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電解電容在電源中的應用知識

作者: 時間:2011-04-09 來源:網(wǎng)絡 收藏
個當兩個用。德國Siemens、英國BHC電容,在Irac這項特性上也常優(yōu)於日制品。就筆者所知,Irac最大的電容,是Siemens SIKOREL系列電容為最高,6800μF/63V就高達20A!若是小容量電容,Irac最大的是Sanyo OS電容。 就後級擴大機的動作來說,很多人會認定低頻時吃電流。有個方法可以試:以電表直流電壓-DCV最低檔量任一只射極電阻壓降,最好是指針電表,播放唱片,將前級音量轉(zhuǎn)大,注意電表指針的擺動,你就會發(fā)現(xiàn)低頻固然會吃電流,四把吉它連彈也會猛吃電流!什麼音樂最適合run-in後級擴大機?Holst的《行星組曲》第一曲MARS。 現(xiàn)在你應該已經(jīng)明了六成以上,或許你想問:有沒有體型不大,漏電低、ESR低、tanδ低、誤差低、價格低,但漣波電流高、適用溫度范圍高的鋁電解電容?嗯…,沒有! 關於容量誤差,近年來鋁質(zhì)電解電容頗有進步,以往是-20%~+40%,現(xiàn)在大多是+/-20%。但其容量常偏+而不是偏-,故10000μF測量起來有可能會接近12000μF。 精確量取大容量電容器的靜電容量,是我多年來一直想做的事。不要懷疑,這種測試儀器很難買到,美國曾制造過,可量至99999μF,并能同時顯示DF值及 ESR值;而且電容量是100Hz、1KHz、10KHz三段(不是兩段)頻率測試的平均值。這種儀器國內(nèi)市場曾出現(xiàn)過,小賣新臺幣十萬元─只差漏電流的測試。 額定工作電壓的安全度,在我的標準是:至少理讓15%。例如某電容的額定電壓是50V,雖然涌浪電壓可能高至63V,但我最高只會施加 42V電壓。讓電容器的額定電壓具有較多的余裕,能降低內(nèi)阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命,一舉數(shù)得何樂不為?以前曾看過日制擴大機,±48V工作電壓配上10000μF/50V濾波電容;短時間內(nèi)當然不會燒壞,但時日長久,壽命有可能降低,那就得更換新品或另購新機。所以日制品常有「時間到了,該走了」的宿命,你也不能指責它是偷工減料,畢竟做生意總要圖利,若一輩子只能賣你一次,如何賺錢? 容量愈高哼聲愈低? 自己裝,最討厭的就是哼聲除不掉。有人將濾波電容加大,哼聲就沒了。我是不十分相信,因擴大機的哼聲常是因地回路不當引起,來自電容器微乎其微。但是理論上,容量愈高,電源平滑效果也就愈佳,所以大容量的做法,是許多設計者及DIY迷亦深信不疑。 因此不少後級擴大機,特別是美國產(chǎn)品Krell、Mark Levinson,最愛采用大水塘─大電容;丹麥的Dynaudio,連前級擴大機都用到十數(shù)萬μF之容量。至於AC DC交直流,也比較傾向於「大容量」派,但尚適可而止。 可是也有不少名廠走低容量路子,例如美國Amcron有臺 250W×2專業(yè)後級擴大機,兩聲道合計500W,只用了2只8200μF小濾波電容器(好像是小了點)。瑞士Goldmund算是Hi-End品牌,產(chǎn)品送到各雜志社試聽,沒有一個評論員膽敢說它壞,它的大後級就是采用小電容。瑞士FM Acoustics更是貴到斃,一臺立體聲後級後級可換一部Benz車。它的220W×2專業(yè)後級,號稱數(shù)十A電流輸出,本人親眼得見,全機只使用2只10000μF/100V濾波電容。 大容量濾波與低容量濾波兩種理論基本上是對立的,但卻同時存在於音響圈。以低容量論點設計擴大機,也可以完全沒有哼聲,而且低頻表現(xiàn)也不比「大水塘」機差。重點是什麼?Irac漣波電流。如果你如今還是滿腦子的大容量,那你還不了解電解電容! 給大家一個建議:組裝後級若采用低容量濾波電容時,千萬要配用高功率電源變壓器。也就是「瘦了電容器、肥了變壓器」,這可能就是擴大機好聲的秘絕。以這幾年詳細之觀察,後級擴大機若要好聲,采用大功率電源變壓器比采用大容量濾波電容有效多了。 一顆大的?多顆小的? OK,有人放心不下,濾波電容堅持要大μF─那是找一個大的,還是用十來個小的并接?又有人說用小顆并,不但內(nèi)阻可以降低,反應速度也會也快,透明度及解析度都比較好。 Mark Levinson及Krell的後級不是以小并大,但有誰認為它反應速度慢、不透明有霧?面對此問題,我自己都長期陷入迷陣中。就機箱規(guī)劃來說,用多顆小電容并聯(lián)似乎比較理想,而且進貨量大價格也便宜,甚至前級、後級、綜合機,都可采用同一種電容。 進口機與國產(chǎn)機的命運有些不同,當消費者面對數(shù)十萬元進口機采用多顆小電容時,他會自我解釋:這個很有道理;但面對國產(chǎn)品時,他可能會有另一套惡毒的說法:偷工減料! 就音質(zhì)表現(xiàn),大水塘or小水塘、一顆大的or多顆小的,應該沒有絕對關系。鄧小平說得好:管它黑貓、白貓,會捉老鼠的就是好貓。 制造廠牌也關乎品質(zhì)特性,前述有人終其一生不用日制品。美國原本有兩大電容器品牌Mallory及Sprague,現(xiàn)在 Sprague已成絕響,因為它被日本Nippon Chemi-con收購,且公司名稱注冊United Chemi-Con/簡稱UCC。但只要是仍在美國制造,外皮印有made in USA,商標更改與制造品質(zhì)應無關聯(lián)。 不過外界已有耳語:UCC比Sprague差,可能性如何?日本商社一旦接手,行銷政策自然會大幅改變,為了提高出貨量必得降低售價;但假格下滑也會導致品質(zhì)下滑。詢問本地代理商瑞普公司,UCC電容銷售量比Sprague低,顯示國內(nèi)廠商有排斥UCC的反映。若比較UCC及Sprague的規(guī)格特性,果然是一付Japanese樣─體型大為縮水,原本40mm×80mm的改成40mm×50mm,價格可能較低廉,但ESR增加、Irac減小─怎不令人擲筆三嘆? 你對日制品有疑慮?沒辦法,非但美國如此,德國也需要日本資金進入來個德日合作,Siemens就和松下Matsusita共同生產(chǎn)S+M電容器。這是未來趨勢,幾乎不可避免。RIFA也早就被EVOX吃下,EVOX是大集團,到處設廠,本刊SigEnd單端前級有用到1μF電容,就是EVOX品牌,雖然自美國進口,但一付臺制品模樣。 儲存及工作壽命 比起電阻、IC、電晶體、塑料電容這些半永久性元件,鋁電解電容的壽命就值得重視。一是儲存年限,自然與壽命有關,10~20年應無問題。存放過久的電容不宜立刻使用,利用power supply先將它aging(活化);夾上端子,緩慢調(diào)整power supply電壓,由低至高,最高可調(diào)至此電容的額定電壓。 工作壽命就很難說得明白,所謂長壽命LL-long life電容,通常是表示漣波電流Irac穩(wěn)定。前面曾談到電容的Irac與工作溫度及頻率都有關,例如同是10KHz,40度C時是15A,85度C時是9A;15A/9A=1.67。此數(shù)字就是電容的壽命因數(shù)(本人臨時想出來的),數(shù)字愈高壽命愈低,數(shù)字愈接近1壽命愈長。 如果沒記錯,1.93表示10萬小時,1.85表示20萬小時,故1.67至少50萬小時!但電容器的主要功用是充、放電特性,因此不宜經(jīng)??焖俪?、放電。有兩個方法可有效延長電容器壽命:一是減少開機、關機次數(shù),二是設法降低開機時的瞬間充電電流─你聽懂了嗎?本刊也注意到此問題,故多年來都是這樣做。 即令是如此,若問:到底是哪一種電容的音質(zhì)較好?這也實在難以回答?;旧?,不同品牌、系列的電容,它的聲音表現(xiàn)自然也是不同。我個人不會「日制品打死不用」,只要處理得當,日制品也不輸歐美貨。多年前曾用過ELNA高級Cerafine音響級電容,它的ESR雖然低,但Irac也不高,裝在amp.上,低頻很厚實,但霧氣較重,不夠透明。可是并上speed-up小電容後,就豁然開朗。 故實際裝配時,記得一定要在主濾波電容上加并speed-up小電容,此舉「至少」會改善高頻響應。數(shù)值是多少?最好是一大一小,大的1μF、小的0.1μF,MKP是最低要求。 有時并上小電容會發(fā)現(xiàn)助益不大,這可能是小電容未選對。RIFA的電解及塑料電容,若想加并speed-up,奉勸你不要找WIMA,建議各位試試MIT的PPFX-S錫箔或RTX系列0.1μF。寫這篇文章的同時,也留意各雜志的廣告,美國Krell及加拿大Class'e Audio的Hi-End後級新機種竟然都采用日本Nichicon電容做主電源平滑濾波!但雜志評論員有誰敢說它差?! 前級擴大機吃不了數(shù)百mA電流,故濾波電容較易選擇。高瓦數(shù)、高輸出電流擴大機就很難伺候,此時濾波電容的Irac特性就要考慮在內(nèi)。 對於濾波用電解電容,有幾點值得網(wǎng)友注意:一、大致上來說,日制品的Irac比歐美品低;二、低漏電流比低ESR更重要;三、大濾波電容宜并接小電容;四、盡量選高耐壓電容;五、最頂級的電容,容量及耐壓都不高,故數(shù)百瓦的大power通常聲音粗糙,不是沒有道理。 筆者不建議哪種電容最好,因為只要用得恰當,每種電容都可發(fā)出好聲。至於刻意強調(diào)電容、電阻、焊錫、保險絲非xxx品牌不用的人,絕對是不懂線路結構的外行人! 關於鋁質(zhì)電解電容的構造 電容器依其元件構造大致可分成:一、卷繞型,二、積層型,三、電解型。而電解型又分鋁質(zhì)及鉭質(zhì)兩類,鋁質(zhì)再分成液態(tài)電解質(zhì)及固態(tài)電解質(zhì)。若說液態(tài)電解質(zhì)是鋁箔濕式、固態(tài)電解質(zhì)是鋁箔乾式,那就錯了,因鋁箔乾式及鋁箔濕式都是液態(tài)電解質(zhì)電容。 鋁質(zhì)電解電容是以經(jīng)過蝕刻的高純度鋁箔做為陽極,以其表面經(jīng)陽極氧化處理之化成薄膜做為電介質(zhì),

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