本文最早写于2021年,今年个人网站关闭,文章重写一下。
前言 首先要说明一点,不是所有车台都是使用13.8V DC,只是目前主流车台使用13.8V DC。
一定是13.8V? 不是。
不是一定要使用13.8V这个电压,一般说明书或者彩页简介当中,会标注区间范围, 常见标注方法是13.8V DC ±15%,在11.73V-15.87V。
电压高低使用的影响? 对于输入电压高低,在接收情况下,基本是没有影响,主要影响发射情况下,功放管输入电压与输出功率有关,电压低会导致无法输出额定功率,电压高会导致输出超过额定功率,甚至会烧毁功放管,厂家在设计当中会考虑电压浮动情况,也无需过度担心。
对于比较老的电台会有明显影响,新电台影响不大。
为什么是13.8V这个值? 因为铅酸蓄电池浮充电压是13.8V,并且这是一个历史遗传。
汽车蓄电池一直在使用铅酸电池,单铅酸标称电压是2.1V,浮充电压是2.3V,这是由于电化学性质定义的。
早期使用电子管,灯丝电压并不统一,由于汽车发展,需要安装在汽车上使用。当时汽车使用3个单铅酸串联组成,标称电压6.3V,浮充电压6.9V。
因此电子管慢慢统一成了6.3V额定灯丝电压,6.9V上限电压,汽车发电机工作输出6.9V电压,可以同时满足电池浮充和电子管工作。
随着汽车电子设备增加6.3V已经不能满足,于是使用6个单铅酸电池串联,标称12.6V,浮充13.8V,也就是当今汽车的蓄电池,同时2个电子管灯丝串联使用刚好也是12.6V。
晶体管取代了电子管,在专为车载设计的晶体管设计工作电压时参考了电子管的工作电压。例如RD100HHF1,RA30H4047M功放管,标称电压为12.5V,但是上限电压远远大于13.8V,因为蓄电池浮充电压最大就是13.8V,所以统一标注电压为13.8V。
使用那种电压更好? 首先要看电台设备说明中电压范围,是否有标注13.8V DC ±15%,如果只有13.8V DC 那么无法宽压工作,低压会导致输出功率骤减,无法正常工作,八重洲早期电台便是如此,高压会导致功放管烧毁,芯片击穿等。
有标注误差值,条件允许情况优先选择13.8V电源,条件不允许或不想购买13.8V电源,使用12V电源,也是没有任何问题,前提是电源的裕量够大,否则在发射时候电流过大,会导致电压降低,很有可能低于误差值下限电压,同时会导致功率降低。使用高于13.8V电压,适当降低发射功率,避免功放管烧毁,发热过大。
开关电源还是工频变压器电源? 在过去开关电源技术不成熟,价格昂贵,以及用电设备器件保护方面不成熟,对于输入电源质量要求高,使用开关电源性价比低,工频变压器比开关电源更有优势。
现在开关电源技术成熟,体积小,重量轻,效率高,性价比高,多方面对比情况下,开关电源优势更大。
目前已经有使用的电源,在够用的情况下,没有必要去升级电源,需要购买新电源,购买开关电源更好。目前例如钻石,求精电源生产商,新型号电源都已经使用开关电源技术,包括目前电台生产厂商内置电源的电台也同样使用开关电源技术。
使用计算机ATX电源或者服务器电源也是一个非常不错的选择,拥有12V输出和大电流,价格非常便宜,通常服务器电源约30元。
组装移动电源那种电池更合适? 铅酸电池在这里就不讨论,本身就是贴合铅酸电池设计的,只是铅酸电池重量和体积都太大。我们主要讨论一下锂离子电池和磷酸铁锂电池,钛酸锂不太常用,也不在此讨论。
锂离子电池
标称电压为3.6V,工作区间3-4V,充满4.2V
很显然,3串电压过低,4串电压太高,只适合电压更宽的设备,所以锂离子电池对于我们来说是不适合当作电台移动电源使用。
磷酸铁锂电池
标称电压3.2V,工作区间3.0-3.2V,充满3.6V
我们可以看到4串磷酸铁锂的工作区间电压是完全符合当作电台移动电源使用。
如果要说磷酸铁锂电池对比锂离子电池缺点,就是磷酸铁锂体积大,能量密度低,导致组装出来的体积也大,优于铅酸,另外就是低温性能不如锂离子电池,但是高温性能比锂离子电池好,并且快充快放性能好,放电电压平缓,相比锂离子电池更安全。