Autóaudio-elektromos elmélet – Soros és párhuzamos huzalozási terhelések

Folytatjuk az autóaudio-elektromos elmélet alapjaiba való bevezetést a soros és párhuzamos vezetékek terheléséről. Az egyes vezetékezési lehetőségek jellemzőinek, valamint az energiaellátással és az áramfelvétellel való kapcsolatának megértése kulcsfontosságú a hangrendszerhez megfelelő hangszórók kiválasztásához. Minden neves mobiltartozék-kereskedő fejből ismeri a soros és párhuzamos vezetékezés alapjait, és segíthet a hangszórók vagy mélynyomók ​​megfelelő kombinációjának kiválasztásában, hogy hangrendszere optimális teljesítményét biztosítsa.

Elektromos áramkör felülvizsgálata

Ezen a ponton ismernie kell a terhelés áramforráshoz történő csatlakoztatásának alapfogalmát. Autóinkban ez olyan egyszerű feladat lehet, mint egy USB-telefontöltő csatlakoztatása a középkonzolhoz, vagy a szerelővel egy erősítő integrálása a jármű elektromos rendszerébe.

A legalapvetőbb elektromos áramkörök egyetlen áramforrással és egyetlen terheléssel rendelkeznek. A két eszköz a terhelés pozitív kapcsaihoz csatlakoztatott forrás pozitív kivezetésével, valamint a negatív kapcsokkal van összekötve. Az áram az áramforrásból, a terhelésen keresztül és vissza a forrás ellentétes kivezetésére folyik.

Párhuzamos vezetékezési terhelések

Minden olyan eszközt, amelyet autóink és teherautóink elektromos rendszeréhez csatlakoztatunk, más terhelésekkel párhuzamosan bekötöttnek kell tekinteni. A pozitív csatlakozások ugyanahhoz az áramforráshoz kapcsolódnak, a földelési csatlakozások pedig hatékonyan az akkumulátor ugyanahhoz a kivezetéséhez csatlakoznak.

A párhuzamosan vezetékezett terhelések első és legfontosabb jellemzője, hogy az összes terhelésen egyenlő feszültség.

Ennek ismerete megkönnyíti az egyes terheléseken áthaladó áram kiszámítását az I =V ÷ R egyenlet segítségével. Az egyes terhelések által disszipált teljesítményt a P =V^2 ÷ R egyenlet segítségével is kiszámíthatjuk.

A fenti diagramon két terhelést látunk, amelyek egy közös 12 voltos áramforráshoz vannak csatlakoztatva. Az 1. terhelés ellenállása 20 ohm, a 2. terhelés 15 ohm. A fenti egyenletek felhasználásával kiszámíthatjuk, hogy 0,6 amper áram folyik át a 20 ohmos terhelésen és 0,8 amper a 15 ohmos ágon. Hasonlóképpen, a 20 ohmos ág 7,2 wattot, a 15 ohmos ág pedig 9,6 wattot.

Az áramforrásnak összesen 1,4 amper áramot kell biztosítania az áramkör számára.

Párhuzamos terhelések ellenállásának kiszámítása

A párhuzamos terhelések megértésének és a táplálásból felvett teljesítményre gyakorolt ​​hatásuk megértésének fontos része annak ismerete, hogy hogyan kell kiszámítani több párhuzamos terhelés nettó ellenállását.

A párhuzamosan vezetékezett többszörös terhelés teljes ellenállásának kiszámítására szolgáló képlet a következő:1/Rt =1/R1 + 1/R2 + 1R3 és így tovább, amíg az összes terhelést bele nem számítja.

A példában szereplő 15 és 20 ohmos terheléseink esetén a matematika a következő lenne:1/Rt =1/20 + 1/15 vagy 1/Rt =0,05 + 0,06667. Ez 1/Rt =0,11667-nek felel meg, ami 8,571 ohmnak felel meg.

Van néhány parancsikon, amelyek segítségével kiszámíthatja az ellenállást, ha több azonos értékű terhelést használnak. Tekintse meg a következő áramkört:

Ebben az áramkörben mind a négy terhelés 8 ohmos. Meg tudjuk számolni, és láthatjuk, hogy a nettó ellenállás 2 ohm. Ha az áramkörben az összes terhelés azonos, egyszerűen eloszthatjuk mindegyik ellenállását a terhelések számával.

Tehát 1/8 + 1/8 + 1/8 + 1/8 =8 ÷ 4 =2

Ne feledje, ez csak akkor működik, ha az összes terhelési ellenállás azonos.

Kábelezési terhelések sorozatban

A második lehetőség a terhelések összekapcsolása szempontjából a soros huzalozás. Az alábbi kapcsolási rajzon két feszültségforrással sorba kötött terhelés látható.

Soros áramkörben az összes terhelésen áthaladó áram azonos. A terhelések közötti feszültségesés az egyes terhelési ellenállás értékénél az áramkörben folyó teljes áramtól függ.

A soros áramkörök másik jellemzője, amely nagyon könnyűvé teszi velük a munkát, hogy az áramkör teljes ellenállása megegyezik az összes terhelés összegével. Az egyenlet:Rt =R1 + R2 + R3 és így tovább, amíg az összes terhelést figyelembe nem veszi. Példánkban a 15 és 20 ohmos ellenállásokkal a soros áramkör teljes ellenállása 35 ohm lenne. Az áramkörön áthaladó áramot az I =V ÷ R egyenlet alapján számítjuk ki, amely ennél az áramkörnél 12 ÷ 35, vagyis 0,343 amper.

Az egyes terheléseken fellépő feszültség kiszámításához megszorozhatjuk az áramot az egyes értékek ellenállásával a V =I x R egyenletből. Az R1 feszültsége 6,857 volt, az R2 feszültsége pedig 5,143 volt. Nem véletlenül, e két feszültség összege megegyezik a 12 V-os tápfeszültségünkkel.

Az autóipari alkalmazásokban a soros huzalozási terhelések problémája az, hogy az áramkörbe szállított teljes teljesítmény az áramkör egyes alkatrészeinek ellenállásától függ. Ez nagyon megnehezíti a dinamikus terhelések eredményeinek előrejelzését. Ahol alkalmanként sorba húzzuk a vezetékeket, az az, amikor a mélynyomókat erősítőhöz csatlakoztatjuk, vagy ritka esetekben passzív crossover-komponenseket használunk hangszóróval.

Soros-párhuzamos vezetékezés mélynyomókhoz

Vegyünk egy olyan erősítő példáját, amelyet úgy terveztek, hogy névleges teljesítményét 4 ohmos terhelésre állítsa elő. Ha egyetlen mélynyomót akarunk csatlakoztatni az erősítőhöz, annak névleges impedanciája 4 ohm legyen. Attól függően, hogy milyen márkát keres a mélynyomóhoz, elérhető egy 4 ohmos hangtekercs, kettős 2 ohmos konfiguráció vagy kettős 8 ohmos.

Ha kettős 2 ohmos mélysugárzót választ, a hangtekercseket sorba kell kötni, mielőtt a pozitív és negatív csatlakozókat az erősítőhöz csatlakoztatná. Ha kettős 8 ohmos alegységet használ, a tekercseket párhuzamosan kell bekötni.

Mi a teendő, ha több mélysugárzót szeretnénk egyetlen erősítőcsatornához kötni? Ebben az esetben a nettó impedanciának továbbra is 4 ohmnak kell lennie. Használhat egy pár 2 ohmos hangtekercset vagy egy pár kettős 4 ohmos subot. A 2 ohmos subs-párt sorba kell kötni, majd az erősítőhöz. A kettős 4 ohmos mélysugárzók egyedi hangtekercsei sorba vannak kötve, majd a két mélysugárzó párhuzamosan lenne bekötve az erősítővel.

Megjegyzendő, hogy ezen a diagramon az áramforrást váltakozóáramúra váltottuk. Tekintheted ezt az erősítődnek. Nem akartuk, hogy bárki felhívjon minket, mert azt javasolta, hogy csatlakoztassa a mélynyomóját az akkumulátorhoz.

Folytathatja több mélynyomó vezetékezését egyidejű soros és párhuzamos terhelésekkel, amíg el nem fogy a csomagtartó helye, mindaddig, amíg a nettó eredmények 4 ohmos terhelés mellett is elégedettek maradnak az erősítővel.

Válassza ki az erősítőhöz megfelelő mélynyomót

A soros és párhuzamos vezetékezés alapjainak megértése nagyban hozzájárul ahhoz, hogy a megfelelő mélynyomó-kombinációt kapja az erősítőhöz, vagy a megfelelő erősítőt a választott mélynyomóhoz. A helyi mobilelektronikai szakkereskedő segíthet abban, hogy a megfelelő megoldást találja meg az alkalmazásához, és telepítse azt úgy, hogy az jól hangzik. A következő autóaudio-elektromos elméleti cikkben bemutatjuk a váltóáram fogalmát.