 |
学校地址：湖南省 长沙市 雨花区 树木岭路330号 |
浅谈电源滤波用电解电容
|
学校地址：湖南省 长沙市 雨花区 树木岭路330号 |
电容器(capacitor)在音响组件中被
8ttt8缩小范围，本文只谈电解电容，而且只谈电源平滑滤波用的铝质电解电容。 每台音响机器都要吃电源─除了被动式前级，既然需要sSbBwW.cOm供电，那就少不了「滤波」
www.hnygpx.com动作。不要和我争，采用电池供电当然无必要电源平滑滤波。但电池充电电路也有整流及滤波，故滤波电容器还是会存在。
sSBbWw现在dd dtt. com习用的滤波电容，正式的名称应是:铝箔乾式电解电容器。就我的观察，除加拿大Sonic Frontiers真空管前级，曾在高压稳压线路中选用PP塑料电容做滤波外，
8ttt8机种一概都是采用铝箔乾式电解电容；因此www.8 t tt8. com网友有必要对它多做了解。
面对电源稳压线路中担任电源平滑滤波的电容器，你首先想到的会是什麽？─容量？耐压？电容器的封装外皮上
www.hnygpx.com有容量标示，那是指静电容量；也www.hnygpx.com有耐压标示，那是指工作电压或额定电压。
工作电压(working voltage)简称WV，为绝对安全值；若是surge voltage(简称SV或Vs)，
www.hnygpx.com涌浪电压或崩溃电压;，超过www.hnygpx.com电压值就保证此电容会被浪淹死─小心电容会爆！根据国际IEC 384-4规定，低於315V时，Vs=1.15×Vr，高於315V时，Vs=1.1×Vr。Vs是涌浪电压，Vr是额定电压(rated voltage)。
电容器的电荷能量是以Q＝CV来表示，Q是库伦，C是静电容量，V是电压；故当电压值不变时，加大ssbbww静电容量就能增高电荷能量。请注意，电容器的容量单位应是F(farad)，可是因计量太高造成数值偏低，故多改用mF，1F=一百万mF。国外也有用mF表示mF，其实mF不十分贴切，但机械式打字机上没有m键，故用m代表micro。
有了静电容量及工作耐压两个参数，若你正在选购电容，接下来你会考虑什麽？直觉上是价钱。嗯，www.hnygpx.com参数很
www.hnygpx.com，而且数值愈低愈佳。也有人先想到品牌，并坚持日本货打死不用─还存著八年抗战情结？美国货也仅能排第二，瑞典或德国制造的才能排第一。嗯，www.hnygpx.com参数也很www.hnygpx.com。但既然谈到品牌，那就不能忽略系列型号；
8 Tt t 8. com一个制造厂会生产
sSBbWw先整理一下，有关电源平滑滤波电容器的参数已知有:静电容量、额定工作电压、涌浪崩溃电压、价格、品牌、型号系列。 不应该只有小猫两三只，外型尺寸也应该很www.hnygpx.com，8 Tt t 8. com与它相关的有重量及接脚型态，snap-in是插焊PC板式，screw是锁螺丝式。至於重量，同容量同耐压，但品牌不同的两个电容做比较，重量www.hnygpx.com不同；而外型尺寸更与机箱规划有关。有些电容不是全圆型，有点像是多角型，Philips、BHC都有这种看起来似乎很高级的系列。现在dd dtt. comsSBbWw再整理一下，加上重量、外型尺寸、接脚型态─已有九个参数。
外皮颜色？这是谁提出来的？很妙。因白色、黑色、蓝色塑胶封装都有厂商在用，它有时也具有某些意义，例如日规黑底金字常代表高级for audio音响级电容。仅凭外观还能想到哪些？制造日期，9627www.hnygpx.com1996年第27周出厂；近年来日制电容似乎
8ttt8有意省略制造日期的标示。但外皮颜色及文字印刷不直接与品质有关，故仅加上制造日期参数。还有，别忘了适用工作温度，8 Tt t 8. com 105度C比85度C更适用於真空管机。若机器要摆在南极，最好选耐负55度C的品种。
容量误差也别遗漏，当采多颗并联，为求得单只特性均匀，误差当然是愈低愈佳。现在dd dtt. com再加上工作温度及容量误差，咱们手上已有12个参数，对电容器应有三成以上
了解。 请别会错意，电容的工作温度不是指环境或表面温度─不管几度，封装塑胶外皮都是一样，它是指铝箔工作温度，8ttt8装管机选用85度C品种也绝对OK，只要将电容器远离管仔就www.hnygpx.com安全。
可是真正有关电容器品质的几个www.hnygpx.com参数，却都只存在原厂规格书中，
8 t tt8. com不会显露在成品封装外皮上，而这些www.hnygpx.com参数才是本文谈论的重点。
散逸因数─损失角
散逸因数dissipation factor(DF)存在於
8 tt t8.com电容器中，有时DF值会以损失角tanδ表示。想想，损失角，既有损失，当然愈低愈好。塑料电容的损失角很低，但铝电解电容就相当高。DF值是高还是低，就同一品牌、同一系列的电容器
www.，与温度、容量、电压、频率……都有关系；当容量
dddTt.com时ssbbww. com，耐压愈高的DF值就愈低。举实例做说明，同厂牌同系列的10000mF电容，耐压80V的DF值www.hnygpx.com比耐压63V的低。所本刊选用滤波电容常会找较高耐压者，不是没有道理。此外温度愈高DF值愈高，频率愈高DF值也会愈高 。
但
8 Tt t 8. com数值甚高很难看。以瑞典RIFA为例，其蓝色PHE-420系列是MKP塑料电容，它的DF值最低是0.00005/最高是0.0008。但白色顶级PEH169系列铝质电解电容，就未标示损失角规格。若真注明DF值，可能www.ssBBww.cOm会是1.0000，小数点是在1的後面。漏…漏电流
哇！漏电！最好没有。可是没办法，铝电解电容在工作时www.hnygpx.com会产生漏电流。
漏电流(leakage current)当然要低，它的计算公式大致是:I＝K×CV。漏电流I的单位是mA，K是常数，例如是0.01或0.03，每家制造厂会选择不同的常数。但不论如何，电容器容量愈高，漏电流就愈大。
8 tt t8.com你有容量愈大平滑效果愈好的想法，www.hnygpx.com「漏电流」也请考虑在内。从计算式可得知额定电压愈高，漏电流也愈大，因此www.8 t tt8. com降低工作电压亦可降低漏电流。
但降低电容器的漏电流并不
进口电容还贵。漏电流规格，铝电解电容就比钽电解电容差，钽质电容也有乾式及湿式两种，不过它的容量及耐压都较低。 除特别定制外，面对
SsbbwW.com品，想要降低它的漏电流可设法提高Vs对Vr的比值。Vs是涌浪电压，其值当然比Vr额定电压高，但施加电压(真正的工作电压)还应该比Vr低，例如取Vr的90％；找高耐压品种可说是8 t tt8. com正确。
等效串联电阻ESR
一只电容器会因其构造而产生各种阻抗、感抗，比较www.hnygpx.com的www.hnygpx.comESR等效串联电阻及ESL等效串联电感─这www.hnygpx.com容抗的基础。电容器提供电容量，要电阻干嘛？故ESR及ESL也
ESR的高低，与电容器的容量、电压、频率及温度…都有关，当额定电压固定时，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降低阻抗，其理论是电阻并联阻值降低。但若考虑电容接脚焊点的阻抗，以小并大，不见得www.hnygpx.com会有收获。
反过www.，当容量固定时，选用高WV额定电压的品种也能降低 ESR；故耐压高确实好处多多。频率的影响:低频时ESR高，高频时ESR低；当然，高温也会造成ESR的提升。
串联等效电阻ESR的单位是mW，高级系列电容常是low ESR及low ESL。若比较低内阻及低漏电流两种特性，则低内阻
有时电容器规格上会有Z，它与ESR的意义不同，但Z的计算示与ESR有关，
ssbbww. com也考虑到容抗及感抗，是真正的内阻。刚才提到电容的ESR单位是mW，那是指大电容，若是220mF小容量电容，其ESR单位就不是mW
8ttt8W。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！
涟波电流Irac
前面谈到的散逸因数DF-损失角tanδ、漏电流、ESR-串联等效电阻…等，其值都是愈低愈好，但现在dd dtt. com要提的涟波电流ripple current却是愈高愈好。特别是现在dd dtt. com都特别讲究後级扩大机要有大电流输出，电源平滑滤波电容器的涟波电流Irac(或Iac)就显得格外突出。
涟波电流Irac的标示至少应有低频及高频工作时两种规格数字，低频大约是以120Hz做标准，高频大概是以 10KHz做标准，但不同制造厂商可能www.ssBBww.cOm会有略微的差别。
涟波电流与频率刚好成正比，因此www.8 t tt8. com低频时涟波电流也比较低。可是对sSBbWw音响迷www.，低频段的Irac值才是www.hnygpx.com。8ttt8在采购电容器时，涟波电流数字高低是极为www.hnygpx.com的依据。在SsbbwW.com状况下，同品牌时，锁螺丝式电容的涟波电流通常比snap-in插PC板式来得高。
曾经有一种说法:RIFA的10000mF相当於8ttt8厂牌15000mF，8 Tt t 8. com大部份日制电容的涟波电流都不高，而RIFA又特别高，故好像
www.ssbbww.com一个当两个用。德国Siemens、英国BHC电容，在Irac这项特性上也常优於日制品。就笔者所知，Irac最大的电容，是Siemens SIKOREL系列电容为最高，6800mF/63V就高达20A！若是小容量电容，Irac最大的是Sanyo OS电容。
就後级扩大机的动作www.，
8ttt8人会认定低频时吃电流。有个方法www.ssbbww.com试:以电表直流电压-DCV最低档量任一只射极电阻压降，最好是指针电表，播放唱片，将前级音量转大，注意电表指针的摆动，你就会发现低频固然会吃电流，四把吉它连弹也会猛吃电流！什麽音乐最适合run-in後级扩大机？Holst的《行星组曲》第一曲MARS。
现在dd dtt. com你应该已经明了六成以上
，或许你想问:有没有体型不大，漏电低、ESR低、tanδ低、误差低、价格低，但涟波电流高、适用温度范围高的铝电解电容？嗯…，没有！关於容量误差，近年来铝质电解电容颇有进步，以往是-20％～+40％，现在dd dtt. com大多是+/-20％。但其容量常偏＋而不是偏－，故10000mF测量起来有可能www.ssBBww.cOm会接近12000mF。
精确量取大容量电容器的静电容量，是我多年来一直想做的事。不要怀疑，这种测试仪器很难买到，美国曾制造过，可量至99999mF，并能ssbbww. com显示DF值及 ESR值；而且电容量是100Hz、1KHz、10KHz三段（不是两段）频率测试的平均值。这种仪器国内市场曾出现wWw.过，小卖新台币十万元─只差漏电流的测试。
额定工作电压的安全度，在我的标准是:至少理让15％。例如某电容的额定电压是50V，虽然涌浪电压可能www.ssBBww.cOm高至63V，但我最高只会施加 42V电压。让电容器的额定电压具有较多的余裕，能降低内阻、降低漏电流、降低损失角、增加www.8 t tt8. com寿命，一举数得何乐不为？以前曾看过日制扩大机，±48V工作电压配上10000mF/50V滤波电容；短时间内当然不会烧坏，但时日长久，寿命有可能www.ssBBww.cOm降低，那就得更换新品或另购新机。8ttt8日制品常有「时间到了，该走了」的宿命，你也不能指责它是偷工减料，毕竟做生意总要图利，若一辈子只能卖你一次，如何赚钱？
容量愈高哼声愈低？
自己装，最讨厌的www.hnygpx.com哼声除不掉。有人将滤波电容加大ssbbww，哼声就没了。我是不十分相信，因扩大机的哼声常是因地回路不当引起，来自电容器微乎其微。
dddTt理论上，容量愈高，电源平滑效果也就愈佳，8ttt8大容量的做法，是
因此www.8 t tt8. com不少後级扩大机，特别是美国产品Krell、Mark Levinson，最爱采用大水塘─大电容；丹麦的Dynaudio，连前级扩大机都用到十数万mF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。
可是也有不少名厂走低容量路子，例如美国Amcron有台 250W×2专业後级扩大机，两声道合计500W，只用了2只8200mF小滤波电容器(好像是小了点)。瑞士Goldmund算是Hi-End品牌，产品送到各杂志社试听，没有一个评论员胆敢说它坏，它的大後级www.hnygpx.com采用小电容。瑞士FM Acoustics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，号称数十A电流输出，本人亲眼得见，全机只使用2只10000mF/100V滤波电容。
大容量滤波与低容量滤波两种理论基本上是对立的，但却ssbbww. com存在於音响圈。以低容量论点设计扩大机，也www.ssbbww.com8 t tt8. com没有哼声，而且低频表现也不比「大水塘」机差。重点是什麽？Irac涟波电流。8 tt t8.com你如今还是满脑子的大容量，那你还不了解电解电容！
给大家一个建议:组装後级若采用低容量滤波电容时，千万要配用高功率电源变压器。也www.hnygpx.com「瘦了电容器、肥了变压器」，这可能www.ssBBww.cOmwww.hnygpx.com扩大机好声的秘绝。以这几年详细之观察，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滤波电容有效多了。
一颗大的？多颗小的？
OK，有人放心不下，滤波电容坚持要大mF─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，不但内阻www.ssbbww.com降低，反应速度也会也快，透明度及解析度都比较好8 t tt 8.c o m。
Mark Levinson及Krell的後级不是以小并大，但有谁认为它反应速度慢、不透明有雾？面对此问题，我自己都长期陷入迷阵中。就机箱规划www.，用多颗小电容并联似乎比较理想，而且进货量大价格也便宜，甚至前级、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，当消费者面对数十万元进口机采用多颗小电容时，他会自我解释:www.hnygpx.com很有道理；但面对国产品时，他可能www.ssBBww.cOm会有另一套恶毒的说法:偷工减料！
就音质表现，大水塘or小水塘、一颗大的or多颗小的，应该没有绝对关系。******说得好:管它黑猫、白猫，会捉老鼠的www.hnygpx.com好猫。
制造厂牌也关乎品质特性，前述有人终其一生不用日制品。美国原本有两大电容器品牌Mallory及Sprague，现在dd dtt. com Sprague已成绝响，8 Tt t 8. com它被日本Nippon Chemi-con收购，且公司名称注册United Chemi-Con/简称UCC。但只要是仍在美国制造，外皮印有made in USA，商标更改与制造品质应无关联。
不过外界已有耳语:UCC比Sprague差，可能www.ssBBww.cOm性如何？日本商社一旦
接手，行销政策自然会大幅改变，
dd dtt. com提高出货量必得降低售价；但假格下滑也会
www.d dd tT. com品质下滑。询问本地代理商瑞普公司，UCC电容销售量比Sprague低，显示国内厂商有排斥UCC的反映。若比较UCC及Sprague的规格特性，果然是一付Japanese样─体型大为缩水，原本40mm×80mm的改成40mm×50mm，价格可能www.ssBBww.cOm较低廉，但ESR增加www.8 t tt8. com、Irac减小─怎不令人掷笔三叹？ 你对日制品有疑虑？没办法，非但美国如此，德国也需要sSbBwW.cOm日本资金进入来个德日合作，Siemens就和松下Matsusita共同生产S＋M电容器。这是未来趋势，几乎不可避免。RIFA也早就被EVOX吃下，EVOX是大集团，到处设厂，本刊SigEnd单端前级有用到1mF电容，www.hnygpx.comEVOX品牌，虽然自美国进口，但一付台制品模样。
储存及工作寿命
比起电阻、IC、电晶体、塑料电容这些半永久性元件，铝电解电容的寿命就值得重视。一是储存年限，自然与寿命有关，10～20年应无问题。存放过久的电容不宜立刻使用，利用
power supply先将它aging(活化)；夹上端子，缓慢
ssbbwW.compower supply电压，由低至高，最高可调至此电容的额定电压。 工作寿命就很难说得明白，所谓长寿命LL-long life电容，通常是表示涟波电流Irac稳定。前面曾谈到电容的Irac与工作温度及频率都有关，例如同是10KHz，40度C时是15A，85度C时是9A；15A/9A＝1.67。此数字www.hnygpx.com电容的寿命因数（本人临时想出来的），数字愈高寿命愈低，数字愈接近1寿命愈长。
8 tt t8.com没记错，1.93表示10万小时，1.85表示20万小时，故1.67至少50万小时！但电容器的主要功用是充、放电特性，因此www.8 t tt8. com不宜经常快速充、放电。有两个方法可有效延长电容器寿命:一是减少开机、关机次数，二是设法降低开机时的瞬间充电电流─你听懂了吗？本刊也注意到此问题，故多年来都是这样做。
即令是如此，若问:到底是哪一种电容的音质较好8 t tt 8.c o m？这也实在难以回答。基本上，不同品牌、系列的电容，它的声音表现自然
8tt t 8. com不同。我个人不会「日制品打死不用」，只要
8tTt8得当，日制品也不输欧美货。多年前曾用过ELNA高级Cerafine音响级电容，它的ESR虽然低，但Irac也不高，装在amp.上，低频很厚实，但雾气较重，不够透明。可是并上speed-up小电容後，就豁然开朗。
故实际8ttt8装配时，记得www.hnygpx.com要在主滤波电容上加并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1mF、小的0.1mF，MKP是最低
有时并上小电容会发现助益不大，这可能www.ssBBww.cOm是小电容未选对。RIFA的电解及塑料电容，若想加并speed-up，奉劝你不要找WIMA，建议各位试试MIT的PPFX-S锡箔或RTX系列0.1mF。写这篇文章的ssbbww. com，也留意各杂志的广告，美国Krell及加拿大Class'e Audio的Hi-End後级新机种竟然都采用日本Nichicon电容做主电源平滑滤波！但杂志评论员有谁敢说它差？！
前级扩大机吃不了数百mA电流，故滤波电容较易选择。高瓦数、高输出电流扩大机就很难伺候，
www.滤波电容的Irac特性就要考虑在内。
对於滤波用电解电容，有几点值得网友注意:一、大致上www.，日制品的Irac比欧美品低；二、低漏电流比低ESR更www.hnygpx.com；三、大滤波电容宜并接小电容；四、尽量选高耐压电容；五、最顶级的电容，容量及耐压都不高，故数百瓦的大power通常声音粗糙，不是没有道理。
笔者不建议哪种电容最好，8 Tt t 8. com只要用得恰当，每种电容都可发出好声。至於刻意强调电容、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！
关於铝质电解电容的构造
电容器依其元件构造大致可分成:一、卷绕型，二、积层型，三、电解型。而电解型又分铝质及钽质两类，铝质再分成液态电解质及固态电解质。若说液态电解质是铝箔湿式、固态电解质是铝箔乾式，那就错了，因铝箔乾式及铝箔湿式都是液态电解质电容。
铝质电解电容是以经过ssbbww蚀刻的高纯度铝箔做为阳极，以其表面经阳极氧化8tTt8之化成薄膜做为电介质，再以浸有电解液的薄纸或布做阴极。由於电解液是用吸浸式，故称铝箔乾式电解电容。
何谓铝箔湿式？在电容器内直接加电解液─例如硼酸**＋乙二醇混合液，这种用手电容摇一摇还会发出流水声，瑞典RIFA的PEH169系列www.hnygpx.com这种电容。
即使是欧洲名厂，做为阳极的铝箔也非自行生产，8ttt8统一由某公司供应，就好像瑞士表厂甚多，但只有少数几家会做油心。大约10年前义大利某公司无法正常供应阳极铝箔时，全球各名厂如Mallory/RIFA/Sprague或Rubycon/Philips…就只得拖延交货脱时间，没原料怎麽生产交货？至於吸浸电解液的纸，也绝非在SsbbwW.com文具店即可购得，最大供应商是在马来西亚。
减小字体
增大字体
中查看“浅谈电源滤波用电解电容”收录情况
中查看“浅谈电源滤波用电解电容”收录情况