала-носителя, как правило, используют бумагу.

Намотка конденсатора, состоящая из трех вышеперечисленных компонентов, составляет в длину около 8 метров. Но сама по себе результирующая площадь еще не в состоянии обеспечить емкость в 1 Ф. Для увеличения емкости поверхность алюминиевых пластин подвергается специальной обработке. Под воздействием электрохимического процесса ей придается шероховатость, так что она представляет собой как бы модель горного ландшафта в уменьшенном масштабе.

Теперь задача состоит в том, чтобы обеспечить контакт слоя электролита с пластинами через образовавшиеся в оксидной пленке поры, что гарантировало бы постоянный ионообмен по всей поверхности. Это достигается благодаря импульсу тока при строго определенном значении напряжения (около 22 В). Индуктивность емкости неминуемо была бы помехой для желаемого быстрого протекания тока. Поэтому алюминиевая намотка, помимо основного направления, состоит из большого числа отдельных мелких изгибов, при котором катодные и анодные пластины конденсатора всегда сохраняют свое расположение друг напротив друга.

Важной частью конструкции является соединение намотки с контактной группой. Для этого служат специальные ушки на пластинах конденсатора, которые приклепываются, а у более дорогих моделей привариваются. Согласно девизу «Чем больше, тем лучше» хорошие конденсаторы имеют до 20 таких соединений, что в целом значительно уменьшает внутреннее сопротивление всего устройства. У таких моделей оно находится в пределах всего лишь 1,5 — 2 миллиом.

Вопрос о том, какое количество конденсаторов следует использовать, обычно остается на усмотрение мастера-установщика. Но существует некоторое эмпирическое правило, которое рекомендует исходить из расчета примерно 1 Ф на каждые 750 — 1000 ватт музыкальной мощности. Современные инсталляции порой перекрывают этот порог в несколько раз. Тогда возникает необходимость применения в схеме сразу нескольких конденсаторов. Для этой цели выпускаются специальные аксессуары: стойки, крепления, скобы. При помощи соединительных шин конденсаторы можно подключать по 2 — 4 в ряд и даже скомбинировать устройства в пирамиду или ромб. Шины, как правило, изготавливают из позолоченной меди, что позволяет добиться минимального сопротивления соединения. Золотое покрытие также служит надежной защитой от коррозии и отлично гармонирует с эстетским оформлением корпусов конденсаторов.