淺談電源濾波用電解電容

　　　電容器(capacitor)在音響組件中被廣泛運用,濾波、反交連、高頻補償、直流回授…隨處可見。但若依功能及制造材料、制造方法細分,那可不是一朝一夕能說得明白。所以縮小范圍,本文只談電解電容,而且只談電源平滑濾波用的鋁質電解電容。

　　每臺音響機器都要吃電源─除了被動式前級,既然需要供電,那就少不了「濾波」這個動作。不要和我爭,采用電池供電當然無必要電源平滑濾波。但電池充電電路也有整流及濾波,故濾波電容器還是會存在。

　　我們現在習用的濾波電容,正式的名稱應是:鋁箔乾式電解電容器。就我的觀察,除加拿大Sonic Frontiers真空管前級,曾在高壓穩壓線路中選用PP塑料電容做濾波外,其它機種一概都是采用鋁箔乾式電解電容;因此網友有必要對它多做了解。

　　面對電源穩壓線路中擔任電源平滑濾波的電容器,你首先想到的會是什麼？─容量？耐壓？電容器的封裝外皮上一定有容量標示,那是指靜電容量;也一定有耐壓標示,那是指工作電壓或額定電壓。

　　工作電壓(working voltage)簡稱WV,為絕對安全值;若是surge voltage(簡稱SV或Vs),就是涌浪電壓或崩潰電壓;,超過這個電壓值就保證此電容會被浪淹死─小心電容會爆!根據國際IEC 384-4規定,低於315V時,Vs=1.15×Vr,高於315V時,Vs=1.1×Vr。Vs是涌浪電壓,Vr是額定電壓(rated voltage)。

　　電容器的電荷能量是以Q=CV來表示,Q是庫倫,C是靜電容量,V是電壓;故當電壓值不變時,加大靜電容量就能增高電荷能量。請注意,電容器的容量單位應是F(farad),可是因計量太高造成數值偏低,故多改用μF,1F=一百萬μF。國外也有用mF表示μF,其實mF不十分貼切,但機械式打字機上沒有μ鍵,故用m代表micro。

　　有了靜電容量及工作耐壓兩個參數,若你正在選購電容,接下來你會考慮什麼？直覺上是價錢。嗯,這個參數很重要,而且數值愈低愈佳。也有人先想到品牌,并堅持日本貨打死不用─還存著八年抗戰情結？美國貨也僅能排第二,瑞典或德國制造的才能排第一。嗯,這個參數也很重要。但既然談到品牌,那就不能忽略系列型號;因為一個制造廠會生產許多不同系列的產品,系列不同,品質及價格就會不同。OK,我們先整理一下,有關電源平滑濾波電容器的參數已知有:靜電容量、額定工作電壓、涌浪崩潰電壓、價格、品牌、型號系列。

　　不應該只有小貓兩三只,外型尺寸也應該很重要,因為與它相關的有重量及接腳型態,snap-in是插焊PC板式,screw是鎖螺絲式。至於重量,同容量同耐壓,但品牌不同的兩個電容做比較,重量一定不同;而外型尺寸更與機箱規劃有關。有些電容不是全圓型,有點像是多角型,Philips、BHC都有這種看起來似乎很高級的系列�，F在我們再整理一下,加上重量、外型尺寸、接腳型態─已有九個參數。

　　外皮顏色？這是誰提出來的？很妙。因白色、黑色、藍色塑膠封裝都有廠商在用,它有時也具有某些意義,例如日規黑底金字常代表高級for audio音響級電容。僅憑外觀還能想到哪些？制造日期,9627就是1996年第27周出廠;近年來日制電容似乎逐漸有意省略制造日期的標示。但外皮顏色及文字印刷不直接與品質有關,故僅加上制造日期參數。還有,別忘了適用工作溫度,因為 105度C比85度C更適用於真空管機。若機器要擺在南極,最好選耐負55度C的品種。

　　容量誤差也別遺漏,當采多顆并聯,為求得單只特性均勻,誤差當然是愈低愈佳�，F在再加上工作溫度及容量誤差,咱們手上已有12個參數,對電容器應有三成以上了解。

　　請別會錯意,電容的工作溫度不是指環境或表面溫度─不管幾度,封裝塑膠外皮都是一樣,它是指鋁箔工作溫度,所以裝管機選用85度C品種也絕對OK,只要將電容器遠離管仔就一定安全。

　　可是真正有關電容器品質的幾個重要參數,卻都只存在原廠規格書中,完全不會顯露在成品封裝外皮上,而這些重要參數才是本文談論的重點