- Выбор плёночных конденсаторов для применения в Hi-Fi- и High-End-аудиотехнике. Часть 1. Устройство, свойства и параметры
- Плёночные конденсаторы – оптимальное решение!
- Рейтинг лучших конденсаторов для звука на 2021 год
- Разновидности, применяемые в современных звуковых платах
- Электролитические
- Пленочные
- Бумажные
- Нюансы применения
- Анализ лучших видов для аудио и радиоустройств на 2021 год
- Пленочные
- Бумажные
Выбор плёночных конденсаторов для применения в Hi-Fi- и High-End-аудиотехнике. Часть 1. Устройство, свойства и параметры
Сохранить и прочитать потом —
На фоне растущих потребностей энтузиастов качественного аудио Hi-Fi-/High-End-производители постоянно прилагают усилия по улучшению качества звучания своих продуктов. Применяемые пассивные радиотехнические комплектующие, в том числе конденсаторы, стоят в стороне от наиболее интересных активных компонентов, но их влияние на конечный результат огромно. Только наилучшие элементы могут использоваться в аудиотехнике класса High End.
Обзоры в журналах, посвящённых Hi-Fi-/High-End-аудио, сконцентрированы вокруг готовых компонентов домашних аудиосистем, при этом часто не уделяется никакого внимания тому, где и какие используются в них конденсаторы, какими свойствами они обладают, какие параметры нужно учитывать и как они влияют на звук. В этой статье мы разберёмся в устройстве этих элементов, их технических характеристиках и в том, как они могут повлиять на звук.
Свое внимание мы сконцентрируем на плёночных конденсаторах различных видов с тем, чтобы понять, почему именно они предпочтительны для использования в High-End-компонентах.
Как ни странно, но даже в мире, опирающемся на физику как науку и современные технологии, топовые аудиосистемы – как законченные решения, так и их отдельные модули – часто изготавливаются с применением электронных и радиотехнических комплектующих, которые должны при упоминании их торговых марок вызывать у конечных потребителей град положительных эмоций. В особых случаях разработчики используют продукты известных брендов, при этом даже не вдаваясь с пристрастием в их технические характеристики. Высококлассный продукт может быть действительно таковым, если все его составляющие оптимально подобраны по параметрам, а не по громким названиям их брендов и серий.
В аудиотрактах каждого компонента, начиная с CD/DVD-транспорта, внешнего ЦАП, предусилителя и усилителя мощности и до кроссоверов АС в самом конце, используется множество конденсаторов различных типов, ёмкостей и номинальных напряжений. В подавляющем большинстве случаев от них напрямую зависит качество звука, так как эти элементы находятся в аналоговых сигнальных цепях.
Назначение конденсаторов можно разбить на три базовые группы:
- применение в сигнальных цепях;
- функциональные задачи;
- использование в силовых контурах.
Оптимальный выбор конденсаторов для этих целей определённо может привести к улучшению конечного результата или, по меньшей мере, минимизировать вносимые потери. Те, что функционируют в сигнальных цепях, естественно, в значительно большей степени влияют на аудиосигнал. Последовательные реальные улучшения в звуке могут быть достигнуты только путем замены всех недостаточно качественных по параметрам комплектующих данного типа.
Ещё один надежный путь к хорошему результату – использование качественных функциональных конденсаторов в таких местах, где неверный выбор может привести к искажениям сигнала в CD/DVD-транспортах, ЦАП, предусилителях. Конденсаторы в силовых цепях (например, для сглаживания пульсаций или поддержки уровня напряжения) оказывают меньшее влияние на звучание при условии, что они имеют как можно большую ёмкость. Однако их качеством тоже нельзя ни в коем случае пренебрегать в устройствах High-End-класса.
Плёночные конденсаторы – оптимальное решение!
Плёночные конденсаторы для большинства сигнальных цепей являются самым лучшим выбором по критерию цена/качество и уступают пальму первенства в некоторых приложениях только фольговым (рис. 1), исторически бывшим их предшественниками.
Рис.1. Фольговый конденсатор, разработанный специально для кроссоверов АС High-End-класса.
По запасаемой энергии в единице объёма фольговые и плёночные конденсаторы уступают только электролитическим, ёмкость которых доходит до единиц фарад. По совокупности технических параметров плёночные конденсаторы являются наиболее подходящими для использования в аудиотехнике и только в специализированных применениях, например, в кроссоверах (фильтры для раздела полос в АС), немного уступают фольговым аналогам, при этом имея значительно меньшие массу, размеры и в десятки раз более низкую стоимость. Плёночные конденсаторы можно разделить по типу диэлектрика на четыре группы:
| Материал плёнки и международные сокращения | ||||
| Характеристики плёночных диэлектриков | Полиэтилентерефталат(PET) | Полиэтилен-нафталат (PEN) | Полифенилен-сульфид (PPS) | Полипропилен (PP) |
| Диэлектрическая проницаемость на 1 кГц | 3,3 | 3 | 3 | 2,2 |
| Мин. толщина плёнки | 0,7..0,9 | 0,9..1,4 | 1,2 | 1,9..3,0 |
| Влагопоглощаемость | Низкая | 0,4 | 0,05 | Рис. 2. Схематическое изображение фольгового конденсатора. С течением времени технологии развивались, и инженеры предложили использовать вместо толстой фольги и бумаги тонкую металлизированную плёнку и полимерные диэлектрики. Для устранения индуктивности была изобретена технология производства плёночных конденсаторов со стековой структурой, изображённой на рис. 3.
Стековые плёночные конденсаторы на данный момент имеют следующие топологии и структуры:
Типы стековых плёночных конденсаторов и типовые названия серий, ставшие индустриальными стандартами де-факто. Названия серии начинаются с буквы, которой обозначают тот или иной тип используемого диэлектрика: М – обозначает металлизацию;
Также встречаются плёночные конденсаторы с диэлектриками других типов с сокращенными наименованиями:
MKP-серии имеют самую простую топологию и могут производиться, как из односторонне металлизированной (рис. 3) плёнки, так и двусторонней (рис. 4). Такие конденсаторы производятся из четырёхслойной плёнки. Они имеют в 5-10 раз большую перегрузочную способность по импульсным токам за счёт большего количества контактов металлизации с контактным слоем на торцах, который к тому же для конденсаторов с двусторонней металлизацией диэлектрика делается более толстым. Лучший контакт обеспечивает и более низкое эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора (Low ESR), что, в свою очередь, уменьшает диссипативные потери на 30-50% по сравнению с вариантом односторонней металлизации. Они отлично себя зарекомендовали для применения в Hi-Fi- и High-End-компонентах, а также во всех сигнальных аудиоцепях профессиональной студийной звукозаписывающей и звуковоспроизводящей аппаратуры.
MKT и MKN – полиэтилентерефталатные и полиэтиеленнафталатные конденсаторы –имеют более сложную топологию, чем MKP, и рассчитаны на более высокие импульсные токи, чем MKP-конденсаторы с двусторонней металлизацией. Серии MKN выгодно отличаются низкими коэффициентами зависимости ёмкости от частоты по сравнению с конденсаторами других типов. X1/X2 – плёночные конденсаторы, специально разработанные для соответствия стандарту электромагнитной совместимости IEC60384-14 и применяющиеся для фильтрации дифференциальных помех в цепях питания. В аудиоаппаратуре они будут как нельзя кстати вместе с синфазным дросселем во входных цепях питания. MFP/FKP – полипропиленовые конденсаторы, которые могут выдерживать очень большие импульсные токи благодаря тому, что их электроды изготавливаются из фольги с соединением, обеспеченным толстым слоем металлизации. Данный тип конденсаторов великолепно подходит для сигнальных цепей аудиотрактов усилителей. Однако данная технология предполагает значительно меньшую удельную ёмкость, поэтому найти фольговый стековый полипропиленовый конденсатор ёмкостью более 0,68 мкФ может оказаться невозможным. Плёночные конденсаторы со стековой структурой имеют множество отличительных от других типов свойств. К ним относятся очень низкая, практически нулевая паразитная индуктивность, способность выдерживать огромные импульсные токи при очень компактных габаритах даже для высоких номинальных напряжений (более 600 В), исключительная надёжность, низкие температурные коэффициенты ёмкости, отличные характеристики зависимости ёмкости от напряжения и ёмкости от частоты сигнала. Об этих и других эффектах и параметрах плёночных конденсаторов мы поговорим в следующей части статьи. Источник Рейтинг лучших конденсаторов для звука на 2021 год
Просмотрено: 4610 Отменная акустическая система отличается не просто тем, что воспроизводит чистый и громкий звук, но и тем, что эти звуки способны разносится по всей округе. Чтобы прочувствовать весь сектор воспроизводимого звука и на порядок усилить мощность меломаны используют лайфхаки. Хитрым прибором-помощником для этой цели служит конденсатор. Совсем небольшое по размеру устройство цель которого сохранять в себе необходимое количество энергии. Какой у него принцип действия? Установленный на звуковую плату он проводит ток, отфильтровывает нагрузку помогая проигрывать звук. Сейчас на рынке присутствует большое разнообразие моделей, которые отличаются ценой, уровнем мощности и техническими особенностями. Чтобы выбрать наилучший вариант, нужно хорошо разобраться, какие разновидности есть, в чем их плюсы и под какие звуковые карты они подходят. Чтобы точно знать, какие конденсаторы достойны покупки, редакторы сайта составили топ 2021 года используя отзывы реальных пользователей, технические характеристики и сравнительного анализа самых популярных моделей.
Разновидности, применяемые в современных звуковых платахНесколько категорий, которые следует выделить для приборов для хранения энергии, используемых в усилителях:
Все такие подвиды применяются для создания звуковой волны. Если нет опыта, трудно разобраться в отличиях разных видов представленных на современном рынке деталей, все кажется примерно одинаковым, в действительности правильно подобранный конденсатор влияет не исключительно на качество, но во многом на удобство использования звуковой платы. ЭлектролитическиеКогда в главной роли диэлектрика применяется оксид в основании металла (фольги), а электролит на катоде – такие устройства называют электролитическими. В таких моделях достаточно большая ёмкость и продолжительный срок эксплуатации – различные варианты такого изделия позволяют работать от 3 до максимального значения – 8 тысяч часов в самых максимальных температурных режимах. Достоинством этого типа устройств можно назвать сравнительно не плохую надёжность и не высокую цену. Недостатком – чтобы разработать на нем надежную Hi-Fi аппаратуру, нужно приложить не мало усилий. Устройства такого типа очень посредственно подойдут для звука, так как длительный процесс зарядки и не спешный процесс разрядки (всему виной ионные процессы) мешают качественному звуковоспроизведению. На практике достаточно часто происходят поломки, из-за чего может выйти из строя не только звуковая плата, но и другая аппаратура, хотя в теории у таких устройств высокий барьер к износу. Используют в недорогих моделях, чтобы снизить общую цену готового изделия, так как это экономически выгодно производителям. Что касается потребителя такой выбор идет ему во вред. Низкая цена, к большому сожалению идет в данном случае идет не с высоким качеством в пере как хотелось бы меломану. Конечно, есть небольшое количество экземпляров, которые выдают не плохие результаты, и этот факт мог бы вызывать радость если бы не один неприятный момент. Такие модели зачастую устанавливались на лимитированные серии, найти такой экземпляр порой не просто.
ПленочныеКогда в качестве вещества, плохо проводящего ток, используется пленка (фторопласт, полиэтилен, полистирол и другое) такой вид называется пленочным. Рассматриваемый тип отличается повышенным сопротивлением изоляции. Отличительной особенностью является способность к самовосстановлению, по прошествии пробоя диэлектрика. Температура для нормальной работы не должна превышать 200 градусов. В сравнении с электролитическими пленочные проигрывают в емкости, но выигрывают в скорости работ. Пленочные модели выступают в качестве фильтра напряжения, плюс к этому разделительно-переходные обязанности возлагаются на них. Это повышает качество звука многократно. Хотя цена пленочных на порядок выше, чем электролитических, но с основной задачей они справляются гораздо лучше. Для каждой отдельной модели устройств такие устройства подбираются сугубо индивидуально. Применение пленочных вариантов сильно влияет на решения в изготовлении звуковых плат. Проблема встаёт из-за малой мощности, их приходится либо сочетать с электролитными или использовать другие конструктивные подходы. При парном сочетании нескольких типов конденсаторов большую часть устанавливают пленочного, меньшую электролитического вида. Благодаря этому электролитические не существенно искажают звук, но зато помогают в более рациональном расходовании энергии. БумажныеСледующий тип энерго накапливающих приборов, которые успешно применяются в звуковой аппаратуре это бумажные. В таких изделиях используются части в состав которых входит бумага, она может быть как сухая, так и пропитанная особым веществом. Это самый качественный и высокий по цене тип изделия. Несмотря на то, что их сочетают в использовании с электролитическими бумажные сохраняют высочайшее качество звучания и оставляют за собой отличные показатели. Конечно, не секрет, что знающие меломаны в состоянии отличить звучание бумажных устройств от всех других типов. Есть бумажно-пленочные, а есть только бумажные версии. Рассмотренный вариант чаще устанавливают по специальному заказу клиента, поэтому можно сказать, что это штучный товар.
Нюансы примененияЧтобы выбрать для себя конденсатор, стоит обратить особое внимание на параметры, отвечающие потребностям, так как в конечном итоге именно это повлияет на то, насколько приятно будет звучать аудио. Электролитические можно выбирать, если качество воспроизводимого звука не сильно важно. Если остановится на такой модели, то конденсатор на среднем уровне выполнит поставленную задачу. Такое устройство будет стоить не дорого и не потребуется сверхсложных при установке звуковой платы. Как и следует ожидать, рассмотренный тип конденсаторов будет установлен в моделях самого низкого ценового сегмента и высоких результатов Hi-Fi ждать не приходится. Другое дело, когда речь заходит об устройствах на основе пленки и бумаги. При изготовлении звукоусилительной аппаратуры, в первую очередь, стоит отдавать предпочтение только такому типу конденсаторов, но все же кое-что стоит учесть. Пленочные конденсаторы нередко грешат помехами, исходя из этого, не всеми подряд моделями нужно пользоваться. Отчасти это вызвано частями, которые могут указывать на нелинейное искажение, в частности в конкретных частотах. Применять подобного рода устройства целесообразно для подпитки и в не самых важных цепях на плате. За основную работу лучше, когда отвечают пленочные конденсаторы, им и будет по плечу накопить ток. Анализ лучших видов для аудио и радиоустройств на 2021 годПленочныеЦеленаправленно пленочные устройства имеют в своём составе материал разных видов, служащий диэлектриком. Преимущество данной конструкции — это отличная прочность, что позволяет долго служить в цепях с повышенным напряжением, практически снижая к нулю риск утечки. Очевидным минусом является незначительный объём. Открывает тройку пленочных лидеров JB JFGC, он способен выдать прекрасное звучание и при этом сильно не ударит по бюджету. Отличительная особенность модели соединение пленки из полипропилена и полиэстера с участием смолы. Эта комбинированная модель работает благодаря сочетанию переменного и постоянного электричества, и прекрасно гармонировать с фильтрами в акустической системе. Предельная температура, которую выдерживает эта модель, составляет 100 градусов. Напряжение колеблется в пределах 1000 В (250-1250). К сожалению, емкостные показатели не велики, не более 35 мкФ. Диаметр не велик 0,8 мм, размеры изделия небольшие, а продуманный дизайн помогает изделию без труда стать дополнением каждого стиля.
Очередная модель пленочного типа — MKP Jantzen Cross Cap. Выделяется на фоне конкурентов превосходным качеством звукопередачи и отменными характеристиками. Использование этого аппарата позволит пользователю, насладится звуком без всяких посторонних искажений. Материалы покрытия отлично подобраны: полипропиленовая пленка, а наверху покрытие из смеси цинка с эпоксидом. Пленочное устройство функционирует в пределах 0,1-300 мкФ, устойчив к напряжению, не превышающему 400 В, так же он не габаритных размеров – это отличные показатели изделия, которое отлично подойдет потребителю. Все по формату 2 в 1 (цена и сверх качество).
Почетное 3 место занимает изделие фирмы Visaton. Цена уже на порядок выше двух лидеров топа и класс уже ниже. Применяется в качестве дополнения к фильтрам АС-класса High-End. Преимущественной особенностью этой модели является пониженная вероятность потери тока в процессе интенсивной работы. Visaton MKP 3.3/250 выдерживает повышенное напряжение постоянного тока 250 В, этот факт добавлен производителями в название устройства. Внешний вид изделия, хотя и не может похвастаться эксклюзивным дизайном, зато маленькие габариты и правильно, 30 мм выверенное технически расстояние от одного вывода до другого дает возможность использовать его в различных звуковых установках. Существенным недостатком, который может огорчить не высокое качество смонтированных деталей.
БумажныеУстройства, в которых в качестве диэлектрика выступает специальная бумага носят соответствующее название – бумажные. Из-за не высокой твердости, такое изделие опускают в специально подготовленные оболочки из металла. Интервал использования подобных изделий очень широкий, что позволяет применять на разных частотах.
Благодаря Jensen, получаемый звук достойного качества, он будет без помех на любой аппаратуре. Устройства этого производителя отличает длительный срок эксплуатации и надежность. Отличительная особенность отсутствие утечек. Дизайн модели 600 V 0.071 uF 1 не уникален (вытянутая форма и небольшие размеры), но радует палитра цветов – синий и цвет золота. Как и указано в названии может выдержать напряжение, которое будет в районе 600 В. Емкостные показатели не велики – не выше 10 мкФ. Материалы, которые фирма Jensen NOS применила в изготовлении – это фольга из алюминия и бумага специального состава.
Еще одна строка рейтинга по праву принадлежит марке Duelund Alexander. Очевидный плюс при использовании этой модели отличное звуковоспроизведение на разных типах техники. В производстве применяется фольга из меди с промасленной диэлектрической бумагой. Особенность модели применение, без каких-либо добавок, посеребренной меди (бескислородная) которая размещается на выводах. Тот случай, когда высокая цена оправдана, благодаря возможности использования на абсолютно разных устройствах. Характеристикам этой модели можно только позавидовать: способность справляться с напряжением до 900 В, линейка выбора емкости от 0,1 вплоть до 1 мкФ. Источник |
