Multimedia im Fahrzeug

Tipps
Stromversorgung
a) Auswahl des Batteriekabels
ie Stromversorgung ist der wichtigste Part der Installation einer Car-
DHiFi-Anlage. Wird 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 4 Ohm 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 Kabelquerschnitte können Sie nun an der unten
aufgeführten Tabelle ablesen.
Wird weiterhin angenommen das ein 20 qmm Stromkabel (Classic
Line) auf 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 20 qmm aus
der Professional Line verkabeln, welches einen Widerstand von
0,6 m Ohm/m aufweist, ergeben 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).
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