Dimensionando o sistema el�trico
texto produzido por murilo kulczynski alvares - 15/08/2004
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Sobre como ter um som mais forte


Ol� pessoal, com o passar do tempo as fabricas de amplificadores lan�aram modelos cada vez mais fortes e parrudos, que se tornaram o b�sico para quem gosta de som forte dentro do carro (?). � muito comum comprar muitos amplificadores e esquecer da alimenta��o, ent�o aqui vai umas dicas em volta de um projetinho que esta ficando cada vez mais comum entre o pessoal da lista www.autosom.net/forum e de fora da lista...

Temos em m�o um amplificador por volta de 1kW para grave (consumo instant�neo de corrente de 110A, fazendo uma media entre os AB e D) e um de 400W divididos em 4 canais (consumo inst. de 50A)

1 - Bem, come�aremos com um carro com um sistema el�trico padr�o, com alternador de 70A e bateria de 55Ah... Para podermos andar por a� sem piscar l�mpadas devemos primeiro alterar a parte el�trica do carro, partindo para pelo menos um alternador de 110A e uma bateria "para som" de cerca de 110Ah (se conseguirem achar, comprem baterias para uso mar�timo, em barcos e lanchas). Esta � a parte mais importante do seu som, � geralmente um ponto causador de muitas pol�micas do tipo "meu amplificador de 200W toca mais que seu de 500W", com um alternador b�sico de 55A se obt�m menos de 800W dispon�veis para todo o sistema el�trico do carro, a parte necess�ria para o funcionamento do carro em si consome de uma boa parte da corrente dispon�vel no seu alternador (contando ainda que esteja em alta rota��o). Ent�o � de se imaginar que um som que passa de 1kW na teoria acabe como um com a metade da potencia na pr�tica. Podemos comparar baterias por estas 3 especificacoes:
1� - Capacidade (Ah)
Quantidade de energia que a bateria pode fornecer/armazenar. Numero em Ah obtido pela multiplicacao do numero em Amperes fornecido pela bateria num intervalo de 20h.

2� - CCA (A)
Corrente m�xima, fornecida por 30s at� que a tensao nos bornes atinja 7,2V, tudo a -18 graus C

3� - Reserva de capacidade (minutos)
Tempo que a bateria fornece 25A at� a tensao nos bornes chegar a 10,2V, a 26,5 graus C

Estas baterias especiais s�o constru�das de modo a se obter maior �rea de contato entre as placas + e - internas, e anodo e catodo de materias mais ricos, facilitando a passagem de corrente, e por consequencia baixando a resist�ncia interna da bateria. Quanto menor a resist�ncia maior vai ser a CCA da bateria (claro que comparando com baterias semelhantes), ent�o a bateria vai poder liberar maior corrente em curtos espa�os de tempo, minimizando o piscar das l�mpadas do carro. Baterias com composto de prata tem a resist�ncia interna baix�ssima, justificando seu alto valor comercial.

2 - Cabos para chegar at� o porta malas devem ser de no m�nimo 25mm� (por pouca coisa a mais se encontra cabos flex�veis de 35, 50 e 70mm� nas casas de material el�trico), chega no distribuidor e separa para os amplificadores (que estar�o aterrados na carroceria do ve�culo) . Abaixo est� uma tabelinha bem b�sica, para podermos nos basear em qual condutor escolher na hora de montar o som. O valor da corrente m�xima n�o � cr�tico, e vai variar principalmente de acordo com o estilo de m�sica que se gosta de ouvir, se com muitos graves e sub-graves � melhor adotar o valor correspondente na tabela, se musicas com batidas de menos dura��o, tome a liberdade de pular uma sec��o abaixo da recomendada para a corrente exigida. Se o projeto for um trio el�trico, que toca por horas a fio, � necess�rio adotar rigorosamente o valor indicado.


N� AWG SEC��O mm� (aprox.) M�XIMA CORRENTE
(00, 2-0) 70 220A
0 50 180A
2 35 140A
325 120A
4 21 90A


� sempre bom lembrar que a soma dos consumos dos amplificadores deve ser dividido por um fator de correcao, de 0,6 para um programa musical ou 0,8 se tocando exclusivamente musicas de "BASS", que possuem em determinadas passagens um fator de crista muito baixo. Aa resist�ncia do cabo � diretamente proporcinal ao comprimento do cabo e inversamente proporcional � sec��o do cabo. Os valores n�o s�o cr�ticos exatamente pelo fato das m�sicas serem din�micas, e conseq�entemente os amplificadores estar�o sempre variando sua potencia de sa�da entregue ao alto-falantes.

3 - Aterramento � importante estar muito bem fixo em algum parafuso em uma lata grossa da lataria, o cabo pode ser 16mm� para cima para o amp mais forte, se nao passar de 0,8m... Para conseguir achar um ponto preciso da lataria para fixar o parafuso de aterramento pode-se com um mult�metro verificar a tens�o da bateria (escala Vcc) e em seguida procurar por tentativa e erro o ponto do porta-malas onde a tens�o entre o cabo ligado no positivo da bateria e o chassis do carro for mais aproximada da tens�o medida na bateria. Tentar medir a resist�ncia do cabo de alimenta��o ou do aterramento do amplificador � trabalho jogado fora, pois mult�metros n�o conseguem medir precisamente valores abaixo de 1 ohm (para esta medi��o utilize uma ponte de Wheatstone). Lembre-se que para as medi��es � necess�rio lixar/descascar os pontos para contato com as ponteiras dos medidores J. N�o esque�a que o sentido real da corrente � do p�lo negativo da fonte para o positivo, ou seja, os el�trons fluem do - da bateria em dire��o ao + no circuito, ent�o sempre pense nisso na hora de aterrar o amplificador, toda a corrente vai passar pelo cabo 'negativo'. � muito comum esquecermos deste detalhe e relaxarmos na hora de aterrar.

DIMENSIONAMENTO DE FUS�VEIS:

Um fus�vel � um caminho para a passagem de corrente, serve para queimar (abrir) quando a corrente ultrapassa o valor indicado no fus�vel. Mas como todo caminho ele apresenta uma resist�ncia, exatamente para poder queimar quando certo valor de corrente passa por ele. Este � um bom motivo para evitar utilizar muitos fus�veis no caminho entre amplificador e bateria. Quem coloca mais de um fus�vel entre bateria e amp est� sujeito a uma maior possibilidade de ocorrer problemas causados por acrescimo da resist�ncia de contato nas conec��es dos fusiveis.
O primeiro fus�vel ficar� na bateria, servindo como prote��o contra qualquer tipo de curto circuito no cabo de alimenta��o, que pode ocorrer nas dobradi�as dos bancos, nas passagens atrav�s de chapas do carro. Para estabelecer um valor deste fus�vel: SOMA-SE o valor de todos os fus�veis e se aplica o que estiver mais perto, para baixo. Para saber se o valor comercial utilizado nao eh demasiado pouco, multiplique a soma por 0,7, o valor adotado dever� ser maior do que o resultado obtido pela multiplica��o. O valor da corrente de Curto-circuito de uma bateria � compar�vel � CCA da mesma, pois a corrente vai ser limitada apenas pela resist�ncia da bateria, dos cabos e da conec��o que causou o CC ent�o com valores em torno de 600 ou 800A um fus�vel de 80 ou 100A queimar� de qualquer jeito, por�m se o valor do fusivel for muito alto o tempo de disparo, ou seja, o tempo em que o elemento fus�vel se funde ser� relativamente alto, e um tempo menor significa maior prote��o contra uma eventual igni��o do fogo com os materiais do carro.

Para colocar fus�veis em paralelo � necess�rio ter muito cuidado com o estado dos metais dos conectores, se um estiver com diferen�a significativa de resist�ncia em rela��o ao outro (ocasionada por oxida��o, sujeira) o fus�vel mais "limpo" queimar� antes do outro, pois a corrente tender� a fluir em quantidade maior pelo fus�vel que apresenta menos resist�ncia, e logo ap�s o outro queimar�, pois s� ter� restado ele no circuito. Para no caso eventual de se utilizar fus�vel no bloco de distribui��o de forma para os amplificadores no porta-malas (n�o � necess�rio, o amplificador j� conta com seus fus�veis) utilizar o mesmo valor ou ligeiramente maior para os amplificadores.

O fus�vel do amplificador serve como prote��o contra cargas mal dimensionadas, quando o amplificador trabalha fora de suas condi��es ideais (como por exemplo carrega-lo com uma imped�ncia menor na sa�da, que vai fazer com que ele consuma mais e conseq�entemente queime o fus�vel). Este fus�vel � retardado, ou seja, responde com atraso quando passa uma corrente superior ao valor indicado nele. Um exemplo pr�tico � o que ocorre em alguns amplificadores, que indicam uma alta potencia na sa�da e trazem um fus�vel n�o condizente com esta potencia toda. Este fus�vel, sendo retardado, n�o queimar� instantaneamente, e sim se o amplificador ficar na potencia m�xima durante um tempo consider�vel, algo muito raro em musicas. Cada valor de fusivel tem seu gr�fico de velocidade de resposta frente � corrente que passa por ele, significando que quanto maior a corrente mais r�pido ele abre.


ADICIONANDO UMA BATERIA NO PORTA MALAS

Caso haja necessidade de mais capacidade, eh preciso instalar uma outra bateria, seja ela eletricamente isolada ou nao. O isolamento vai "desligar" a bateria original do sistema el�trico do som, de maneira que os amplificadores nao solicitem energia desta bateria original, mantendo-a carregada para as requisicoes habituais de um carro.

Segue o esquema da liga��o de dois diodos, para a isola��o el�trica da bateria. Importante notar que a queda de tensao ocasionada pela jun��o PN (da ordem de 0,6V e baixando conforme a temperatura aumenta) nao vai resultar em problemas na carga da bateria.


diodos




O fusivel instalado no porta malas tem o mesmo prop�sito do fus�vel da bateria da frente, proteger a bateria, apenas. Seu dimensionamento seguir� os mesmos passos e podemos utilizar um valor 20 a 40% menos, sem qualquer tipo de problemas, caso a bateria adicional nao esteja isolada eletricamente da frontal.







CONSIDERA��O FINAL

Para todo e qualquer projeto o mais importante continua sendo o bom senso. Mesmo nao sabendo se tal bateria vai suportar carregar o som por muito tempo, vale lembrar que quanto maior a bateria mais capacidade de fornecer corrente durante um bom tempo, assim como uma caixa d�agua grande fornece uma vaz�o em litros d�agua durante muito tempo. Uma bateria para som � feita com melhores materiais, portanto fornece grande corrente instant�nea. Se o que gosta � ter um trio-el�trico tocando por horas a fio comprar baterias de caminh�o ser� uma medida mais inteligente do que comprar baterias "de campeonato de som". E claro nada adianta ter uma enorme caixa d��gua e a fonte fornecer pouca agua... O alternador � fundamental, e infelismente, caro. T� mais.

O texto estar� em constante atualiza��o, e como nada � perfeito, caso encontrem erros (grotescos ou nao) favor contatarem: muriloalvares@yahoo.com.br





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