خازن خودرو چیست و چه کاربردی دارد؟

قبل از اینکه وارد بحث خازن خودرو شویم. ابتدا یک دید کلی داشته باشیم گاهی با نصب سیستم های صوتی پیشرفته در خودرو، باتری خودرو ضعیف می شود، چرا که بر اثر شارژ و دشارژ مستمر، باتری و دینام قدرت خود را از دست می دهند که در این صورت علاوه بر این که باطری خودرو از کار می افتد، سایر قطعات الکتریکی، آمپلی فایر و مدیا پلیر خودروی شما دچار آسیب می شوند و به طور کلی خودرو کارایی خود را از دست می دهد. راه حل چیست؟

آیا خازن می تواند باطری ماشین را نجات دهد؟ خازن دقیقا چه کاری می کند؟ چگونه خازن را به خودروی خود نصب کنیم؟ چه خازنی مناسب خودروی ما است؟

خازن چیست؟

خازن یک قطعه الکتریکی است که انرژی الکتریکی را در خود ذخیره می کنند، خازن به زبان انگلیسی با نام Capacitor خوانده می شود. هر خازن مقدار مشخصی انرژی می تواند در خود ذخیره کند که این میزان مشخص را با واحد فاراد اندازه گیری می کنند. و خازن های مختلف در مدار الکتریکی در رده های پیکوفاراد، نانوفاراد و میکرو فاراد کاربرد دارند.

شکل ظاهری خازن ها معمولا استوانه ای یا مستطیلی می باشد. البته به هر شکلی که باشند درهر صورت دارای صفحات رسانایی هستند که بین این صفحات یک دی الکتریک یا نارسانا وجود دارد. که توانایی تامین موقت انرژی فوری مورد نیاز تجهیزات را دارد.

 نحوه شارژ خازن ها

با قرار دادن خازن در مدار منبع انرژی، بار الکتریکی در خازن ذخیره می شود.، هنگامی که خازن به جریان مستقیم یا DC وصل است٬‌جریان برقرار می شور و با آهنگ ثابتی خازن پر میشود. هنگامی که جریان ۲ سر خازن با ۲سر ترمینال های باتری یکی شد،جریان قطع می شود. در این هنگام میگوییم خازن شارژ شده است. حتی اگر باتری را از مدار خارج کنیم خازن شارژ می ماند و اختلاف پتانسیلی بین دو ترمینال آن دیده می شود.

هنگامی که جریان AC وارد خازن شود، سریعا شارژ شده و جریان در خازن برقرار است.

دشارژ شدن خازن ها

در صورتی که منبع تغذیه در مدار خازن باشد، خازن با یک جریان AC سرایعا خالی خالی خواهد شد. به این صورت که ابتدا خازنی را که پر است در نظر می‌گیریم. دو سر خازن را توسط یک سیم به همدیگر وصل می‌کنیم. در این حالت برای مدت کوتاهی جریانی در مدار برقرار می‌شود و این جریان تا زمانی که بار روی صفحات خازن وجود دارد برقرار است. پس از مدت زمانی جریان صفر خواهد شد. یعنی دیگر باری بر روی صفحات خازن وجود ندارد و خازن تخلیه شده‌است.

به طور کلی انتظار می رود خازن پس از شارژ بتواند شارژ خود را تا زمانی که از آن استفاده نکرده ایم باقی بماند. اما در عمل با جدا کردن منبع تغذیه به دلیل نشستی، خازن دشارژ و تخلیه می شود.

تفاوت باطری با خازن

با وجود شباهت بسیار زیاد خازن با باطری در ذخیره انرژی الکتریکیو استفاده از آن در مواقع ضروری، اما یک خازن هیچگاه نمی تواند جانشین یک باتری باشد. یک خازن همانطور که به سرعت شارژ می شود، خیلی سریع شارژ خود را از دست می دهد. و معمولا هرجا که به یک شوک الکتریکی یا یک جریان شدید نیاز باشد، از ازن ها استفاده می کنند. مانند: استارت زدن الکترومترها و فشار وارده بر آمپلی فایر هنگام استفاده ازساب. کارایی خازن ها به سرعت شارژ و دشارژ شدن آن هاست به این صورت که اگر نتواند این کار را قبل از اینکه شوک بعدی الکتریکی ایجاد می شود، انجام دهد. خود خازن خودرو یک مصرف کننده محسوب می شود.

خازن نمی تواند مانند باتری عمل کند و فقط افت ولتاژ های میلی ثانیه ای را جبران میکند. مثل موقع bass زدن ساب. چون خازن بر خلاف باتری سریع پر وسریع هم خالی میشود و میتواند از افت ولتاژ های ناگهانی جلوگیری کند.
بطور کلی هنگامی که جریان متناوب وارد خازن میشود،تا وقتی منبع در مدار باشد جریان در خازن برقرار است. فقط جریان دارای اختلاف فاز با منبع میشود که بستگی به فرکانس منبع و خارن دارد .

کاربرد خازن و موارد استفاده از خازن در خودرو

خازنها در مدارهای الکترونیکی و صنایع مختلف، کاربردهای مختلفی دارند که به طور کلی موارد زیر را شامل می شوند.

• در یک منبع تغذیه می تواند ، وظیفه تبدیل ولتاژ AC (متناوب) به ولتاژ DC (مستقیم)  را بر عهده گیرد.
• در برد های الکترونیکی برای حذف نویز به وجود آمده در مسیر های مسی  استفاده  شود.
• خازنها در جاهای که نیاز به ایجاد تاخیر است، استفاده می شود.(تایمر چراغ راه پله).
• در برخی از مدارهای نوسان ساز (چشمک زن) این قطعه را می توان یافت.
• خازنها در مدار های صوتی بسیار به چشم می خورد. که یا به صورت فیلتر صوتی عمل می کنند.
• برای حذف ولتاژ DC از سیگنال صوتی کاربرد دارند.

وقتی از خازنهای با ظرفیت بالا استفاده میشود (۲/۱ فاراد به بالا) در اتومبیل،هنگامی که ولتاژ باتری یا دینام افت میکند،خازن به داخل ورودی آمپلی فایر تخلیه میشود و کمبود ولتاژ را جبران میکند .توجه داشته باشید که تمام این مراحل در کسری از ثانیه اتفاق میفتد

خازن در سیستم صوتی ماشین

تولید کنندگان خودرو به طور پیشفرض ساب ووفر و آمپلی فایر حرفه ای در سیستم صوتی خودروی شما لحاظ نکرده اند. بنابراین باتری خودروی شما آمادگی تامین انرژی لازم برای تمام تجهیزات الکتریکی خودرو را ندارد. همانطور که می دانید با نصب سیستم صوتی حرفه ای خودرو شامل ضبط، باند، آمپلی فایر، ساب ووفر و دیگر تقویت کننده های صدا،که انرژی مورد نیاز خود را از باتری خودرو تامین می کنند.

به دلیل بالا بودن وات تقویت کننده های صوتی ماشین ، میزان جریان کشیده شده از باتری بالا بوده و در زمانی که ادواتی همچون ساب و بلندگو شروع به کار می کنند ولتاژ خروجی باتری کم و زیاد می شود که می تواند مشکلاتی همچون نویز و اختلال در سیستم الکتریکی خودرو ایجاد کند که برای رفع آن از خازن های مخصوص استفاده می شود.

خازن بر خلاف باتری نمی تواند خود به تنهایی برق مورد نیاز ماشین را تامین کند. لذا به عنوان حائل بین تولید کننده(باطری) و مصرف کننده(آمپلی فایر) خودرو قرار می‌گیرد و باید در مدار در مسیر کابل برق اصلی در نزدیک ترین نقطه به مصرف کننده(آمپلی فایر) نصب شود. برق تولیدی دینام و باطری توسط خازن ذخیره می‌کند و در زمانی که آمپلی فایر نیاز به برق دارد سریعا جریان برق داخل آن خالی شده تا یک بیس قوی و کامل توسط ساب ووفر ایجاد شود، بنابراین خازن روی کیفیت صدا بسیار موثر است.

چرا حتما باید از خازن در سیستم صوتی ماشین استفاده شود؟

دلیل اول: در زمان پخش موزیک، ایجاد بیس های سنگین و نت های بلند ناگهانی که Peak ایجاد می‌کنند به حجم بالایی از جریان الکتریسیته نیاز داریم که در لحظه باید فراهم شود. خازن با شارژ و دشارژ سریع بهتر از دینام و باتری می تواند برق آمپلی فایر را تامین نماید. باتری به دلیل اینکه دارای مقاومت دخلی بیشتری نسبت به خازن است، برق تولید شده توسط دینام را محدود می کند. بنابراین استفاده از خازن ضروری است.

دلیل دوم: جریان تولید شده ی باتری خودرو، همواره بین 12 ولت و 14.4 ولت تغییر ولتاژ می دهد. خازن موجب می شود این نواسانات از بین بروند و جریانی پایدار را به مصرف کنندگان برساند که این امر نیز باعث می شود فشار کمتری به آمپلی فایر برسد در نتیجه خنک تر شده و دیستورش(درهم ریزی) کمتری در صدا ایجاد شود. به طور کلی وجود خازن کارایی آمپلی فایر را بالا خواهد برد.

دلیل سوم: در صورتی که خازن را به آمپلی فایر نصب نکنیم در هنگام رانندگی و وجود بیس صدای سیستم، نور چراغ های خودرو کم و زیاد می شود که این امر موجب خراب شدن چراغ ها و باطری خواهد شد. باید بدانید که خرید باتری گران تر از یک قطعه خازن است و همچنین یک خازن تا 10 سال عمر می کند و از باتری و قطعات الکتریکی خودروی شما محافظت می کند.

چه زمانی استفاده از خازن خودرو ضروری است؟

در صورتی که ساب ووفر سیستم صوتی شما درحین کار اصطلاحا سکته می‌کند و یا به عبارت دیگر در حین اجرای موزیک از بیس زدن جا می‌ماند. و یا حتی برای لحظاتی بیس ساب ووفر قطع می‌شود یک خازن خوب می‌تواند تا حد زیادی مشکلات ذکر شده را رفع کند.

واضح ترین علائم برای تشخیص نیاز به خازن، تغییر نور چراغ های خودرو در هنگام کار سیستم صوتی ماشین است. وقتی این اتفاق رخ می‌دهد یعنی در جایی از مدار نیاز به منبع ذخیره برق داریم تا از افت وخیز های ناگهانی ولتاژ در مدار جلوگیری کند. اضافه کردن خازن به مدار تا حد زیادی این پدیده را رفع می‌کند هرچند در برخی موارد صرفا اضافه کردن خازن از تغییر نور چراغ های ماشین جلوگیری نمی‌کند. به عنوان مثال هنگامی که با افزایش دور موتور چراغ ها پرنور می‌شوند باید سیستم برق و دینام خودرو چک شود. همیشه قبل از اضافه کردن خازن از سلامت سیستم برق و باطری خودرو مطمئن شوید.

از دیگر موارد نیاز به خازن می‌توان به کوچک بودن باطری و یا کم بودن ظرفیت شارژ دینام اشاره کرد.

نحوه نصب خازن به سیستم صوتی خودرو

ابتدا با مشاهده این ویدئو به طور کامل از چگونکی نصب خازن خودرو بر سیستم صوتی آشنا شوید. سپس با ادامه مقاله خودتان می توانید به تنهایی این کار را انجام دهید.

گام  اول: شارژ خازن را تخلیه کنید.

یک خازن پر دارای مقدار زیادی انرژی الکتریکی است که اگر در هنگام کار با آن آزاد شود می تواند بسیار خطرناک باشد.

گام دوم: قطب منفی(اتصال به زمین) باتری را جدا کنید.

این کار جریان الکتریکی را قطع می کند و احتمال برق گرفتگی را صفر می کند.

گام سوم: خازن را در نزدیک مصرف کننده انرژی قرار دهید.

خازن که به عنوان ذخیره کننده انرژی، وظیفه حفظ جریان مصرف کننده مورد نیاز است پس بهترین مکان قرارگیری آن نزدیک آمپلی فایر و یا چراغ های برق که کم سو شده اند می باشد. محلی که خازن را سوار می کنید خیلی بر کارایی آن تاثیر دارد. با قرار دادن آن در قسمت هایی که قدرت کافی ندارند ، به شما اجازه می دهد تا برق برای قطعات با کمترین مقاومت که به دلیل سیم های طولانی ایجاد می شود، تأمین شود.

گام چهارم: قطب مثبت خازن را به قطب مثبت باتری متصل کنید.

هر وقت که نیاز باشد خازن را به مولفه های دیگر مثل باتری، تقویت کننده و از این قبیل نصب کنید، فقط کافی است قطب مثبت خازن را به قطب مثبت مولفه دیگر وصل کنید سیمی که این اتصال را انجام می دهد معمولا بهتر است سایز 8 باشد.

گام پنجم: سیم اتصال به زمین خازن را وصل کنید.

قطب منفی خازن را به بدنه ماشین وصل کنید.

گام ششم: ریموت خازن را راه اندازی کنید.

اگر خازنی که در اختیار دارید، یک اندازه‌گیر داخلی دارد، مطمنا سیم سومی هم دارد. این سیم مربوط به ریموت فعال‌سازی است و برای قطع کردن برق ورودی به اندازه‌گیر زمانی که ماشین خاموش است استفاده می‌شود. نیاز است که شما این سیم را به سیم ریموت هر منبع تغذیه 12 ولت متصل کنید (مانند سوئیچ احتراق یا آمپلی‌فایر ).

گام آخر: قطب منفی باتری را مجددا وصل کنید.

خلاصه این که اگر شما یک سیستم صوتی حرفه ای به خودروی خود نصب کردید و می خواهید در هنگام رانندگی از موزیک با کیفیت صدای بالا لذت ببرید و نگران از بین رفتن باتری ماشینتان نباشید فقط کافی است از یک خازن مناسب استفاده کنید.

آموزش نصب خازن آمپلی فایر خودرو

همچنین برای کسانی که علاقه مند به این موضوع هستند که چگونه خازن آمپلی فایر خودرو را نصب کنند؟ می توانند کلیپ زیر را مشاهده کنند.

امیدواریم این مقاله برای شما مفید بوده باشد. در صورتی که سوالی در این رابطه دارید با ما تماس بگیرید، کارشناسان کیان باتری به صورت شبانه روزی پاسخگوی شما عزیزان هستند.