보조배터리, 알터네이터, 캐퍼시터에 관한 일반상식

일반상식입니다. 도움이 될까해서 퍼왔습니다. 카오디오를 포함한 모든 오디오기기는 안정적이고 충분한 전원공급이 있어야 좋은 음질을 재생할 수 있도록 설계되어 있다. 특히 자동차의 경우에는 흔히 제너레이터라고도 부르는 알터네이터에서 모든 전원이 공급되며 이 전원에서 자동차의 전기장치와 오디오가 같이 전원을 공급받기 때문에 충분한 만큼의 전원을 얻을 수 없다는 취약점이 있다. 이러한 취약점을 어느 정도 극복하기 노력으로 보조배터리를 추가 장착하거나 대용량의 알터네이터로 교체하고 캐퍼시터를 장착하는 등의 방법을 사용해왔다. 이들의 장단점을 정확히 분석해 향후의 전원 보강시 자신의 시스템에 적합한 방법을 취할 수 있는 데 도움이 되고자 한다. < 보조배터리의 추가장착 > 전원부에 관한 상식중 오류를 범하기 쉬운 부분이 보조배터리의 추가 장착인데 전기 기초이론상 두개의 배터리가 서로 연결되어 있을 경우 배터리간의 전압이 동일하지 않으면 전압이 높은 쪽의 배터리에서 전압이 낮은 쪽의 배터리로 전류가 흘러서 전압을 동일하게 맞춰주는 현상이 발생한다. 자동차에서 보통 메인 배터리는 알터네이터와 가까운 엔진룸에 위치하고 보조 배터리는 공간상 트렁크에 장착하는데 이때 알터네이터에 가까운 메인배터리는 충전이 많이 되어 전압이 높으나 보조배터리의 경우 메인 배터리보다 충전이 늦게 되고 전원선의 길이로 인한 저항으로 전압이 낮아지게 된다. 따라서 메인 배터리는 시동이 꺼지면서 보조배터리를 충전시켜주는 역할을 담당하게 되며 결국 수없이 많은 충방전을 거듭한 끝에 수개월내 수명이 다하는 비극을 맞게 된다. 이런 현상을 방지하기위해 메인 배터리와 보조 배터리간에는 상호작용으로 인한 충방전을 막기위해 격리시스템이 필요하다. 이런 작동을 하는 부품을 아이솔레이터(Isolator)라고 한다. 아이솔레이터는 알터네이터에서 나오는 전류를 우선 메인 배터리로 보내고 메인 배터리가 완충되면 보조배터리로 전류를 보내는 기능을 하고 메인 배터리에서 보조배터리로 전류가 흘러가는 것을 방지한다. 하지만 아이솔레이터의 가격이 수십만원대로 고가이기 때문에 대중화되지는 못한 상태이며 최근에는 메인배터리를 오디오의 특성에 맞게 개발된 제품(Deep cycle battery)을 많이 사용한다. 딥사이클 배터리는 내부저항이 낮아 순간적으로 고전류를 낼 수 있고 반복적인 충방전에 견딜 수 있으며 방전후 충전회복력이 우수한 배터리를 총칭하며 장착이 용이하기 때문에 급속히 대중화 되고있는 추세이다. < 대용량 알터네이터 > 자동차 배터리에 대한 오해중 두번째는 배터리의 용도는 주로 시동시 시동모터에 전원을 공급하는 것이며 일단 시동이 걸린 후에 사용되는 모든 전원은 알터네이터에서 공급되며 배터리는 알터네이터에서 공급되지 못하는 부족분만 사용된다. 특히 카오디오같이 전기를 많이 필요로 하는 장치를 위해서 알터네이터가 지속적으로 동작되면 많은 부하로 알터네이터의 수명도 짧아질 수 있다. 대용량 배터리는 일종의 보조적인 효과를 볼 수 있지만 대용량 알터네이터는 근본적인 전원공급량을 늘릴 수 있기 때문에 카오디오에서는 가장 좋은 효과를 볼 수가 있으며 연비향상과 오토차량의 경우 변속충격이 감소하는 등 많은 부수적인 효과를 얻을 수 있다. 하지만 국내차량의 경우 차량 설계시 대용량의 알터네이터를 염두에 두지 않아 엔진간의 부품 호환성이 떨어져 일부 차종에만 개조가 가능하기 때문에 사전에 충분한 조사가 필요하다. 대용량의 알터네이터로 업그레이드시 많은 양의 전류가 흐르는 만큼 전기저항을 최대한 줄이기 위해 가급적 굵은 전원케이블을 사용하는 것이 좋다. 또한 알터네이터의 교체시 중고품보다는 신품을 구입하는 것이 내구성면에서 좋다. 알터네이터의 업그레이드가 어려운 경우 알터네이터의 회전수를 높이기위해 벨트 접지면을 깍는 경우도 있지만 수명이 짧아 질 수 있는 단점이 있다. < 캐퍼시터 > 카오디오의 전원부중 가장 많이 사용되는 것이 캐퍼시터(Capacitor)인데 캐퍼시터는 일종의 대형 전해콘덴서로 특성상 많은 양의 전류를 저장했다가 순간적인 전류 부족시 앰프에 전류를 보내주는 역할을 주로 담당한다. 캐퍼시터의 특성상 순간적인 전류공급은 서브우퍼 같은 저음재생력을 보강하는 효과가 있으며 전류부족으로 인한 앰프의 과열을 방지하고 알터네이터에서 앰프로 공급되는 전류를 깨끗하게 걸러주어 노이즈를 감소시키는 등 많은 효과를 얻을 수 있다. 배터리와 캐퍼시터의 차이점은 충방전 시간인데 캐퍼시터의 경우 순간적으로 충방전이 이루어져 순간적인 베이스 재생력 보강에 좋다. 캐퍼시터에는 사용용량이 표시되어 있는데 이론적으로는 앰프출력(최대출력) 1000와트당 100만 마이크로패럿용량의 캐퍼시터 1개를 맞추게 되지만 통상 앰프 2개당 100만 마이크로패럿 1개정도면 무난하고 용량이 작은 것 여러 개보다는 큰 용량 한 개가 효과적이다. 캐퍼시터는 용도상 전원선중 앰프에 가까이 설치하는 것이 좋고 캐퍼시터를 연결하는 전원선에는 휴즈를 연결하지 않는다. 캐퍼시터의 장착시 주의점은 극성표시가 있는데 +와 -극을 반대로 연결하면 폭발하므로 극성을 정확하게 연결해야 한다.