等效串联内阻ESR
一只电容器会因其构造而形成各类阻抗、感抗,比较重要的就是ESR等效串联阻值及ESL等效串联电感─这就是容抗的基础。电容器提供电容量,要内阻干嘛?故ESR及ESL也要求低…低;但lowESR/lowESL一般都是中级系列。
ESR的高低,与电容器的容量、电压、频率及湿度…都有关,当额定电流固定时,容量愈大ESR愈低。有人习用将多颗小电容并接成一颗大电容以增加阻抗,其理论是阻值并联电阻增加。但若考虑电容接脚焊点的阻抗,以小并大,不见得一定会有收获。
反过来说,当容量固定时,选用高WV额定电流的品种也能减少ESR;故耐压高确实用处多多。频度的影响:低频时ESR高,高频时ESR低;其实,低温也会导致ESR的提高。
串联等效内阻ESR的单位是mΩ,中级系列电容常是lowESR及lowESL。若比较低电阻及低漏电压两种特点,则低电阻容易达成,故标识lowESR的电容倒很常见。ESR与损失角有关联电容并联电阻怎么算,ESR=tanδ/(ω×Cs),Cs是电容量。
有时电容器尺寸上会有Z,它与ESR的意义不同,但Z的估算示与ESR有关,同时也考虑到容抗及感抗,是真正的电阻。刚刚提及电容的ESR单位是mΩ,那是指大电容,若是220μF小容量电容,其ESR单位就不是mΩ而是Ω。何种电容器的ESR最低?答案只有一个:Sanyo的OS有机半导体电容!
涟波电压Irac
后面提到的散逸质数DF-损失角tanδ、漏电压、ESR-串联等效内阻…等,其值都是愈低愈好,但如今要提的涟波电压却是愈高愈好。非常是现今都非常讲求後级扩大机要有大电压输出,电源平滑混频电容器的涟波电压Irac(或Iac)就变得愈加突出。
涟波电压Irac的标识起码应有低频及高频工作时两种尺寸数字,低频大概是以120Hz做标准,高频大约是以10KHz做标准,但不同制造厂商可能会有略微的差异。
涟波电压与频度正好成反比,因而低频时涟波电压也比较低。而且对我们音箱迷来说,低频段的Irac值才是重要。所以在采购电容器时,涟波电压数字高低是极为重要的根据。在通常状况下,同品牌时,锁螺母式电容的涟波电压一般比snap-in插PC板式来得高。
以前有一种说法:RIFA的10000μF相当於其它厂牌15000μF,由于大部分日制电容的涟波电压都不高,而RIFA又非常高,故似乎可以一个当两个用。美国、英国BHC电容,在Irac这项特点上也常优於日制品。就笔者所知,Irac最大的电容,是系列电容为最高,6800μF/63V就高达20A!若是小容量电容,Irac最大的是SanyoOS电容。
就後级扩大机的动作来说,好多人会认定低频时吃电压。有个方式可以试:以水表直流电流-DCV最低档量任一只射极内阻压降,最好是表针水表,播放唱片,将功放音量转大,注意水表表针的摆动,你都会发觉低频尚且会吃电压,四把长笛连弹也会猛吃电压!什么音乐最适宜run-in後级扩大机?Holst的《行星交响诗》第一曲MARS。
如今你应当早已明了六成以上,恐怕你想问:有没有身材不大,短路低、ESR低、tanδ低、误差低、价格低,但涟波电压高、适用气温范围高的铝电解电容?嗯…,没有!
对於容量偏差,近些年来铝制电解电容颇具进步,往年是-20%~+40%,现今大多是+/-20%。但其容量常偏+而不是偏-,故10000μF检测上去有可能会接近12000μF。
精确量取大容量电容器的静电容量,是我多年来仍然想做的事。不要怀疑,这些测试仪器很难买到,法国曾制造过,可量至99999μF,并能同时显示DF值及ESR值;并且电容量是100Hz、1KHz、10KHz三段(不是两段)频度测试的平均值。这些仪器国外市场曾出现过,小卖新卢布十亿元─只差漏电压的测试。
额定工作电流的安全度,在我的标准是:起码理让15%。比如某电容的额定电流是50V,尽管涌浪电流可能高至63V,但我最高只会施加42V电流。让电容器的额定电流具有较多的余裕,能增加电阻、降低漏电压、降低损失角、增加寿命,一举数得何乐不为?原先曾看过日制扩大机,±48V工作电流配上10000μF/50V混频电容;短时间内其实不会烧掉,但时日长久,寿命有可能增加,那就得更换新款或另购新机。所以日制品常有「时间到了,该走了」的宿命,你也不能质疑它是偷工减料,虽然做生意总要图利,若一辈子只能卖你一次,怎么挣钱?
容量愈高哼声愈低?
自己装,最痛恨的就是哼声除不掉。有人将检波电容加强,哼声就没了。我是不非常相信,因扩大机的哼声常是因地回路不当造成,来自电容器微乎其微。并且理论上,容量愈高,电源平滑疗效也就愈佳,所以大容量的做法,是许多设计者及DIY迷亦坚信不疑。
因而不少後级扩大机,非常是英国产品Krell、Mark,最爱采用大水沟─大电容;荷兰的,连功放扩大机都用到十数万μF之容量。至於AC&DC交直流,也比较倾向於「大容量」派,但尚适可而止。
但是也有不少名厂上涨容量路子,比如法国有台250W×2专业後级扩大机,两声道合计500W,只用了2只8200μF小混频电容器(似乎是小了点)。法国算是Hi-End品牌,产品送到各刊物社试听,没有一个评论员胆敢说它坏,它的大後级就是采用小电容。英国FM更是贵到毙,一台立体声後级後级可换一部Benz车。它的220W×2专业後级,堪称数十A电压输出,本人亲眼得见,全机只使用2只10000μF/100V混频电容。
大容量混频与低容量混频两种理论基本上是对立的,但却同时存在於音箱圈。以低容量论据设计扩大机,也可以完全没有哼声,但是低频表现也不比「大水沟」机差。重点是什么?Irac涟波电压。假如你现在还是满头脑的大容量,那你还不了解电解电容!
给你们一个建议:组装後级若采用低容量混频电容时,千万要配用高功率电源变压器。也就是「瘦了电容器、肥了变压器」,这可能就是扩大机好声的秘绝。以这几年详尽之观察,後级扩大机若要好声,采用大功率电源变压器比采用大容量混频电容有效多了。
一颗大的?多颗小的?
OK,有人放心不下,混频电容坚持要大μF─那是找一个大的,还是用十来个小的并接?又有人说用小颗并,不但电阻可以增加,反应速率也会也快,透明度及解析度都比较好。
Mark及Krell的後级不是以小并大,但有谁觉得它反应速率慢、不透明有雾?面对此问题,我自己都常年深陷迷阵中。就机箱规划来说,用多颗小电容并联虽然比较理想,但是进货量大价钱也实惠,甚至功放、後级、综合机,都可采用同一种电容。
进口机与国产机的命运有些不同,当消费者面对数十亿元进口机采用多颗小电容时,他会自我解释:这个很有道理;但面对国产品时,他可能会有另一套狠毒的说法:偷工减料!
就音效表现,大水沟or小池塘、一颗大的or多颗小的,应当没有绝对关系。邓小平说得好:管它黑猫、白猫,会捉老鼠的就是好猫。
制造厂牌也关乎品质特点,前述有人终其一生不用日制品。印度本来有两大电容器品牌及,如今已成绝响,由于它被美国Chemi-con竞购,且公司名称注册Chemi-Con/简称UCC。但只要是仍在英国制造,外皮印有madeinUSA,商标修改与制造品质应无关联。
不过外界已有耳语:UCC比差,可能性怎么?台湾商社一旦接手,行销新政自然会急剧改变,为了提升出货量必得增加售价;但假格下降也会造成品质下降。寻问本地代理商瑞普公司,UCC电容销售量比低,显示国外厂商有抵触UCC的反映。若比较UCC及的尺寸特点,果然是一付样─身材大为缩水,起初40mm×80mm的改成40mm×50mm,价钱可能较低廉,但ESR降低、Irac降低─怎不令人掷笔三叹?
你对日制品有顾虑?没办法,反倒英国这般,美国也须要台湾资金步入来个德日合作,就和三洋共同生产S+M电容器。这是未来趋势,几乎不可防止。RIFA也早就被EVOX吃下,EVOX是大集团,四处设厂,本刊推挽功放有用到1μF电容,就是EVOX品牌,尽管自日本进口,但一付台制品模样。
存储及工作寿命
比起内阻、IC、电晶体、塑料电容这种半永久性器件,铝电解电容的寿命就值得注重。一是存储期限,自然与寿命有关,10~20年应无问题。储存过久的电容不宜立即使用,借助power先将它aging(活化);夹上端子,平缓调整power电流,由低至高,最高可调至此电容的额定电流。
工作寿命就很难说得明白,所谓长寿命LL-longlife电容,一般是表示涟波电压Irac稳定。上面曾提到电容的Irac与工作体温及频度都有关,例就像是10KHz,40度C时是15A,85度C时是9A;15A/9A=1.67。此数字就是电容的寿命质数(本人临时想下来的),数字愈高寿命愈低,数字愈接近1寿命愈长。
假如没记错,1.93表示10万小时,1.85表示20万小时,故1.67起码50万小时!但电容器的主要功用是充、放电特点,因而不宜时常快速充、放电。有两个方式可有效延长电容器寿命:一是降低开机、关机次数,二是设法减少开机时的顿时充电电压─你听懂了吗?本刊也注意到此问题,故多年来都是这样做。
廷臣是这么,若问:究竟是哪一种电容的音效较好?这也实在无法回答。基本上,不同品牌、系列的电容,它的声音表现自然也是不同。我个人不会「日制品砍死不用」,只要处理得当,日制品也不输欧美货。多年前曾用过ELNA中级音箱级电容,它的ESR其实低,但Irac也不高,装在amp.上,低频很结实,但浓雾较重,不够透明。而且并上speed-up小电容後,就恍然活泼。
故实际装配时,记得一定要在主混频电容上加并speed-up小电容,此举「至少」会改善高频响应。数值是多少?最好是一大一小,大的1μF、小的0.1μF,MKP是最低要求。
有时并上小电容会发觉仰仗不大,这可能是小电容未选对。RIFA的电解及塑胶电容,倘若加并speed-up电容并联电阻怎么算,告诫你不要找WIMA,建议诸位试试MIT的PPFX-S锡箔或RTX系列0.1μF。写这篇文章的同时,也留心各刊物的广告,日本Krell及美国Class'eAudio的Hi-End後级新机种居然都采用美国电容做主电源平滑混频!但刊物评论员有谁敢说它差?!
功放扩大机吃不了数百mA电压,故混频电容较易选择。高瓦数、高输出电压扩大机就很难服侍,此时混频电容的Irac特点就要考虑在内。
抱持混频用电解电容,有几点值得网友注意:
一、大致上来说,日制品的Irac比欧版别低;
二、低漏电压比低ESR更重要;
三、大混频电容宜并接小电容;
四、尽量选高耐压电容;
五、最顶尖的电容,容量及耐压都不高,故数百瓦的大power一般声音粗糙,不是没有道理。
笔者不建议哪种电容最好,由于只要用得恰当,每种电容都可发出好声。至於刻意指出电容、电阻、焊锡、保险丝非xxx品牌不用的人,绝对是不懂线路结构的外行人!