Stromversorgung

Bei der Zusammenstellung einer Auto-Hifi Anlage gibt man oft ein Vermögen für hochwertige Komponenten aus, die Stromversorgung bleibt aber oft auf der Strecke. Dies kann aber fatale Folgen haben, was das folgende Rechenbeispiel zeigt: Eine 680 Watt Endstufe hat eine maximale Leistungsaufnahme von 1100 Watt. Bei einer Anlage bei uns zu hause würde sich eine erforderliche Stromstärke von 5 Ampere ergeben ( 1100Watt / 220Volt = 5 Ampere ). Um denselben Wirkungsgrad im Auto zu erreichen, muß ein Strom von 88 Ampere durch die Leitungen fließen (1100Watt / 12,5Volt = 88 Ampere). Der Innenwiderstand der Endstufe ergibt rund 142 mOhm ( 12,5 Volt / 88 Ampere = 142 mOhm) Je höher die Verstärkerleistung, desto kleiner ist ihr Innenwiderstand und somit gravierender die Wirkung des Kabelwiderstandes. Ein Stromkabel von 10mm² Querschnitt und 6 Meter Länge hat einen Widerstand von 50 mOhm und führt zu einem Spannungsabfall zwischen Batterie und Endstufe auf 9,2 Volt ( 140 mOhm / (140 mOhm + 50 mOhm) x 12,5 Volt = 9,2 Volt). Daraus ergibt sich eine maximale Leistung von 600 Watt und ein Strom von lediglich 66 Ampere. Durch eine unzureichende Verkabelung verliert man in diesem Beispiel rund 45% Leistung, die man im Vorfeld teuer bezahlt hat. Deshalb gilt: Je leistungsfähiger die Endstufe, desto größer der Querschnitt des Stromkabels gleicher Querschnitt von Masse- und Stromkabel, da durch beide gleiche Ströme fließen nicht sparen, lieber Querschnitt eine Nummer dicker als zu dünn die Kabelwege so kurz wie möglich halten

Der optimale Stromkabelquerschnitt

Der empfohlene Querschnitt des Stromkabels hängt von den zu leitenden Strömen ab. Die Stromstärke lässt sich relativ einfach und ziemlich genau von der Leistung der Endstufe ableiten. Bei analogen Endstufen muß die Sinusleistung (an 4Ohm) mit Faktor 0,13 multipliziert werden. Da der Wirkungsgrad bei digitalen Amps höher ist, beträgt hier der Faktor 0,1. Bei einem analogen Verstärker mit einer RMS-Leistung von 500Watt würde die Berechnung wie folgt aussehen: 500Watt x 0,13 = 65Ampere. Das bedeutet, daß die maximale Stromaufnahme 65A beträgt und gleichzeitig wurde auch der Sicherungswert bestimmt. Welche Kabelquerschnitte bei welchen Stromaufnahmewerten empfohlen werden, entnehmen Sie aus der folgenden Tabelle:

Stromaufnahme	10A	20A	30A	40A	50A	75A	100A	125A	150A
Kabelquerschnitt	2,5-4mm²	4-6mm²	6-10mm²	10-16mm²	16-20mm²	25mm²	35-43mm²	53-70mm²	70-86mm²

Bei Strömen von 100 Ampere und mehr kommt der Verkabelung eine immense Bedeutung zu. Bei zu geringen Querschnitten verschenkt man unnötig viel Leistung, die man zuvor mit dem Kauf einer hochwertigen Endstufe teuer bezahlt hat.
Verkabelung und Beseitigung von Störgeräuschen
Nachdem der Kabelquerschnitt und Sicherungswert festgelegt wurden, muß das Powerkabel jetzt im Auto untergebracht werden. Wir beginnen an der Stromquelle, der Autobatterie. Der Anschluss der Stromleitung erfolgt entweder über eine passende Ringöse an der Originalklemme, oder besser noch an speziellen Car-Hifi-Batterieklemmen. Diese verbessern den Stromfluss, da sie meistens vergoldet sind und deshalb den Widerstand auf ein Minimum reduzieren. Außerdem stellen sie oft mehrere, bequemere und vor allem großdimensionierte Anschlussmöglichkeiten zur Verfügung. Das Massekabel der Batterie wird oft durch ein besseres Exemplar mit einem höheren Querschnitt ersetzt, um so die Stromflussqualität weiter zu verbessern. Nach einem maximalen Kabelweg von 30 cm muß eine Hauptsicherung (Berechnung siehe oben) das Auto vor einem eventuellen Kabelbrand schützen. Dies ist sehr wichtig, da sonst der Versicherungsschutz erlischt und auch die TÜV-Prüfung negativ ausfallen kann. Nach Möglichkeit sollte man eine Originalöffnung nutzen, um den Übergang vom Motor- zum Innenraum zu realisieren.	Verkabelung im Motorraum (Batterieklemmen, Hauptsicherung)
Im Innenraum des Fahrzeuges angekommen, sollte die Stormleitung getrennt von den Signalleitungen verlegt werden, um Störgeräusche zu vermeiden. Der von der Lichtmaschine abgegebene Gleichstrom ist von Wechselspannungen überlagert. Der Anteil dieser Wechselspannungen erhöht sich, wenn Verbraucher (Heizung, Scheibenwischer, Klimaanlage usw.) dazugeschaltet werden. Damit diese Spannungsanteile nicht in den Signalweg einer Car-HiFi-Anlage (Chinch- und Lautsprecherkabel) einstreuen können, ist diese Trennung notwendig. Die meisten Fahrzeuge haben bereits Kabelkanäle, die unsere Leitung sauber aufnehmen könnten. Außerdem könnte man sich dabei an der Führung der originalen Kabelbäume orientieren, um geeignete Durchführungen zum Kofferraum zu nutzen. Doch Vorsicht! In diesen werkseitig installierten Kabelbäumen können von den benachbarten Leitungen sehr starke elektrische Felder auftreten, die das Klangerlebnis erheblich trüben. Bei leistungsstarken Endstufen ist ein Pufferkondensator Pflicht! Bei abgrundtiefen Bassattacken bricht die Bordspannung um 1 bis 2 Volt zusammen. Der Bass wird weich und die gesamte Klangqualität verliert an Präzision. Ein Pufferkondensator ist ein sehr schneller Speicher, weil er einen sehr niedrigen Innenwiderstand hat. Bei Bedarf liefert er sehr hohe Impulsströme und ermöglicht damit eine präzise Musikwiedergabe bei extremer Belastung. Eine Faustformel besagt, daß für 1000 Watt Leistung ein Elko von 1 Farad nötig ist. Ein sehr oft unterschätzter Grundsatz für eine störungsfreie Installation, ist die Wahl des Massepunkts. Es gibt Stellen im Auto (oft im Bereich des Kofferraums), die nur verklebt sind. Da die Klebestellen sehr sauber mitlackiert sind, erkennt man sie oft nicht und schafft sich schnell einen unangenehmen Verursacher von Störgeräuschen. Man sollte grundsätzlich einen zentralen Massepunkt verwenden, an den alle Hifi-Geräte angeschlossen werden. Damit vermeidet man Potenzialsunterschiede, die bei der Wahl von mehreren Massepunkten entstehen können. Es sollte ein metallisch blanker, gut leitender Punkt an der Fahrzeugkarosserie sein. Verbindungen mit großen und massiven Schrauben, deuten auf guten Karosseriekontakt und bieten oft zuverlässige Erdung. Sollten jetzt immer noch Störgeräusche vorhanden sein, können Potenziallausgleichleitungen gezogen werden. Folgende Maßnahmen haben bereits Erfolge gezeigt: Verbindung von Lichtmaschinenmasse und dem Minuspol der Batterie Masseanschluss des Radios und der Antennenmasse Falls diese Entstörversuche keine positiven Ergebnisse zeigen, wäre der Griff zu einem Entstörkondensator die letzte denkbare Lösung die mir einfällt. Diese Entstörer gibt es in zwei Varianten: Einmal für die Chinch-Leitung und einmal für die Stromversorgung.
Hier geht es weiter mit der Stromversorgung in meinem RX7