Kondensatory papier w oleju (PIO): co jest specjalnego?

18

Wiele obwodów audio wykorzystuje kondensatory PIO. Jakie są właściwości elektryczne czapek PIO, które czynią je wyjątkowymi (tj. Uzasadniają koszt)? Które części obwodu wzmacniacza odnoszą największe korzyści z zastosowania zaślepek PIO?

capacitor audio amplifier learnvst
źródło
12
Tworzą specjalną magiczną reakcję z kablami beztlenowymi, specjalną drewnianą skrzynką, w której znajduje się wzmacniacz, i różnymi innymi przesądami, które widzą tylko audiofani. Te rzeczy nie są przeznaczone dla zwykłych mugoli, którzy muszą robić elektronikę, stosując fizykę i matematykę.
Olin Lathrop
Czy nie mieliśmy takiego pytania kilka lat temu ... Jeśli dobrze pamiętam, miał świetne odpowiedzi.
AndrejaKo,

Odpowiedzi:

20

Zanurzenie oleju było powszechnie stosowane w aplikacjach wysokonapięciowych, takich jak energetyka, do kondensatorów, a także do wyłączników / przekaźników aż do późnych lat 70. i jest nadal używane, choć najwyraźniej rzadko. Korzyści przywołane przez poprzednią generację inżynierów zawierać:

  • Tłumienie wyładowań łukowych na wyższe napięcie niż powietrze
  • Ulepszone chłodzenie lokalnych punktów ciepła z powodu krążenia płynu
  • Poprawiona izolacja między elektrodami kontaktowymi, mająca wyższą stałą dielektryczną niż powietrze
  • Eliminacja pęcherzyków w papierze lub folii lub między elektrodami, co pozwala uniknąć sporadycznego wyładowania łukowego i zmian właściwości
  • W określonych zastosowaniach wysokiego lub niskiego ciśnienia preferowane były oleje, ponieważ były mniej ściśliwe (prawie wcale) w porównaniu z powietrzem. Kompresja lub rozrzedzenie spowodowałyby nieprzewidywalną zmianę odległości między elektrodami, a tym samym ich pojemności.

Vintage wzmacniacze audio były oparte na lampach próżniowych i często działały przy wysokich napięciach, co uzasadnia użycie tak przyjaznych dla wysokiego napięcia komponentów. Jednak współczesne wzmacniacze półprzewodnikowe pracują przy (zwykle) znacznie niższych napięciach, dlatego nie powinny mieć żadnego silnego technicznego uzasadnienia dla dalszego stosowania kondensatorów wypełnionych olejem. Nie ma jednak uzasadnienia dla duchowych przekonań audiofilów.

Przypis: Olej został później w dużej mierze zastąpiony w wyłącznikach automatycznych gazem SF6, który nie jest łatwopalny, eliminując w ten sposób zagrożenie bezpieczeństwa związane z olejem. Wyłączniki próżniowe są teraz również stosowane w instalacjach wysokiego napięcia. Te dwie opcje nie wydają się jednak występować w kondensatorach.

Anindo Ghosh
źródło
Podoba mi się twoja uwaga na temat różnicy napięcia zasilania w przypadku wzmacniaczy lampowych i półprzewodnikowych.
jippie
Ciekawy punkt Jednak osoby stosujące rozdzielnice zanurzeniowe w oleju uznaliby obwody lamp próżniowych za „niskie napięcie”. „Dyrektywa niskonapięciowa” WE ma zastosowanie do 1500 V DC. Kondensatory olej / olej zwiększają przenikalność, zmniejszając rozmiar kondensatora. Nie krąży w żadnym stopniu i nie odgrywa żadnej roli w chłodzeniu ani tłumieniu łuku. Jednak jego lepkość w pewnym stopniu kontroluje wibracje akustyczne; nowoczesny twardy film napędzany kondensatorem może emitować cichy dźwięk, jak nieefektywny głośnik elektrostatyczny; jeśli poruszają się jego płytki, jego pojemność również prawdopodobnie się zmienia.
Brian Drummond
11

Jako profesjonalny inżynier i muzyk amator byłem zaintrygowany tym pytaniem. Wszystko, co mogłem znaleźć na ten temat, można podsumować tutaj ...

Wielu ekspertów elektronicznych powie ci, że nie ma naukowego wyjaśnienia, dlaczego papier w kondensatorach olejowych da ci lepszy dźwięk, gdy jest używany w obwodzie gitarowym. Ale w społeczności gitarowej jest dobrze znany fakt, że papier w oleju będzie cieplejszy, gładszy i będzie miał więcej „blasku” niż ceramiczne kondensatory, mylar lub polipropylen. Oryginalne trzmiele i czarne piękności były z papieru w oleju i przez wielu uważane były za „świętego Graala” Tone aż do kondensatorów.

A stąd ...

Nakrętki papier w oleju (lub PIO) to tylko jedna odmiana kondensatora. Inne są wykonane z mylaru, ceramiki itp. W Les Paulach z lat 50. zastosowano nakładki PIO, a wielu docenia ich jakość tonalną w porównaniu z bardziej nowoczesnymi kondensatorami.

Wpływ dowolnego kondensatora na odpowiedź częstotliwościową i odpowiedź przejściową będzie zależeć od innych impedancji w obwodzie, w którym są one zamontowane, tak aby kondensator nie mógł mieć „dźwięku” jako takiego.

Ale zbaczamy tutaj na bardzo subiektywne (a niektórzy mogliby powiedzieć, religijne) terytorium i na szczęście, ponieważ nie jestem gitarzystą, nie mam żadnych uprawnień, by komentować dalej ...

MikeJ-UK
źródło
11

To ten sam powód, dla którego ludzie zbudują wzmacniacz hi-fi na 80-kilogramowej płycie granitowej, unikną wzmacniaczy operacyjnych w swoich projektach lub użyją kabli głośnikowych z czystego złota o grubości 00: nie są właściwymi inżynierami i są skłonni do biorąc kawałek prawdy, doprowadzając go do nadmiaru i ignorując wszystko inne.

Kiedy czytasz:

być cieplejszym, gładszym i mieć więcej „blasku”

lub

przez wielu uważany za „Świętego Graala”

to naprawdę oznacza:

niektórzy uważają, że są schludni, bez żadnego konkretnego powodu.

Phil Frost
źródło
8
Na marginesie ... Wielu audiofilów czerpie dodatkową przyjemność, wiedząc, że zainwestowali w sprzęt odtwarzający dźwięk. Główne problemy z „ciepłem” polegają na tym, że odtwarzają stare efekty zniekształceń skażone pamięcią. Bardzo dokładnie odtworzona muzyka jest często odrzucana jako zimna, szorstka lub mechaniczna, podczas gdy zabłocenie szczytów (jak wzmacniacze lampowe) i inne niewielkie efekty zniekształceń harmonicznych wytwarzają pożądany dźwięk. Nie chodzi o wierność, lecz o nostalgiczną wierność. Dlatego starsze, drogie, ponieważ nie są już istotne, części są poszukiwane.
Edwin Buck
2
@Edwin: Chciałbym zobaczyć kilka podwójnie ślepych badań przeprowadzonych w odniesieniu do takich zjawisk; osoba, która twierdzi, że vintage lub drogie (wieloryby) mają inny dźwięk niż nowsze / tańsze, będzie mogła wybrać materiał źródłowy audio i środowisko odsłuchowe. Dostaliby dziesięć przycisków, z których pięć byłoby losowo wybranych, aby użyć „nowego” komponentu, a pięć z nich używałoby klasycznego. Jeśli ich ulubione komponenty mają inny dźwięk, powinny być w stanie określić, które pięć przycisków różni się od pozostałych pięciu. Który komponent brzmi „lepiej” ...
supercat
2
... jest wyłącznie subiektywnym osądem; jeśli ktoś stwierdzi, że jakieś dziwaczne zniekształcenie harmoniczne sprawia, że ​​nagranie jest dla niego bardziej estetyczne, nie mogę się z tym kłócić, pod warunkiem, że istnieje co najmniej pewna kombinacja materiału źródłowego i środowiska odsłuchowego, w którym może rzeczywiście powiedzieć różnicę . Jeśli jednak nie potrafią rozróżnić elementu preferowanego od bardziej konwencjonalnego, wszelkie wyrażone preferencje byłyby bezpodstawne.
supercat
7

Jeśli przywracasz - lub odtwarzasz - historycznie ważny wzmacniacz, taki jak wzmacniacz hi-fi Leak TL12 z 1940 roku lub wzmacniacz gitarowy Vox AC-30, ważne jest, aby używać odpowiednich części lub najbliższych nowoczesnych alternatyw.

Kiedyś najlepszymi i najbardziej niezawodnymi kondensatorami wysokiego napięcia były papier w oleju. Pierwotni projektanci wykorzystali je, ponieważ nie było dobrej alternatywy. (Uważam, że mają tendencję do wycieku po około 40 latach)

Brian Drummond
źródło
Być może różnica w porównaniu z nowoczesnymi typami kondensatorów polega na tym, że kondensatory papierowo-olejowe wykazały długą żywotność w terenie? Kiedy mieliśmy czapki elektrolityczne w ich obecnym formacie, prawdopodobnie około lat 70-tych? Będzie to jak porównanie grafiki w medium olejowym (długa historia, znane cechy starzenia) w porównaniu do nowszych akryli.
shimofuri
2
Mam elektrolitykę z lat 30. XX wieku, ale mają one zwykle niższe napięcie i - nawet gdy są nowe - spodziewano się, że nie będą działać poprawnie, dopóki nie zreformują się po włączeniu obwodu. „Podręcznik współczesnego radia” mówi „w niektórych starszych typach prąd upływowy jest bardzo duży i może upłynąć dziesięć minut, zanim kondensator zostanie wyleczony” (od wydania z 1934 r.)
Brian Drummond
4

Ten facet faktycznie wykonał pomiary i umieścił trochę Lissajous, więc przynajmniej możemy zobaczyć dane. Widzę kilka prostych linii, ale mówi, że papier / olej był „najczystszy”, ale widzę wiele prostych linii (z pewnymi wyjątkami).

Scott Seidman
źródło
1
Myślę, że te krzywe pokazują, że poliester, polistyren, poliwęglan, polipropylen, mika i olej papierowy będą równoważne w zastosowaniach o niskim napięciu i niskim obciążeniu. Czapki gitarowe mają z pewnością niskie napięcie (ułamki wolta) i nie są obciążone.
David Johnston,
2

Mogą występować dziwne zachowania akustyczne, ponieważ folie kondensatora będą odczuwać pewną siłę od napięcia na nich, z różnymi efektami dla papieru, mylaru itp.

Dawno temu miałem kilka kondensatorów wypełnionych olejem ze szklanego korpusu z jednostki wysokiego napięcia starego oscyloskopu. Zostały ocenione na 40 KV lub coś w tym rodzaju. Ale kiedy umieściłem na nich prąd przemienny o częstotliwości 60 Hz (prawdopodobnie prosto z linii zasilającej. To było dawno temu), wybuchły. Domyśl. Wyobrażam sobie, że nie mogli wytrzymać wibracji 60 Hz.

Bobbi Bennett
źródło
Jeśli kondensator ma wysoką pojemność i wysoką ESR, wówczas umieszczenie go w zasilaczu prądu przemiennego spowoduje zrzucenie dużej ilości energii do kondensatora. Ta energia musi gdzieś pójść .....
Peter Green,