Warum Cap nahe an der Endstufe?

Je länger die Kabel umso höher die Leitungsinduktivität. Diese verhindert einen schnellen Stromanstieg (eher Stromänderung) um senkt damit die Wirkung des Kondensators. ( u=L di/dt)
(Über die Wirkung von einem 1F kondensators kann man diskutieren, aber möchte den Thread ja nicht ausarten lassen)

MFG

Zustimm .. wobei mir "hemmt" anstatt "senkt" eigentlich lieber wäre

Hm sind denn die Werte um die es da geht über relevant für den Strom der da fließt?

Ich hab jetzt keine Formel für nen einzelnen Leiter gefunden, allerdings müsste das doch irgendwas im nH- oder uH-bereich sein. Gefunden habe ich noch die Aussage:

Langsam ist natürlich ein relativer Begriff. Ein typisches 1 km langes Kabel erlaubt immerhin eine Stromänderung von 1000 A/s. Kürzere Leitungen erlauben weit schnellere Stromänderungen.

Ich hasse ausm Kontext gerissen Zitate ohne Quellangabe

Es ist weniger der Strom, mehr die Zeit. Bei den Schwankungen befinden wir uns im Millisekundenbereich, kann für nen Netzteil was schon nahe seines Limits arbeitet schon ne halbe Ewigkeit bedeuten. Das relativiert das ganze quasi auf den Metermaßstab, wenn diese 1000A fliessen würden.
Und bzl. Richtungsänderung: Für diese geht erstmal Energie "verloren", von Seiten des in dem Falle "wartenden" Verbrauchers gesehen <1>. Das Feld um den Leiter muss zur Bildung ja mit Energie versorgt werden, von nem Teil der (eigentlich kostenbaren) Energie ausm Cap. Der Betrag ist gering, japp (wie klein genau müßt ich auch erst nachwälzen). Aber er reduziert "theoretisch" die Wirkung. Ne Messreihe bzl. Praxis ist mir bisher leider nicht bekannt, und mir fehlt das Equipment
Wenn der Cap nun aber in die gleiche Richtung arbeiten muss wie vorher der Strom eh geflossen ist, kann er das schon bestehende Feld nutzen ohne eigene Energie "aufwenden" zu müssen ... nur nen Delta > 0 im Feld braucht zusätzliche Energie.

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<1> Das Feld speichert diese Energie solange beständig der gleiche Strom fliesst. Stoppt oder reduziert man die Einspeisung bricht das Feld zusammen und induziert dadurch einen Strom ... diesmal aber in gegenläufiger Richtung (Delta < 0, also negativ). Deshalb bei nem Relais an z.B. Remote die Sperrdiode zur Vernichtung dieses Peaks.

Ok tut mir leid.
Freue mich aber dass ich schonmal an jemanden geraten bin der Ahnung hat, was man hier im Forum ja nicht immer erwarten kann.

Habe mir vor Erstellung des Threads z.B. das hier 2mal durchgelesen und im 1.Post ca. 10 Aussagen gefunden, wovon ich mit 100%iger Sicherheit behaupten kann, dass sie falsch sind. Dazu noch 10 weitere, deren Korrektheit ich stark bezweifeln würde.

Hm zum Thema, grundsätzlich verstehe ich das was du sagen willst. Bis auf das mit der Richtungsänderung ... im Normalfall ist der Kondensator ja nahezu aufgeladen, d.h. es fließt fast kein Strom mehr direkt zum Kondensator. Wenn der Verbraucher jetzt mehr Strom zieht, ändert sich das Feld und selbst wenn die Strom-Richtung gleich bleibt, muss Energie investiert werden, oder nicht?
Aber darum geht es mir ja gar nicht, sondern eher darum, ob diese Leitungsinduktivität oder Induktivitätsbelag für den Bereich in dem wir uns bewegen, vernachlässigbar gering ist.

Das Zitat oben ist von dieser Seite.

Auf dieser anderen Seite gibt es im vorletzten Post sogar einen Wert:
0,48uH/m Induktivitätsbelag einer Kupferleitung von 50mm² bis 300m²
Für kleine Querschnitte würde der Wert wahrscheinlich noch etwas geringer, aber hiermit kann man ja mal rechnen.


Die von dir angesprochene Energie zur Aufbringung des Magnetfeldes kann man ja errechnen:
W=0,5*L*I² (siehe Tabellenbücher oder Wikipedia)

Nehmen wir je eine 1m lange Leitung für Plus und Minus (was ja schon ein Extrembeispiel wäre, z.B. Kondensator ganz rechts und Verstärker ganz links im Kofferraum) dann wäre die Induktivität 0,96uH. (0,48uH/m*2m=0,96uH)

In diesem Beispiel soll nun ein 1F-Kondensator verbaut sein. Ich weiß nun nicht genau welchen Wert ich für den Strom wählen soll damit es realistisch wird, da der Kondensator ja nicht den kompletten Strom liefern muss. Die Autobatterie ist ja auch noch da. Deshalb nehme ich 2 Beispiele:
Kondensator liefert 50A:
W=0,5*0,96*10^-6H*50²A²=0,0012Ws
Kondensator liefert 100A:
W=0,5*0,96*10^-6H*100²A²=0,0048Ws

Damit keiner später die Ergebnisse wegen zu gut gemeinter Werte bestreitet, ist in dem Beispiel der Kondensator auf 12,4V aufgeladen, was bei einer Anlage im Betrieb aufgrund des Spannungsabfalls über der Zuleitung von der Batterie und einem nicht laufendem Motor realistisch wäre. Die im Kondensator gespeicherte Energie wäre dann:
W=0,5*C*U²=0,5*1F*12,4²V²=76,88Ws

0,0048/76,88=0,0000624
D.h. selbst wenn der Kondensator 100A liefern müsste, würde die Energie, die er braucht um das entsprechende Magnetfeld in einer 1m-langen Leitung zum Verstärker aufzubauen nur 0,006% seiner gespeicherten Energie betragen.
Meiner Meinung nach vernachlässigbar.

Was man sonst noch berechnen könnte, wäre die Zeitverzögerung, nach der der geforderte Strom tatsächlich fließt.
Um das möglichst nachvollziehbar zu machen, sei der auf 12,4V aufgeladene Kondensator über diese 1m-lange Plus- und 1m lange Minus-Leitung an einen Widerstand angeschlossen. Dieser Widerstand + dem Widerstand der Leitungen + Übergangswiderstände und Innenwiderstand des Kondensators soll 120mOhm betragen.
Laut I=U/R würden dann nämlich kurz 100A fließen.

Auf Wikipedia kann man in diesem Artikel die Formel für Zeitkonstante L/R finden.
Nach 5*L/R fließen nun fast 100% der 100A.
In diesem Fall wären das:
5*0,96*10^-6H/0,12Ohm=0,00004s=40us

Noch zu beachten wäre, dass je größer R ist, desto schneller sind diese "fast 100%" erreicht. Natürlich sollte R aber auch nicht zu groß sein, da sonst ein nennenswerter Spannungsabfall bis zum Verbraucher entstehen würde.

Also, wenn der Verstärker 100A vom Kondensator ziehen würde, bräuchte es 40us bis tatsächlich 100A fließen. Diese 100A sind wie gesagt ziemlich extrem, bei weniger gehts natürlich noch schneller.
In Anbetracht dessen, dass der Verstärker, der soviel Strom zieht, einen Subwoofer betreibt, ist diese Zeit meiner Meinung nach ebenfalls vernachlässigbar, da sie z.B. 500mal kürzer ist als der Subwoofer für eine Schwingung eines 50Hz-Tons braucht.


Sofern ich keinen Denk- oder Rechenfehler gemacht habe, dürfte diese Leitungsinduktivität also selbst bei insgesamt 2Metern Leitung zwischen Kondensator und Verstärker keine Rolle spielen.
Natürlich bin ich auch nur ein Mensch, deshalb kannst du das ja gerne nochmal überprüfen/nachrechnen.

Oder gibt es noch andere Gründe dafür, dass man einen Kondensator besonders nah an den Subamp klemmen soll?

Abseits aller Theorie:

Schau dir mal Meßreihen an, wie gut ein Kondensator Spannungsschwankungen puffern kann.
Je kürzer die Kabel zwischen Verstärker und Kondensator, desto kleiner sind die Spannungsschwankungen an den Anschlußklemmen des Verstärkers.

Und schon ab 30-40 cm wird die Pufferwirkung so klein, das die kaum mehr eine Rolle spielt.

Grüsse
Roman

Hi,

ja stimmt natürlich, man kann das entweder errechnen oder messen, wobei letzteres aussagekräftiger wäre weil man beim Errechnen immer irgendwelche Faktoren übersehen oder sich verrechnen kann. Ich würd sowas selbst gern nachmessen wenn ich entsprechende Instrumente hätte.

Kannst du vll so eine Messreihe verlinken? Hab mal ein bisschen gesucht aber kann nichts Entsprechendes finden.


edit:
Hab grad selbst nen kleinen Fehler in meiner Rechnung gefunden, und zwar was die im Magnetfeld enthaltene Energie angeht:
W=0,5*0,96*10^-6H*100²A²=0,0048Ws
Das würde nur stimmen, wenn vorher kein Strom fließt. Die Autobatterie liefert ja aber auch noch Strom ... beispielsweise auch 100A, dann würden in dem Moment insgesamt 200A fließen und die Energie, die dem Kondensator zur "Erweiterung" des Magnetfeldes entzogen würde, wäre:
W=0,5*0,96*10^-6H*(200²-100²)A²=0,0192Ws.
Trotzdem nur ein winziger Bruchteil der im Kondensator gespeicherten Energie.

Freut mich natürlich auch, alltäglich ists hier wirklich nicht ... die Leute die sich hier wirklich mit E-Technik auskennen kann man vermutlich an 10 Fingern abzählen

Japp, sisgo's Beitrag zum Cap ist leider nicht wirklich astrein. Aber auch ich hab diesbzl. Asche auf mein Haupt zu streuen, meine Betrachtung war ja auch stark vereinfacht und nen paar Effekte wurden - wie Du ja schon angemerkt hast - schlicht unterschlagen. Wusste zu dem Zeitpunkt ja noch nicht auf welchen "Level" ich gefahrlos gehen darf ohne das das Gegenüber entnervt "abschaltet". Aber nach Deinem Post dürfte die Levelfrage wohl hinreichend geklärt sein ... also ab in die Vollen, mal schauen wo sich hier Theorie und Praxis "beißen"

Das auffrischen hat doch nen Moment länger gedauert, ist über die Jahre doch etwas überwuchert worden ... es hat sich aber gelohnt

Das Problem ist definitiv das L ... das exemplarisch rausgepickte 0,48µH/m gilt ja nur für Zwillingsleitungen mit wenig Abstand zwischen den Leitern, je größer der Abstand zwischen den beiden Leitungen desto größer wird L:
L ~ 0.4 * µr * ln(2*a/d) mit a = Abstand zwischen Leitern, d = Durchmesser Einzelleiter (beide in mm)
Damit komm ich bei nem dicht zusammenliegenden 50mm² auf rund 0.36µH/m ... d mit ca. 8mm bei 50mm², dazu noch Isolation von hypothetisch 1mm pro Leiter => a = 10mm und nen µr von 1.0 (Isolation=unmagnetisch, und die 10^-6 für Luft lass ich einfach mal weg ).
Liegen die Leitungen nun aber anstatt 10mm sagen wir mal 50cm weit auseinander (weil die Masse oft genug ja nicht direkt vom Cap kommt, warum auch immer ^^) landet man schon bei gut 4.8µH, nen Faktor > 10 ... und diese Verzehnfachung haut sowohl ins tau (wären dann rund 0,4ms) als auch bei der fürs Magnetfeld nötigen Energie rein.
Zumal in dieser Rechnung der in der Nähe befindlichen metallischen Karosserie noch keine Wirkung beigemessen wurde da ich µr=1 genutzt habe ... L wird also in der Praxis noch viel größer ausfallen da µr für Eisen irgendwo zwischen 300-10000 liegt, auch wenn µr aufgrund räumlicher Entfernung nicht zu 100% in die Rechnung eingeht.

Also sofern möglich, dem L keine Chance geben und den Cap so dicht wie möglich an den Amp

Hi,

hm die 0,48uH/m wären für eine Ader dachte ich. Auf der oben verlinkten Seite von der ich das hab steht zumindest "1x50qmm bis 1x300qm". Deshalb hab ich ja mit 0,96uH gerechnet, 1m Plus-Leitung und 1m Minus-Leitung.

Wenn man die Formel L~0,4*ur*ln(2*a/d) benutzt geht man ja von 2 parallelen Leitern aus.
Nur der Richtigkeit halber, bei 50cm Abstand komme ich auf
1,93uH, ich glaube du hast vergessen mit 0,4 zu multiplizieren^^. Aber der Wert wird dadurch natürlich trotzdem größer, hast recht. Inwieweit man jetzt die anliegende Karosserie noch miteinbeziehen muss weiß ich leider auch nicht genau.

Leider fehlen mir auch genauere Kenntnisse über die Schaltung und den Aufbau so eines Verstärkers. Denn egal ob die Zeitverzögerung jetzt 0,04ms, 0,4ms oder 4ms beträgt, man würde erst wissen wie relevant das ist wenn man sich entsprechend mit dem Verstärker auskennt. Hab diese Zeitverzögerung ja der Einfachheit halber mit der Frequenz der Ausgangsspannung von der Endstufe (hier vorzugsweise für den Sub) verglichen.


Also bräuchte ich entweder mehr Wissen oder jemand postet/verlinkt entsprechende Messungen wie sie Passat erwähnt hat.


Bei mir im Auto hab ich auch kein langen Leitungen zwischen Cap und Verstärker, aber ich hab jetzt nicht darauf geachtet ihn näher an den Sub- oder FS-Amp zu setzen. ... wobei, mein Sub-Amp in Verbindung mit meinem kleinen 10Zoll-Subwoofer würd meine Bordspannung wohl auch ohne Cap nicht einbrechen lassen. Aber das ist ja nen anderes Thema :D.

Evtl. meint Passat die Messreihe von MillenChi
http://www.millenchi.de/node/29
Aber man sieht schön was man reel als Input erwarten kann.
Leider fehlt in der Messreihe die Kabellänge ... ob MillenChi wohl Lust auf ne neue Session namens "Kabellänge" hat?
Ich würd ja auch gern messen, "richtig" messen ... aber dank der betriebsbedingten Kündigung Ende März hab ich keinen Zugriff mehr auf das Sahne-Equipment, die neue A-Stelle ist eher ne "für'n A.... Stelle", nicht nur bzl. Messgeräte

Bzl. Rechenfehler muss ich morgen mal auf meinem "Rechen-Schmier-Zettel" schauen, der liegt @ work wo ich Zeit für sowas hab
Zwillingsleitung würd auch nicht so richtig Sinn machen wie ich mir das in dem Moment gedacht hab ... ich sag nur verdrillen ... also steichen wir den Zwilling mal ganz schnell und ich poste morgen ne Korrektur
Aber die erkennbare Tendenz reicht ja eigentlich schon als erste Erkenntniss

Ja, auch das Innenleben eines Verstärkers spielt ne Rolle, geht ja u.a. mit in's tau ein als Teil von R, aber k.a. ob da wirklich nur die Primärseite vom NT oder auch die Sek-seite betrachtet werden soll/muss.

Ich find geistiges Sackhüpfen (wie nen Kumpel immer so gern sagt) geil ... z.B. in der Praxis erworbene Kenntnisse mal theoretisch betrachten, vielleicht "fällt" ja was bei ab

Japp, bei den 4.8µH fehlt eindeutig der Faktor 0.4

In der Autohifi war einmal vor ewigen Zeiten eine Meßreihe drin.
Da konnte man das schön sehen.
Die haben damals auch mal testweise Plus- und Massekabel miteinander verdrillt. Auch das ergab schon einen positiven Effekt, wenn auch deutlich kleiner als mit einem Cap.

Grüsse
Roman

Ne evtl. Hausnummer bzl. Jahrgang haste nicht zufälligerweise?

mr.booom schrieb:

Ne evtl. Hausnummer bzl. Jahrgang haste nicht zufälligerweise? :angel

Das war noch zu DM-Zeiten, die genaue Ausgabe weiß ich im Moment nicht.
Die liegt tief vergraben irgendwo in meinem Keller.

Grüsse
Roman