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Tipps
Stromversorgung
a) Auswahl des Batteriekabels
ie Stromversorgung ist der wichtigste Part der Installation einer
DCar-HiFi-Anlage. Werden bei einer Installation eine unterdimensionierte
Stromversorgung oder falsche Sicherungswerte benutzt, nimmt man
nicht nur einen Leistungsverlust in Kauf, sondern läuft auch Gefahr, einen
Fahrzeugbrand zu verursachen. Erschwerend kommt noch hinzu, dass ein
Verstärker nur ca. die Hälfte des gezogenen Stroms auch in Leistung
wandelt. Die andere Hälfte wird bauartbedingt in Wärme umgewandelt;
man spricht hier vom Wirkungsgrad eines Verstärkers, der bei analogen
Konzepten bei ungefähr 50% liegt. Je nach Qualität des Produktes kann
dieser etwas nach oben oder unten abweichen. Bei Digitalverstärkern liegt
der Wirkungsgrad bei ca. 75%. Dies bedeutet, dass ein digitaler Verstärker
eine wesentlich geringere Verlustleistung hat.
Die richtige Wahl des Kabelquerschnittes lässt sich am besten
an einem Beispiel aus der Praxis erläutern:
Ein analoger Verstärker hat z.B. eine Gesamtleistung von Sinus 450
Watt bei 4Ohm Stereo. Die durchschnittliche Spannung im Fahrzeug
beträgt ca. 13,8 Volt. Bei der Auswahl des richtigen Kabelquerschnittes
sollte folgendes beachtet werden.
450 Watt / 13,8Volt = 32,61 Ampere / 0,5 (Wirkungsgrad)
= 65,22 Ampere
Würde man einen Digitalverstärker mit identischer Leistung verwenden,
ergäbe sich folgende Rechnung:
450 Watt / 13,8 Volt = 32,61 Ampere / 0,75 (Wirkungsgrad)
= 43,48 Ampere
Den richtigen Kabelquerschnitt können Sie nun an der unten
aufgeführten Tabelle ablesen.
Wird weiterhin angenommen, dass ein 20qmm Stromkabel (Classic
Line) auf die Länge von einem Meter ca. 0,8 m Ohm Widerstand hat,
bedeutet das für 5 m Pluskabel und 2 m Minuskabel in der Addition
einen Widerstand von 5,6 m Ohm. Für den o.g. analogen Verstärker
hat dies folgende Auswirkung.
65.22 Ampere x 0,0056 Ohm = 0,37 Volt
Der Spannungswert beträgt nur noch 13,43 Volt. Würde man jetzt
eine neue Berechnung durchführen, wäre Sie wie folgt.
13,43 Volt x 65,22 Ampere x 0,5 (Wirkungsgrad) = 438 Watt
Dies ergäbe einen theoretischen Leistungsverlust von 12 Watt.
Mit steigender Temperatur wird die Leitfähigkeit negativ beeinflusst.
Die zwei wichtigsten Faktoren hierzu sind Stromstärke und
Umgebungstemperatur. Übergangswiderstände an Klemmen und
Sicherungen beeinflussen das Ergebnis weiterhin negativ.
Zur Veranschaulichung wird nun eine Berechnung des o.g. digitalen
Verstärkers vorgenommen. Kabelquerschnitte und Länge sind identisch.
43,48 Ampere x 0,0056 Ohm = 0,24 Volt
Verbleibender Spannungswert: 13,56 Volt
13,56 Volt x 43,48 Ampere x 0,75 (Wirkungsgrad) = 442,2 Watt
Der Leistungsverlust beträgt nur 7,8 Watt.
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Diesen Spannungsverlust versucht das Schaltnetzteil des Verstärkers
auszugleichen. Dies gelingt je nach Qualität des Verstärkers mehr oder
minder gut. Die negative Konsequenz geht aber auf jeden Fall auf
Kosten der Batterie. Eine gewöhnliche Batterie ist nur begrenzt in der
Lage, hohe Ströme zu liefern. Der Verstärker gerät früher oder später
an seine Grenzen. Verzerrungen und eine erhebliche Klangverschlechterung
sind die Folge. Unter gewissen Umständen geht man auch das
Risiko ein, seine Lautsprecher zu zerstören. In diesem kritischen
Bereich ist ein Verstärker in der Lage, Gleichstrom an die Lautsprecherausgänge
zu geben.
An diesem Beispiel wird sehr deutlich, dass digitale Verstärker nicht
nur kleiner sind, weniger Strom ziehen und in den meisten Fällen einen
geringeren Kabelquerschnitt benötigen, sie belasten auch keinesfalls
so stark die Batterie. Diese wird es mit einer längeren Lebensdauer
danken.
Bei vergleichbaren Wattangaben bedeutet dies, dass ein digitaler
Verstärker im Grenzbereich erheblich sauberer spielt.
Bei der Entwicklung der Stromkabel aus der Professional Line galt
es primär, den Innenwiderstand eines Kabels zu optimieren. Durch
eine spezielle Behandlung der Litzenoberfläche wurde der Widerstand
deutlich gesenkt.
Würden wir nun z.B. den analogen Verstärker mit 20qmm aus
der Professional Line verkabeln, welches einen Widerstand von
0,6 m Ohm/m aufweist, ergäben sich folgende Werte.
65.22 Ampere x 0,0042 Ohm = 0,27 Volt
Der Spannungswert beträgt 13,53 Volt.
13,53 Volt x 65,22 Ampere x 0,5 (Wirkungsgrad) = 441,2 Watt
Im Ergebnis würde dies, unter Verwendung der Professional, ein
Leistungsplus von 3,2 Watt gegenüber der Classic Line bedeuten.
Diese Leistungssteigerung wurde erreicht, ohne die Endstufe zu manipulieren.
Durch den Einsatz qualitativ hochwertiger Stromkabel wird
dieses erfreuliche Ergebnis auf jegliche Art von Verstärker zutreffen.
Wird die Endstufe mit einer niederohmigen Last betrieben, und oder
zusätzlich im gebrückten Zustand eingesetzt, muss die daraus gestiegene
Wattleistung unbedingt dem Kabelquerschnitt angepasst werden.
Richtige Auswahl des Batteriekabels:
151-200 A 20 35 50 70 95 95 120 120
101-150 A 20 35 35 50 70 70 95 95
81-100 A 10 20 35 35 50 50 50 70
61- 80 A 6 20 20 20 35 35 50 50
41- 60 A 6 10 20 20 35 35 35 35
31-40 A 4 6 10 20 20 20 20 35
21-30 A 4 6 10 10 20 20 20 20
0-20 A 4 4 6 6 10 10 10 20
2 m 3 m 4 m 5 m 6 m 7 m 8 m 9 m
Die Kabelquerschnitte wurden berechnet unter der Vorgabe, dass der
maximale Spannungsabfall über die Länge des Kabels nicht mehr als 0,5
Volt betragen soll. Die Längenangaben beziehen sich auf die einfache
Länge von der Batterie bis zum Verstärker. Die angegebenen Querschnitte
beziehen sich auf die Hin- und Rückleitung (Plus- und Massekabel).