二、电源系统
汽车电气系统包含充电电路、起动电路、点火电路、照明电路和辅助电路。汽车电源系统包括蓄电池、导线、发电机和控制单元。汽车电气系统如图3-1所示。
1.发电机
发电机是将其他形式的能转换成电能的设备。改装影音系统后,如果蓄电池经常莫名其妙地出现故障,这便说明发电机需要进行升级,因为电力供应系统并没有跟上,无法满足当前所有用电器的需要。
图3-1 汽车电气系统
2.蓄电池
蓄电池主要功能是在发动机还没有运行时,给起动机、点火系统、电子燃油喷射系统以及其他电器设备供电。在发动机起动后,车辆主要电力来源是正在运转的发电机,而不是蓄电池。当发动机没有运行时,蓄电池仍然提供电能,所以在改装汽车影音系统之前,必须将电源断开。如果电源线短路,它有可能会对车辆及人身安全造成威胁,例如:火灾。注意:请在施工之前确认该车是否配备密码防盗功能,并了解相关操作程序。
改装功率较大的汽车影音系统,需要足够的电力来承载。但是很容易产生一种错误的观念,认为加装了第二个蓄电池就能解决好电力系统的问题。或者认为原本蓄电池是好的,再加装一个蓄电池就一定会更好。请记住,蓄电池的功能只是用来起动发动机和发动机在没有运转时提供电能。第二个蓄电池唯一的好处只是在没有起动发动机时提供额外的电力来运行影音系统。解决电力系统问题的最佳方案,就是再增加发电机来改善电力系统,如图3-2所示。
图3-2 美国发电机改装方案
如果真想增加蓄电池的话,请使用免维护型蓄电池。把蓄电池放入专用的木箱中固定妥当,并提供适当的散热和通风,以防起火(建议只是更换容量更大的蓄电池)。第二个蓄电池一定要装有熔丝,熔丝一定要靠近蓄电池(正如主蓄电池方式),影音系统中的所有放大器必须要经过熔丝(在蓄电池附近)来防止火灾。切记,无论使用什么类型的蓄电池,接头都不能和其他物体接触。第二个蓄电池的接地应该被接到车辆的底盘。接底盘的连线是片状的金属线。一般的简易影音改装,实际功率没多大的影音系统就不必要刻意担心此问题。加装蓄电池必须再制作专用木箱保护,如图3-3所示。
图3-3 加装蓄电池专用木箱
3.选择导线的重要参考
改装汽车影音系统时,选择导线首先要考虑导线所能承载的电流,最常用的导线在4AWG和22AWG之间。导线电流是从高电位流向低电位,从正极出发,回到负极,将其比喻成水循环来解释亦很贴切,而导线就像水管一样,用水量大,则水管必须口径大,反之则水管细。相对地,出水口大,则回水口径亦不能小,解释线路中的正、负极用线径的道理是一样的。再则电源导线使用低阻抗、传输速度快的材质,可令音响系统里的器材发挥到最佳状态。导线都是有阻抗的,电流在经过导线时也会发热。
注意事项:
1)安装导线时必须加装熔丝,并尽可能靠近蓄电池。
2)扬声器导线阻抗。使用大的扬声器导线可以避免输出有明显的浪费。对于大多数的情形,16AWG扬声器导线是非常好的。通常ldB是能够听到的最小损耗。如果损耗比ldB少,将会无法听到它。
表3-2表示将会引起15in长的导线下降0.5V电压的电流。许多人认为电源导线下降0.5V电压是最大的限度。“总功率”是所有的被连接的放大器的总RMS功率输出,分别以60%效率(AB级放大器)、75%效率(D级放大器)和一个13.8V电压的蓄电池电压为基础。
表3-2 电源导线规格表
(续)
注意事项:
AWG即American Wire Gage(美国线规)的缩写。
4.电源导线的识别
对于汽车影音的电源导线,大家可能往往只注意到线材的外径,而很少去注意线芯(截面积)。电源导线的线芯越粗(截面积越大),它的电阻就越小,容许通过电流就越大,容许的输出功率就越大。同时,总线芯由多少股绞成,每股中有多少根,这个也很重要。因为,组成的线芯越多越细,它们的表面面积越大,电流流动就越快。另外,还要看线芯纯度,一般用N表示,如7N则表示百分比小数点后有7个9,即99.9999999%。
导线材质大多为铜,它由透明的绝缘体包裹。而铜在与空气接触一段时间之后,就会开始氧化,当铜被氧化后,导电能力就会变差,这也表示导线的导电能力也将会变差。导线连接的方法基本上有两种,一种是夹线方式,在夹线连接完成后,必须尝试着将导线从端子往外拉动,如果能将导线拉出来,这证明连接效果不好;另一种是将导线插进接线柱后旋紧,这需要将螺钉旋紧才可行,并且在完成后也要尝试拉动导线,确保导线不会有松动的情形。
在安装导线之前,请先将铜导线“镀锡”,这样它就不会轻易地被氧化,并且可以增加使用的寿命。想要知道电源导线的最大通过电流,可以透过下列的计算方法。如果不清楚是B类或D类功放,请以50%计算。10AWG导线阻值是每1000ft为1Ω(可转换成1Ω/1000ft或0.001Ω/ft)。而10AWG导线15ft长计算结果如下:
电阻=0.001×15Ω=0.015Ω
虽然导线电阻能使用以上公式计算,但如果使用不同的线径,可以利用以下方法计算。电阻系数是1.26,这表示11AWG的导线大约每1000ft有1.26Ω电阻(以10AWG导线作为参考),9AWG导线1000ft电阻为0.79Ω(1Ω/1.26)。能用系数1.26继续计算每个导线大小。如果必须为(相似的4AWG功率导线)导线计算的电阻,能使用下列的公式:
对于4AWG导线:
经典改装欣赏3-3
1000ft电阻=1/1.266Ω
1000ft电阻=0.25Ω
或对于16AWG导线:
1000ft电阻=1×1.266Ω
1000ft电阻=4Ω
或对于20AWG导线:
1000ft电阻=1×1.2610Ω
1000ft电阻=10Ω
如果想计算导线通过的电流电压下降多少,能使用欧姆定律公式U=I×R。U是导线两端的电压降,I是经过导线的电流,R是导线的阻值。如果有4AWG功率的15ft导线,而放大器最大输出电流为150A。
电压降=电流×(导线长度×单位长度阻抗)
电压降=150×(15×0.00025)V=150×0.00375V=0.563V
经典改装欣赏3-4