Als Ergänzung möchte ich mit einem wunderberen Zitat auf folgende Fragen eingehen.
- Warum sind Powercaps so groß?
- Warum sind Powercaps keine Allheilmittel gegen Versorgungsprobleme?
Der Kondensator muß so groß sein, weil er an der falschen Stelle sitzt und etwas verhindern soll, was ein Kondensator gar nicht kann und was eigentlich auch gar nicht nötig wäre.
Bahnhof und Abfahrt?
falscher Ort:
Der Cap ist im Auto vorm Netzteil der Endstufe. Das ist eigentlich der verkehrte Ort, denn die Energie wird in der Endstufe an den Leistungstransistoren gebraucht. Q=I*T oder Q=C*U macht I*T=C*U oder nach C umgestellt C=I*T/U (1Farad = 1AS/V) Da T vor und hinter dem Netzteil gleich ist, spielt es keine Rolle. Aber I und U. I ist hinter dem Netzteil kleiner und U größer, daß heißt C kann hinter dem Netzteil um ein entsprechendes Vielfaches kleiner sein und trotzdem die gleiche Ladungmenge (Energie) speichern bzw. in der selben Zeit abgeben.
soll verhindern was er nicht kann:
Ein Kondensator ist eine Kapazität und keine Spannungsquelle. Der entscheidende Unterschied, ein Kondensator verliert mit der Entladung zwangsweise an Spannung. (Die Entladung folgt bei rein Ohmscher Last der E-Funktion) Aber genau das soll er doch verhindern, daß die Bordspannung absinkt (Licht im Leerlauf flackkert). Um die volle Kapazität eines Kondensators nutzen zu können, muß sich dieser auch vollständigt entladen können, was nichts anderes heißt als 0V am Ende. Aber dies geht im Anwendungsfall Car-HiFi-PowerCap überhaupt nicht. Man kann mit einem Kondensator Spannungsschwankungen dämpfen aber nicht gänzlich verhindern. Um eine adäquate Glättung der Spannungsschwankungen zu erreichen, muß der Kondensator entsprechend groß dimmensienoiert werden. Dies ist wohl der Hauptfaktor für die Überdimmensionierung von Power-Caps.
was eigentlich auch gar nicht nötig wäre:
würde man, wie oben schon angedeutet, die Entsufen mit etwas größer dimmensionierten Kapazitäten versehen, wäre der Effekt gar nicht so gravierend. Und wären die Netzteile der Endstufen ordenlich dimmensioniert/konstruiert, hätten die Spannungsschwankungen auch keinerlei Klanglichen Auswirkungen. Der Rest der Bordelektronik steckt diese übrigens auch ohne murren weg.
Ferner wird oft als Argument für den Cap gebracht, die Autobatterie könne so hohe Ströme so schnell nicht liefern. Das ist aus elektronischer (elektrotechnischer) Sicht schlicht Quatsch. Beim Anlassen muß eine Autobatterie mal eben so ca. 150A an den Anlasser liefern. Wenn es ein Problem dabei gibt, dann höchsten die 4m Leitung zwischen Batterie und Verbraucher. Ein weiterer Punkt, eine Endstufe braucht auch nicht schnell viel Strom. Schnell ist etwas anderes. Deshalb kann man nämlich auch die langsamste Bauart von Kondensatoren als Powercap nehmen, nämlich Elektrolyth-Kondensatoren, die als einzige überhaupt solch monströsen Kapazitäten bei akzeptabler Baugröße erreichen.
Jetzt werden viele einwenden, daß aber doch das Licht im Leerlauf flackert, was ja wohl ein untrübliches Zeichen für eine unstabile Bordspannung ist. Das ist insoweit richtig, daß die Bordspannung tatsächlich absackt, jedoch nicht, weil die Batterie schwächelt, sondern weil die Lichtmaschine im Leerlauf nicht so viel Energie liefern kann, um alle Verbraucher mit genügend Strom zu versorgen und die Batterie zu laden. Deshalb sackt die Bordspannung von ca. 14V Ladeschlußspannung auf die ca. 12V Nennspannung der Autobatterie ab und den Strom, den die Lichtmaschine nicht bringt, liefert statt dessen die Batterie. Diese zwei Volt Spannungsunterschied machen sich deutlich in der Beleuchtung bemerkbar. Leider ist es auch so, daß gewöhnliche Bleibatterien derartig schnelle und vor allem häufige Wechsel zwischen Laden und Entladen gar nicht mögen. Das ist der Haupt Grund, warum für Car-HiFi entsprechende Gel-Batterien zum Einsatz kommen.
Zitat von ylf aus Gametalk.de
Man sieht also, das Powercaps im Vergleich zu gewöhnlichen Pufferkondensatoren so riesig sind, weil sie sich im Betrieb eigendlich nie voll entladen können/werden.
Man nutzt also praktisch nur einen sehr geringen Teil der Kapazität.
Ebenso ist eine Aufrechterhaltung der Spannung auf längere Dauer unmöglich, da auch die Spannung am Kondensator sofort einsetzt, sobald dieser Energie abgibt.
Gegen echte Versorgungsprobleme bei großen Anlagen hilft also nur eine bessere Batterie und idealerweise eine stärkere Lichtmaschine.
Hybridcaps
Eine erscheinung der letzten Zeit sind Caps mit 10F und mehr.
Auf den ersten Blick scheint alles wunderbar, je größer die Kapazität, umso länger kann Energie abgegeben werden.
Das ist zwar richtig, aber wenn man genau hinschaut, hat man praktisch keinen wirklich großen Nutzen.
Denn:
Die Spannungseinbrüche, bei denen ein Cap überhaupt Sinn macht bzw. einen Effekt hat sind sehr kurz (Bassschlag).
Und genau an dieser Stelle bzw. in diesem Moment muss der Cap seine Energie abgeben.
Hybridcaps haben aber einen hohen Innenwiderstand und sind daher ähnlich träge wie eine Batterie (billighybrids sind sogar langsamer).
Die Folge ist, dass praktisch nichts passiert.
Die Batterie baut nach dem Bassschlag ihre Spannung wieder auf und erst dann könnte der Cap seine Energie abgeben, da aber die Spannung wieder angestiegen ist macht er (fast) nix.
Sinn macht ein Hybrid evtl. in Ergänzung mit einem normalen Cap, aber bei den Preisen (z.Z. ab 140Euro) sollte man (wenn man sowas überhaupt braucht) besser in eine spezielle Carhifi-Batterie investieren.