为什么汽车音频电容器不能工作

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我热爱科学，我喜欢探索这个世界是如何运转的。

电容器不是理想的音响系统在你的车。

Eric Schrader, CC BY-SA 2.0，通过维基共享

许多汽车音频狂热者将使用功率电容器作为所谓的无源存储设备来为他们的放大器提供电流。在广告中，电容器作为汽车电子系统和音响系统之间的补充电源。它们通常是圆柱形，直径3英寸，长约1英尺，但也有其他形状。它们有正极和负极。一些电容器可能有一个额外的远程开机终端，用来打开或关闭LCD显示。

我可以告诉你，这些设备并不像宣传的那样工作。电容器是电缓冲装置。它们不会产生实际的电流。

然而，许多人喜欢使用这些设备作为他们的声音系统。他们还发誓说，在增加电容器后，他们闪烁的前灯消失了或减少了。我们将详细探讨这一现象。

为什么电容器在汽车音响系统中没用?

电容器本身不产生任何电流。这对任何人来说都不应该是新闻。它们的目的是通过充当一个虚拟的“电压墙”(缓冲器)来稳定电压。但当应用于电流受限的汽车系统时，它们会产生非常不利的副作用。它们缓冲电流在“电压墙”后面流动，并将其从它们的预期设备:放大器中重新定向!

你的汽车音响系统主要靠交流发电机运转，而不是靠电池。这是因为您的电池有12.7 V的电压，而您的交流发电机有14.5 V的电压。由于交流发电机具有较高的电势，它将提供所需的电流直至其饱和点。当这种情况发生时，电池接管供应额外的尖峰电流需求。但在这种饱和的情况下，提供给音频系统的电压会大幅下降。增加额外的电池并不能真正解决问题。只有一个解决办法——你需要一个更大的发电机!

你可以考虑增加一个大的电容，大概是3法拉左右。这对你的处境没有帮助。电容有多大并不重要。事实上，更大的电容器会导致更大的问题。容量越大，充电时间越长。这意味着他们将从您的交流发电机获得更多的电流更长的时间。在这个过程中，你的放大器将会因为电压下降而急需能量。当它们的电压下降时，它们的电流也会下降。

你可能认为电容器应该防止这种情况，但事实并非如此。电容器不能防止这种情况在有限的当前环境，如直流汽车音频应用。你的交流发电机是你的限制因素，因为它在超时工作。你安装电容器的原因是因为你已经接近你的电气系统的极限。这意味着当你打开你的音频系统，空调，前灯，除雾器，雨刷，喇叭，导航，电视/DVD和任何其他设备时，你的交流发电机正在达到极限。现在你已经添加了一个电容到混合，你的交流发电机将有一个额外的劳动密集型工作要做。交流发电机现在必须将其有限的电流供应的一部分从您的音频系统，并为您的额外电容充电!当然，这种情况不会发生在家用音频放大器上，因为它们的电流源是无限的(由于高电压)。这就是为什么一些家用音频放大器可以有内置的缓冲电容器组，而不会导致电压和电流的下降。

由于汽车电气系统的电流容量非常有限(通常在70A-120A左右)，增加一个电容只会给过度工作的电气系统增加更多的压力。

为什么我的前灯闪烁少了电容?

许多人会使用电容器，因为当他们的音频系统在晚上跳动时，他们的前灯会闪烁。他们认为，电容器将提供这些高电流需求直接到他们的放大器。因此，放大器不会对包括前灯在内的其他电气系统造成压力。你猜怎么着?当他们增加电容器，前照灯闪烁大大减少。好了，这就是电容器执行广告的“证据”!

不要这么快!让我们来分析一下，当你在放大器和汽车电气系统的其余部分之间添加一个电容时，会发生什么情况。

由于电容器的正负极端子直接连接到放大器的端子上，它实际上充当了前灯的缓冲器——而不是放大器的缓冲器!

附件(大灯)和交流发电机输出的电流都在电容器的“电压墙”后面。由交流发电机产生的电流是直接可用的，由于最小电阻的路径和电容的缓冲作用，由汽车的附件拉动。这是因为当电容器被放大器耗尽时，电容器的电压下降。由于电容后面的交流发电机端电压较高，因此当电容缓慢充电时，附件比放大器有更稳定的电压和电流供应。放大器直接连接到电容器，因此它们也会看到相应的电压下降，而前灯不会(因为它们连接到交流发电机和电池)。因此，电容器将发送比放大器要求的电流更少的电流。这是因为在这个汽车系统中可用的电流是有限的。放大器上的电压随电容器每次放电和充电而波动。但电容器后面的附件不会看到如此剧烈的电压或电流波动。这就是减少前灯闪烁的方法。 The capacitor is actually reducing the spikes of current demanded by the subwoofer amplifiers each time the subs hit hard. This means that your audio fidelity is somewhat compromised.

是的，放大器会立即使用从放电电容器可用的最小电流，但这基本上超过了整个电路的负面影响。

为什么你不应该在你的车里使用电容器

电容器的电流在持续时间(时间)、大小(安培)和数量(安培小时)上都是非常有限的。仅仅维持放大器所要求的音频保真度是不够的。
当电容器重新充电时，放大器的电压和电流瞬间下降。
放大器直接连接到一个不稳定的供应不断波动的电压和电流-电容!
电容是交流发电机上的附加负载，因此从放大器中窃取电流并自行充电。
电容在充电时严重限制了放大器的电流。
电容器放电需要几毫秒，但充电需要更长的时间，尤其是在极端的汽车环境中老化。
电容就像你的附件的缓冲器，而不是放大器。它限制了来自放大器的电流，因为它的供应是有限的。你的车里没有一个高压和几乎无限电流的家用交流电源插座。

但我的车灯在闪烁，我该怎么办?

无论如何，不要添加电容器!这是浪费钱。你最好把你的钱对3大升级到您的交流发电机接线使用0级绞合线。这通常可以解决大部分前灯闪烁的问题，同时仍然保持您的音频系统的保真度。如果三大升级没有减少你的前灯闪烁的问题，那么你已经饱和了输出阶段的交流发电机。额外的电池可能会稍微帮助你的情况，但它会增加充电压力，你的发电机，最有可能减少其寿命。最后的办法是安装一个160+安培的高输出交流发电机。这将弥补你所有的电气问题，但它将需要三大电线升级。

汽车交流发电机产生的电流很难通过电容器进入放大器。有害电容从放大器窃取电流，并将其提供给附件(如灯，点火，空调和除雾器)。它就像一个波动的“电压墙”，阻止一部分交流发电机的可用电流到达放大器。电容器不会在系统中产生任何额外的电流。它只是重新分配电流的方式不利于你系统的音频保真度。

就作者所知，这篇文章是准确而真实的。内容仅用于信息或娱乐目的，不替代个人咨询或商业、金融、法律或技术问题的专业意见。

JcksnGhst2019年4月22日:

您说得对，先生。

任何稳定的“电流”(A=W /(√3 × PF × V)在提到的方案/s将只能通过至少100安培交流发电机实现。

非常好的文章，谢谢。

杰米•柯林斯2019年4月16日:

尽管这篇文章很旧，但还是让我很生气。这提醒了我，互联网是每个人意见的出口，好或坏。

首先，你对人们的用法和设置做了很多假设，然后进一步将每一件设备和每个人都归纳为一个人。

第二，你似乎缺少一些关于汽车音频电容器的关键信息。更后。

第三，我想反驳你的观点:

1.电容器的电流在持续时间(时间)、大小(安培)和数量(安培小时)上都是非常有限的。

回答:是的，你的发电机和电池也是。(不管你有多少)

2.当电容器重新充电时，放大器的电压和电流瞬间下降。

答:不完全是，如果电容器没有完全放电，放大器侧的电压应该保持高。

3.放大器直接连接到一个不稳定的供应不断波动的电压和电流-电容!

答:是的，所以他们也没有电容器，事实上更不稳定。事实上，即使没有安装分流器，雷管也能稳定电流波动，比如当你打开一个配件，如前灯时，看到的浪涌电流下降。

4.电容是交流发电机上的附加负载，因此从放大器中窃取电流并自行充电。

答:第一部分是断章取义的。第二部分是错误的。在电气系统中使用或储存电子的任何元件都是负载。更正，存储设备只有在充电时才是负载。如果使用了合适的电容器，电容器从放大器“偷”电的说法实际上是不正确的。

5.电容在充电时严重限制了放大器的电流。

答:如果使用了合适的电容器，事实是不正确的。

6.电容器放电需要几毫秒，但充电则要长得多;特别是当它在极端的汽车环境中老化。

回答:基本上是正确的，但你把这个盖子比作一个水桶，你可以在一瞬间把水倒出来，然后等几分钟，花园的水管会把水重新灌满。大多数帽子的放电速度确实比充电快，但我认为你脑海中的时间框架远比现实中要长。它不太可能会影响你的放大器的正常运行，只要你的系统设置正确。

7.电容就像你的附件的缓冲器，而不是放大器。它限制了来自放大器的电流，因为它的供应是有限的。你的车里没有一个高压和几乎无限电流的家用交流电源插座。

答:对电子起缓冲作用。不限制电流到放大器。

解释:你的论点是基本的，但可以理解，因为我认为你缺乏对这些类型的电容器如何工作的基本理解。传统上用典型电子学中的电解帽作为滤帽。当接通电源时，浪涌电流充满了雷管中的极板，当电流在电路中流动时，它以预期的速率流动。这是因为电路的设计者知道电容另一侧的负载是什么。然后他们将选择一个电容的大小，将始终是“满的”

这些音频电容器被称为“快速恢复”，它们放电和充电非常快。我注意到你遗漏了一件非常重要的事情，那就是你似乎理解这些设备充电，然后放电，然后再充电。而事实上，他们同时在做这两件事。(抱歉，我用大写字母代替斜体)

所以实际上，当电容器完全放电时，在那一点上，它只是把可用电流传递到放大器，就好像它根本就不在那里一样。只有一个例外。ESR。ESR为电阻;然而，这些电容器类型有非常低的ESR。所以，如果你的电容一直处于完全耗尽状态，当你的音乐播放时，那么是的，这实际上比没有盖子更糟糕。这也意味着你的电路设计不正确。

此外，如果您的电容器完全耗尽，超过(只是猜测)%50的时间，您已经错误地设计了您的电路。

这是整个问题，也许你认为汽车音频电容不工作的原因。

它们确实有效，而且很可能和制造商说的一模一样，尽管它们可能严重夸大了特定产品的性能。比如一个500瓦的扬声器只有75瓦!现在你明白了吧?假设问题是它说的那样。那么问题就出在电路设计师身上了。你!