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L'Alimentation

Une question sur le montage d'un ampli, un problème de parasite et bien d'autres encore ?
Viens dans cette section, nous essayerons d'y répondre.

Modérateurs : Pingus, Baron54, billou.cloclo

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L'Alimentation

Messagepar tit3uf » 12 janv. 2015, 16:01

Tous les bons conseils pour construire une bonne alimentation qui petmettra d'optimiser votre installation caraudio. Depuis les différents types de batteries, la bonne section de cable à utiliser en fonction de son utilisation, et le branchement des capas avec les différentes capacités. Tous ces points sont abordés dans ce dossier.

LES BATTERIES
LES CAPACITES
CONNECTIQUE : CABLES ET FUSIBLES, BORNIERS


Source: Oem //Proco : Audison BitOne // Amplification woof:Focal FPS2160 woof: AV 6.5 //Amplification Médium : Focal FPS 4160 sur AV 3.0 sur AV1.1 //Amplification Sub Focal FPS1500 sur Audison AV10 //Mode actif: On

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LES BATTERIES

Messagepar tit3uf » 12 janv. 2015, 16:11

- La batterie est souvent négligée par l'utilisateur. Pourtant c'est l'élément primordial pour une bonne alimentation. En effet, c'est de sa santé que vont en partie dépendre les bonnes performances de l'installation, et ce beaucoup plus qu'on ne le croit. Pour qu'un amplificateur fournisse une bonne puissance de sortie, celui-ci doit d'abord être bien alimenter. C'est pourquoi, une mauvaise alimentation se ressentira directement sur la qualité du son restitué, comme par exemple un grave mou et peu précis.

- Il existe une grande variété de batteries différentes. Elles diffèrent en fonctions de leur taille, leur puissance, leur autonomie, et leur principe de fonctionnement. A chaque batterie son utilisation. Beaucoup sont étudiées pour travailler dans certaines conditions et ont donc des caractéristiques bien précises ( endurance, autonomie, puissance instantanée). Les performances d'une batteries sont en général proportionnelles à leur prix...
-Une batterie comporte 3 caractéristiques de base:

- Sa tension (6, 12, 16v)

- Sa capacité en ampères heure (Ah) c'est la quantité d'énergie que peut restituer une batterie en 1 heure (ex 30Ah= 30 ampères en une heure ou 15 ampères pendant 2heures. Les batteries classiques vont en général de 30@ 90Ah.Il ne faut pas hésiter à se munir d'une grosse batterie , surtout dans le cas d'une grosse installatiion. Une batterie de 80Ah est considérée comme une grosse batterie.

-Sa puissance au démarrage, c'est la puissance que peut fournir la batterie sur un laps de temps court, même à température extrême (ex 280A). Ce paramètre est important dans le cas d'installatons SPL qui demanderont de grosses puissance dans un cours laps de temps, sans toutefois avoir besoins d'une forte endurance. En revanche dans la cas d'une installation d'écoute destinée à avoir des performances SPL, il conviendra une batterie endurante et ayant une forte puissance spontanée.
- Par exemple, les batteries Stinger SP800 et SP1000, ont un but purement SPL, car capables de débiter un très fort courant pendant 5s, (le temps d'une pression), mais ont une capacité très modeste: SP800: 924A pendant 5s, et 33Ah, SP1000: 1200A pendant 5s et 45Ah.

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Plus d'infos: http://stingerelectronics.com

-Il existe plusieurs familles de batteries. Les batteries classiques, les batteries sans entretient, et les batteries sans entretient à Gel, plus performantes, mais plus coûteuses...

A-LES BATTERIES CLASSIQUES
B-LES BATTERIES SANS ENTRETIEN
C-LES BATTERIES A GEL
D-LES BATTERIES 16V
E-LES CELLULES DE 2V
F-CONCLUSION
A-LES BATTERIES CLASSIQUES


-Structures: Les batteries à eau classiques sont composées d'éléments de plomb (6 élémentes de 2V en série, pour les batteries 12v), respectivements isolés à l'aide de substances résistantes aux acides, à base de goudron. Chaque élément est plongé dans une substance électrolyte composée d'acide chlorhydrique diluée.

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Fonctionnement: Leur fonctionnement est basé sur une réaction électro-chimique entre le plomp et l'acide chlorhydrique. Mais cette réaction possède un inconvénient:, un dégagement gazeux d'oxygène-hydrogène lors de la charge, et une dissipation de chaleur, d'où la présence d'une soupape sur le haut de la batterie. Même bouchée par des bouchons prévus à cet effet, la batterie n'est donc pas parfaitement étanche, ce qui interdit les grosses inclinaisons. De plus, la température est un facteur important pour le bon déroulement de la réaction. C'est pourquoi, les performances des batteries au plombs sont altérées lors de grands froids, ou de fortes chaleurs.

Exemples de batteries classiques: ici des batteries de camion couramment utilisées...

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B-LES BATTERIES SANS ENTRETIEN
Les batteries dites "sans entretien" sont de plus en plus utilisées. Ces batteries sont étudiées de telles sortes à accroître leurs performances en recombinant au maximum les gaz dégagés par la réaction d'électrolyse entre le plomb et l'acide chlorhydrique. Il n'y a donc plus de diminution du volume d'électrolyte. Il n'est donc plus nécessaire de remplir la batterie, c'est pourquoi celles-ci sont solidement fermées et ne possèdent plus de bouchon de remplissage.

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C-LES BATTERIES A GEL
- Les batteries à gel: Ces batteries sont également basées sur une réaction acide sulfurique Plomb, mais la différence ici est que l'électrolyte est un gel. Les gaz dégagés par la réaction sont donc réabsorbés par le gel (toujours le principe de recombinaison). Ceci évite tout dégagement gazeux. Ce système offre de bien meilleurs performances et une plus grande durée de vie. De plus les batteries au gel sont parfaitement étanches et peuvent travailler coucher, ou subir de fortes inclinaisons... Il s'agit du must de la batterie sans entretien. On en trouve chez Stinger, Maxima ou Optima.
Ici un exemple de batteries à gel, de la marque OPTIMA. Chaque batterie est conçue pour travailler dans un contexte particulier: l'Optima Rouge est dite de démarrage. Elle est capable de fournir une forte puissance spontanée. L'Optima bleu est à décharge lente, elle est conçue pour fournir une puissance constante dans la durée. Enfin l'Optima jaune est un mélange des deux. Elle est endurante, mais peut également fournir une puissance spontanée élevée. Maxima et Stinger font églalement des batteries utilisant cette technologie.

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-Attention, ces batteries se chargent avec des chargeurs particuliers, appelés chargeurs "floatings". Cette conception de batterie est très sensible, et le chargeur floating dose la charge en fonction des besoins

D-LES BATTERIES 16V

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-Certaines batteries destinées à des usages plus spécifiques ont une tension de 16v. Par exemple, la marque TurboStar propose des batteries de forte puissance au gel, délivrant une telle tension.
Mais attention, ces batteries ne servent qu'à alimenter des installations particulières et doivent êtres isolées du syteme électrique 12v du véhicule.'Il s'agit du fin du fin pour les installations SPL extrêmes, où les amplis sont alimentés en 16v pour débiter plus de puissance.
Mais PRUDENCE, alimenter un ampli en 16v comporte des risques, cela peut être source de dégradation interne. Il faut d'abord se renseigner sur l'aptitude de l'ampli à fonctionner à une tension supérieur à 12v. Car certains sont modifiés pour accepter de telles tensions en compétition.
- Ces batteries doivent être chargées à l'aide de chargeurs spécifiques comme le propose Turbostar avec ses batteries... Image

E-LES CELLULES DE 2V
- Certains fabriquants, plus connus dans le milieu industriel, proposent des batteries ayants une tension de 2V destiné à des machines endurentes ( chariots élévateurs...). La mise en série de ces batteries, permet d'obtenir la tension de son choix (12,14,16,18v...) Cela peut être très utile dans le cas d'intallation SPL, où il est possible avec ce sytème de pouvoir bénéficier d'une tension supérieure à 12v sans acheter de batteries 16v, souvent onéreuses. Ces cellules peuvent également êtres mises en série avec des batteries 12v classiques. ATTENTION: ces types d'alimentations superieures à 12v doivent êtres isolées du système 12v classique du véhicule.


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- Ces élément sont souvent de forte puissance mais sont parfois à décharge lente. De plus ils peuvent êtres volumineux, il est donc à chacun de farfouiller, et de trouver la perle rare, puissante, légère, performante, et facile à charger...


-Cetains ont une dernière astuce pour obtenir du 16v, sans cellules autonomes et sans batteries 16v: elle consiste à percer une batteries 12v classique afin d'isoler une ou 2 cellules de 2v, dans le but de les mettre en série avec une autre batterie 12v classique. Cette technique était utilisée par les Finlandais sur des batteries VARTA. Mais attention cestte opération est très délicate et non sans risque pour la batterie. De plus il faut prendre de grosses précautions afin de ne pas être en contact avec l'électrolyte qui risque de couler. Bref, ce type d'opération est réservé à un public averti...

F-CONCLUSION
- Le choix d'une bonne batterie est primordial pour les performances optimale d'une installation. Souvent négligée, il faut penser à l'entretenir et à surveiller sa tension. Une installation caraudio demande beaucoup d'énergie et ne faut pas hésiter à prendre une batterie de forte puissance. Depuis les batteries classiques, jusqu'aux batteries Gel, il faut bien analyser les caractéristiques de celles-ci pour voir si elle correspond à son utilisation. Il est également possible dans certains cas précis d'alimenter son installation dans des tensions supérieuresà l'aide de batteries adéquates ou de cellules mises en série. Mais attention aux risques que cela engendre...
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LES CAPACITES

Messagepar tit3uf » 12 janv. 2015, 16:12

- Les capacités appelées couramment "Capas"ou"condos", sont des condensateurs justement de forte capacité, (en général à partir de 0.5 farads) utilisés en caraudio pour épauler la batterie. Mais à quoi servent-ils? Comment fonctionnent-t-ils? Dans quels cas faut-ils les utiliser?
STRUCTURE
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- Un condensateur est un composant électronique capable d'emmagasiner et de restituer de l'énergie (quantité de courant). Il est constitué de 2 plaques ou lamelles métalliques séparées par un isolant.

SON ROLE
- Le condensateur va servir à épauler la batterie. Lors d'une forte demande de courant par les amplificateurs , la tension aux bornes de la batterie va chuter de façon brève. La conséquence va être une baisse de dynamique et de puissance spontanée. La capacité mise en parallèle avec la batterie, va se charger, puis relacher une quantité de courant sufisante pour palier à cette chute. On y gagne une meilleur tenue en puissance des amplificateurs, une bien meilleur dynamique, et éventuellement une baisse de distorsion. Toutefois, l'efficacité d'une capa se ressentira surtoût avec l'usage d'une batterie de santé moyenne ou de puissance insuffisante. En effet, si la batterie est déja très performante et possède une puissance suffisante pour pallier à cette chute de tension, le rôle de la cappa sera de moindre importance.
- Les capas sont donc des condensateurs de forte capacité débutants en principe à 0.5 farads, les 1 farads étant les plus courantes. On voit apparaître du 1.2 farads (chez Zealum par exemple). Les formes peuvent varier du cylindre au pavé droit, passant par le format ampli classique à plat, ou même rackable, comme cette ACAP500Q 10farads de chez Audiobahn , ci contre.

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BRANCHEMENT
-La capa se branche en parallèle à l'alimentation. Son rôle est optimal lorque elle est le plus près possible des amplificateurs. En effet certaines marques préconisent une distance de 30cm des amplificateurs.
-Pour que l'efficacité soit maximale, il faut que les cables utilisés pour relier la capa soient de même section que les cables d'alimentation générale.
Attention la capacité à une polarité qu'il faut à tout prix respecter. L'inversion de polarité provoquerait ( en principe) l'explosion du condo. Dans le cas d'une capa digitale, l'électronique protège de ce type d'erreur.
Pour des raison de sécurité, il est recommandé d'installer un fusible (calibré pour l'ampli) en sortie du condensateur pour éviter de gros problèmes (incendie, explosion) en cas de cour-circuit sur la ligne d'alimentation.


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- Pour pouvoir brancher la capacité, il faut se munir de cosses adéquates de section suffisante. Ces cosses viennent se visser à ceux de la capa. Attention, il peut arriver que certaines cosses fassent contact avec le capot de la capa(surtout dans le cas des non digitales), ce qui engendrerait un court-circuit spontané, créant une étincelle. Dans ce genre de cas, il est conseillé d'enrouler les cosses à l'aide de scotch isolant noir ou de gaine thermo-rétractable ou d'utiliser du plastidip à l'aide d'un pinceau. Il convient aussi d'isoler complètement les bornes pour éviter qu'un objet métallique ne vienne faire contact entre elles.

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NB: BRANCHEMENT DE PLUSIEURS CAPAS:
Il ya 2 façons de brancher deux, voir plusieurs capas:
- En parallèle: dans ce cas, la capacité s'additionne: 2x1= 2 farads (shema ci-dessous)
- En série: la capacité se divise 2x1=0.5 farads, mais dans ce cas, la tension maximale suportée est doublée (pas intéressant pour une utilisation caraudio)

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DIGITAL OU ORDINAIRE ?
-Il existe 2 types de capas, les capas classiques, sans électronique, et les capas digitales, équipées d'un module électronique ( les plus courantes aujourd'hui). Ce module permet de gérer automatiquement la charge, joue en principe un rôle de protection, et est équipé d'un afficheur à segment, donnant la tension du système. Ce type de capas est le plus répandu et vivement conseillé pour sa souplesse d’utilisation et accessoirement son esthétique.

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Exemple de capa simple 1 farad chez Rockford Fosgate

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Ici une capa Helix SPC 1000

DIFFERENTES QUALITES DE CAPA ?
- Oui comme tout produit, il existe différentes qualités de capas. Ces différences se trouvent au niveau de leur fabrication interne et notamment au niveau de la section de contacts qui relie les bornes aux plaques métalliques. Avoir une alimentation avec des grosses sections de cables, et utliliser une capa ayant à l'intérieur des contacts ridicules est regrettable.

CONCLUSION
Une capa a un rôle réel dans une installation (hors pur SPL), surtout si la batterie est fatiguée ou de faible valeur. Elle se branche en parallèle à l'alimentation, et permet de gagner du dynamisme, de la spontanéité, moins de mollesse dans le grave. Il existe des capas de valeurs différentes 0.5,1, 1.2, 2 farads,voir 10 et plus. Certaines sont dites "digitales" (avec afficheur) et d'autres "classiques". Leur qualité diffère en fonction des marques à travers la technique de construction. Enfin il ne faut jamais oublier que les capas ont une efficacité maximale lorsqu'elles sont situées le plus proche possible des amplificateurs.
Source: Oem //Proco : Audison BitOne // Amplification woof:Focal FPS2160 woof: AV 6.5 //Amplification Médium : Focal FPS 4160 sur AV 3.0 sur AV1.1 //Amplification Sub Focal FPS1500 sur Audison AV10 //Mode actif: On

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CONNECTIQUE : CABLES ET FUSIBLES, BORNIERS

Messagepar tit3uf » 12 janv. 2015, 16:13

La connectique est fondamentale pour la bonne exploitation d'un system Caraudio. Il est important d'utiliser des câbles de section suffisante, ainsi que des contacts robustes et de bonne qualité. De plus il est nécessaire de suivre certaines règles de sécurité et de praticité pour optimiser l'installation.

LES CÂBLES
- Le choix du type de câble à utiliser est déterminant pour l’installation.

- Il faut tout d'abord choisir un câbles de section suffisante, pour alimenter le système. Le câble positif doit être du même diamètre que le câble de masse (ou somme équivalente).
La section de câble (son diamètre) se mesure en mm². Les tailles courantes trouvées en car audio pour les alimentation peuvent atteindre 16, 20, 35, 50 voir 75mm². Ces diamètres peuvent paraître démesurés pour certains, mais ils ont une réelle utilité. La tension étant de 12V, il faut limiter toute résistance, qui même ridicule, pourrait faire gravement chuter la tension. Il ne faut donc pas hésiter à utiliser de la grosse section, le 35mm² étant devenu une norme pour les borniers des gros amplis, ainsi que sur les cosses batterie, et gros porte-fusible. Le tableau de correspondance ci-dessous peut néanmoins vous aider à calculer une section de câble adéquate, en fonction de la longueur et de la puissance transportée.

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-Il existe également des câbles de qualité différente. Cette différence se trouve dans la qualité et le traitement du conducteur utilisé. Le nombre de brins diffère également, ainsi que la qualité de la gaine utilisée .Certains de qualité supérieure sont désoxygénés. C'est pourquoi il y a parfois une réelle différence entre un câble noname acheté en centre auto, et un câble de marque de type LCS, ou Macrom.

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RÉSISTANCES DE CONTACT

- Les contacts vieillissent avec le temps. Ils s'oxydent, se détériorent, parfois même sont défectueux dès le départ . Et cela pour plusieurs raisons: rouille, peinture non décapée au préalable, surface de contact insuffisante...
- Ces contacts présentent donc, une résistance au passage du courant, mesurable en ohms. Les valeurs peuvent facilement devenir mesurables et posent un réel problème lors de très fortes consommations spontanées de courant et surtout en car audio, où la tension d'utilisation est de 12V.

En effet, plus la consommation de courant va être importante, plus ces résistances vont occasionner une baisse de tension.

- Petite démonstration: Prenons un contact oxydé par le temps, présentant une résistance de 0.5ohms. Prenons un amplificateur, dont la consommation serait sous 12v de 15A. Nous cherchons à déterminer quelle baisse de tension cette résistance occasionnerait.
Nous savons que la loi d'ohms démontre que U=RI
On a donc ici U=0.5x15 soit un résultat de 7.5V

12-7.5=4.5v

Dans ce cas, la tension utilisable aux bornes de l'ampli devient donc de 4.5V ce qui pose de réels problème de fonctionnement. C'est également pour cette raison que certains amplis se mettent en sécurité, lorqu'ils sont trop sollicités, ou parfois même ne démarrent pas.

- Il est possible de mesurer cette résistance à l'aide d'un ohmmètre branché entre la borne de la batterie, et celle de l'amplificateur.

LES PORTE FUSIBLES
L’installation des porte fusibles doit également être soignée. Il en existe différents types:

- Certains sont destinée à être placés sous le capot. Ceux-ci sont indispensables et doivent être placés le plus près possible de la batterie, pour une protection optimale. Ils peuvent être classiques (forme tubulaire pour fusibles AGU), (exemple 1).
- D'autres, sont destinés à recevoir des fusibles ANL, de plus forte puissance, 150,200 voir 300A, exemple 2.
- Enfin certaines marques comme Audiobahn ou Stinger se paient le luxe d'intégrer des voltmètres afficheurs dans le porte fusibles (exemple 3).

Exemple1
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Exemple2
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Exemple3
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- D'autres porte fusibles sont en réalité des répartiteurs placés dans le coffre ou à proximité. Ils servent à partager l'alimentation générale en plusieurs petites sections alimentant plusieurs amplis. Ces fusibles sont moins indispensables que le fusible batterie. C'est pourquoi, beaucoup utilisent des répartiteurs sans porte fusible. On peut voir ci-dessous en exemple 1, un répartiteur à fusible classique. L'exemple 2 est un modèle plus sophistiqué, dans lequel on a intégré un, voir plusieurs voltmètres afficheurs.

Exemple1
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Exemple2
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LES FUSIBLES

- Il existe donc plusieurs types de fusibles. Les fusibles "AGU" classique (Exemple 1), et les fusibles "ANL"(exemple 2), généralement réservés aux plus fortes puissances. Attention il existe également plusieurs qualités de fusibles. En effet il arrive que certains fusibles NoName présentent une certaine résistance entre les 2 bornes. Comme nous l'avons vu précédemment, même une résistance de 0.5 ohms serait très gênante sous une tension de 12V.

Exemple 1
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Exemple2
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COSSES BATTERIE

Il existe différentes tailles de cosses pour batterie, adaptées à différentes utilisations. Certains peuvent accepter des câbles d'une section de 35, voir 50mm² en plus des cables de la voiture. Il est conseiller d'utiliser des cosses de marque de bonne qualité, dans lesquelles, il est possible de visser sans que la vis de serrage se déforme ou que le filtage s'éfrite...
Ci-dessous, un exemple de cosse de luxe, dans laquelle STINGER a intégré un voltmètre afficheur...

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CONSEILS
- Il ne faut jamais oublier que longueur de câble est synonyme de pertes. Il est donc conseillé de réduire au possible, les longueurs en particulier la longueur de masse dont le courant aura en plus du cable à remonter la carrosserie.

- Soigner les points de masse: la masse est tout aussi importante que le pôle positif, il faut donc la soigner au mieux , poncer la peinture avant d'y fixer une cosse.

- Graisser les cosses batterie et les points de masse carrosserie pour éviter l'oxydation avec le temps.

-Éloigner aux possible les câbles d'alimentation et les câbles RCA pour éviter toute forme de perturbations et parasites.

- Placer le fusible batterie le plus près possible de la batterie. Plus près il sera, plus rapidement celui-ci se consumera lors de cours-circuit, protégeant d'autant mieux le matériel.

- Gainer les câbles d'alimentation passant sous le capot, près du moteur à l'aide de gaine plastique robuste pour limiter les dégradations.

- Ne pas hésiter sur les sections de câble et la qualité des cosses à utiliser. C'est un investissement à long terme, mais le jeu en vaut la chandelle.
Source: Oem //Proco : Audison BitOne // Amplification woof:Focal FPS2160 woof: AV 6.5 //Amplification Médium : Focal FPS 4160 sur AV 3.0 sur AV1.1 //Amplification Sub Focal FPS1500 sur Audison AV10 //Mode actif: On


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