Kapasitor kertas dalam minyak (PIO): apa yang istimewa?
18
Banyak sirkuit audio menggunakan kapasitor PIO. Apa Karakteristik listrik dari tutup PIO yang membuatnya istimewa (yaitu membenarkan biaya)? Bagian sirkuit penguat mana yang paling diuntungkan dari penggunaan tutup PIO?
Mereka membentuk reaksi magis khusus dengan kabel bebas oksigen, kotak kayu khusus penguat, dan berbagai takhayul lain yang hanya bisa dilihat oleh audiophools. Hal-hal ini tidak dimaksudkan untuk muggle biasa yang harus melakukan elektronik dengan menerapkan fisika dan matematika.
Olin Lathrop
Bukankah kita punya pertanyaan seperti ini beberapa tahun yang lalu ... Jika saya ingat dengan benar, itu punya jawaban yang bagus.
AndrejaKo
Jawaban:
20
Perendaman oli telah umum digunakan untuk aplikasi bertegangan tinggi seperti rekayasa daya, untuk kapasitor serta pemutus sirkuit / relay hingga akhir 70-an, dan masih digunakan sampai sekarang, meskipun jarang, tampaknya. Manfaatnya dikutip oleh generasi insinyur sebelumnya termasuk:
Penindasan busur ke tegangan lebih tinggi dari udara
Peningkatan pendinginan titik-titik panas lokal karena sirkulasi cairan
Insulasi yang ditingkatkan antara elektroda kontak, memiliki konstanta dielektrik yang lebih tinggi daripada udara
Eliminasi gelembung di dalam kertas atau film, atau di antara elektroda, sehingga menghindari busur sporadis dan variasi karakteristik
Dalam penggunaan tekanan tinggi atau rendah spesifik, oli lebih disukai karena kurang kompresibel (hampir tidak sama sekali) dibandingkan dengan udara. Kompresi atau penghalusan akan secara tak terduga mengubah jarak antara, dan dengan demikian kapasitansi antara, elektroda.
Amplifier audio vintage berbasis tabung-vakum, dan sering dioperasikan pada tegangan tinggi, sehingga membenarkan penggunaan komponen ramah tegangan tinggi. Namun, amplifier berbasis semikonduktor modern bekerja pada (biasanya) tegangan yang jauh lebih rendah, sehingga tidak boleh memiliki justifikasi teknik yang kuat untuk terus menggunakan kapasitor yang diisi oli. Tidak ada akuntansi untuk keyakinan spiritual audiophile.
Catatan kaki: Minyak kemudian sebagian besar diganti dalam pemutus sirkuit oleh gas SF6, yang tidak mudah terbakar, karenanya menghilangkan bahaya keselamatan minyak. Pemutus sirkuit berbasis vakum juga sekarang digunakan dalam penyebaran tegangan tinggi. Kedua opsi ini tampaknya tidak lazim pada kapasitor.
Saya suka titik yang Anda buat tentang perbedaan dalam tegangan listrik dengan berbasis tabung dan semikonduktor.
jippie
Poin yang menarik. Namun orang-orang yang menggunakan saklar perendaman oli akan menganggap sirkuit tabung vakum sebagai "tegangan rendah". EC "Petunjuk Tegangan Rendah" berlaku hingga 1500V DC. Kapasitor minyak dalam minyak / kertas meningkatkan permitivitas, mengurangi ukuran kapasitor. Itu tidak beredar sampai batas tertentu dan tidak memainkan peran apa pun dalam pendinginan atau penindasan busur. Namun viskositasnya akan mengendalikan getaran akustik sampai batas tertentu; sebuah kapasitor film modern yang digerakkan dengan keras dapat mengeluarkan suara yang samar, seperti speaker elektrostatik yang tidak efisien; jika pelatnya bergerak kapasitansinya mungkin juga bervariasi.
Brian Drummond
11
Sebagai seorang insinyur profesional dan musisi amatir, saya tertarik dengan pertanyaan ini. Semua yang saya dapat temukan pada subjek dapat disimpulkan dari sini ...
Banyak ahli elektronik akan memberi tahu Anda bahwa tidak ada penjelasan ilmiah mengapa kertas dalam kapasitor oli akan memberi Anda Nada yang lebih baik saat digunakan dalam rangkaian gitar. Tapi itu adalah fakta yang terkenal di komunitas gitar bahwa kertas dalam minyak akan lebih hangat, lebih halus dan memiliki lebih banyak "Sparkle" daripada disc keramik, mylar atau kapasitor polypropylene. Bumble Bees dan Black Beauties asli adalah kertas dalam minyak dan dianggap oleh banyak orang sebagai "Holy Grail" of Tone sejauh kapasitor pergi.
Penutup kertas dalam minyak (atau PIO) hanyalah satu dari berbagai kapasitor. Yang lain terbuat dari mylar, keramik, dll. Topi PIO digunakan di Les Pauls tahun 50-an dan banyak yang menghargai kualitas nada mereka di atas kapasitor yang lebih modern.
Efek dari setiap kapasitor pada respon frekuensi & respon transien akan tergantung pada impedansi lain di sirkuit di mana mereka dipasang sehingga kapasitor tidak memiliki 'suara' seperti itu.
Tapi kami menyimpang ke wilayah yang sangat subyektif (dan beberapa orang mungkin mengatakan agama) di sini dan untungnya, karena saya bukan gitaris, saya tidak memenuhi syarat untuk berkomentar lebih lanjut ...
Itu adalah alasan yang sama orang akan membangun amplifier hi-fi pada lempengan granit 80 pon, menghindari op-amp dalam desain mereka, atau hanya menggunakan kabel pengukur emas murni 00 gauge: mereka bukan insinyur yang tepat, dan mereka cenderung mengambil sepotong kebenaran, membawanya berlebihan, dan mengabaikan segala hal lainnya.
Ketika Anda membaca:
menjadi lebih hangat, lebih halus dan memiliki lebih banyak "Sparkle"
atau
dianggap oleh banyak orang sebagai "Cawan Suci"
itu benar-benar berarti:
beberapa orang berpikir mereka rapi, tanpa alasan tertentu sama sekali.
Sebagai tambahan ... Banyak audiophile cenderung mendapatkan kenikmatan tambahan mengetahui bahwa mereka telah berinvestasi pada peralatan yang memutar suara. Masalah utama dengan "kehangatan" adalah mereka menciptakan kembali efek distorsi lama yang dinodai oleh memori. Musik yang direproduksi dengan sangat akurat sering kali dibuang sebagai dingin, kasar, atau mekanis, sementara mengeruhkan puncak (seperti yang dilakukan tabung ampli) dan sedikit efek distorsi harmonik lainnya menghasilkan suara yang diinginkan. Ini bukan tentang kesetiaan, ini tentang kesetiaan nostalgia. Itu sebabnya yang lebih tua, mahal karena mereka tidak lagi relevan, bagian dalam permintaan.
Edwin Buck
2
@ Edwin: Saya ingin melihat beberapa studi double-blind dilakukan sehubungan dengan fenomena seperti itu; orang yang berpendapat bahwa vintage atau mahal (apa pun) memiliki suara yang berbeda dari yang lebih baru / lebih murah akan diizinkan untuk memilih bahan sumber audio dan lingkungan mendengarkan. Mereka akan diberi sepuluh tombol, lima di antaranya akan dipilih secara acak untuk menggunakan komponen "baru", dan lima di antaranya akan menggunakan yang vintage. Jika komponen yang mereka sukai memiliki suara yang berbeda, mereka harus dapat menentukan lima tombol yang berbeda dari lima lainnya. Komponen mana yang terdengar "lebih baik" ...
supercat
2
... adalah murni penilaian subyektif; jika seseorang menemukan bahwa beberapa distorsi harmonik yang unik membuat rekaman lebih menyenangkan secara estetika kepada mereka, saya tidak mungkin berdebat dengan itu, asalkan ada setidaknya beberapa kombinasi bahan sumber dan lingkungan mendengarkan di mana mereka benar-benar dapat mengetahui perbedaannya . Namun, jika mereka tidak dapat membedakan antara komponen yang mereka sukai dan komponen yang lebih konvensional, preferensi apa pun yang dinyatakan tidak berdasar.
supercat
7
Jika Anda memulihkan - atau membuat ulang - penguat penting secara historis, seperti penguat kesetiaan Leak TL12 1940 atau penguat gitar Vox AC-30, penting untuk menggunakan bagian yang benar atau alternatif modern terdekat yang Anda bisa.
Pada suatu waktu, kapasitor tegangan tinggi terbaik dan paling dapat diandalkan adalah kertas-dalam-minyak. Jadi desainer asli menggunakannya karena tidak ada alternatif yang baik. (Saya menemukan mereka cenderung bocor setelah 40 tahun atau lebih)
Mungkin, perbedaannya dengan jenis kapasitor modern adalah bahwa kapasitor kertas-dalam-minyak telah membuktikan keandalan layanan jangka panjang di lapangan? Kapan kita memiliki tutup elektrolit dalam format mereka saat ini, mungkin sekitar 70-an? Ini akan seperti membandingkan karya seni dalam medium minyak (sejarah panjang, karakteristik penuaan yang dikenal) versus akrilik yang lebih baru.
shimofuri
2
Saya memiliki beberapa elektrolitik dari tahun 1930-an, tetapi mereka cenderung tegangan yang lebih rendah, dan - bahkan ketika baru - diharapkan bahwa mereka tidak akan berfungsi dengan baik sampai mereka telah diperbaiki untuk menyalakan rangkaian. "The Manual of modern radio" mengatakan "pada beberapa tipe yang lebih tua, arus bocornya sangat deras dan mungkin butuh sepuluh menit sebelum kondensornya sembuh" (dari edisi 1934!)
Brian Drummond
4
Orang ini benar-benar melakukan pengukuran dan memasang beberapa Lissajous, jadi setidaknya kita bisa melihat beberapa data. Saya melihat banyak garis lurus, tetapi dia mengatakan kertas / minyak itu "paling bersih", tetapi saya melihat banyak garis lurus (dengan beberapa pengecualian).
Saya pikir kurva-kurva itu menunjukkan bahwa poliester, polistirena, polikarbonat, polipropilena, mika, dan kertas-minyak akan setara dalam aplikasi tegangan rendah dan bias rendah. Tutup nada gitar tentunya bertegangan rendah (fraksi volt) dan tidak bias.
David Johnston
2
Mungkin ada beberapa perilaku akustik yang aneh karena foil kapasitor akan mengalami beberapa kekuatan dari tegangan yang melintasi mereka, dengan efek yang dihasilkan berbeda untuk kertas, milar, dll.
Kembali ke masa lalu, saya memiliki beberapa kapasitor badan kaca berisi minyak dari unit tegangan tinggi dari osiloskop tua. Mereka dinilai untuk 40 KV atau semacamnya. Tetapi ketika saya menempatkan ac 60Hz di mereka (mungkin langsung dari saluran listrik. Sudah lama sekali), mereka meledak. Sosok pergi. Saya membayangkan mereka tidak dapat mengambil getaran 60 Hz.
Jika kapasitor memiliki kapasitansi tinggi dan ESR tinggi, maka menempatkannya pada pasokan AC akan membuang banyak energi ke dalam kapasitor. Energi itu harus pergi ke suatu tempat .....
Jawaban:
Perendaman oli telah umum digunakan untuk aplikasi bertegangan tinggi seperti rekayasa daya, untuk kapasitor serta pemutus sirkuit / relay hingga akhir 70-an, dan masih digunakan sampai sekarang, meskipun jarang, tampaknya. Manfaatnya dikutip oleh generasi insinyur sebelumnya termasuk:
Amplifier audio vintage berbasis tabung-vakum, dan sering dioperasikan pada tegangan tinggi, sehingga membenarkan penggunaan komponen ramah tegangan tinggi. Namun, amplifier berbasis semikonduktor modern bekerja pada (biasanya) tegangan yang jauh lebih rendah, sehingga tidak boleh memiliki justifikasi teknik yang kuat untuk terus menggunakan kapasitor yang diisi oli. Tidak ada akuntansi untuk keyakinan spiritual audiophile.
Catatan kaki: Minyak kemudian sebagian besar diganti dalam pemutus sirkuit oleh gas SF6, yang tidak mudah terbakar, karenanya menghilangkan bahaya keselamatan minyak. Pemutus sirkuit berbasis vakum juga sekarang digunakan dalam penyebaran tegangan tinggi. Kedua opsi ini tampaknya tidak lazim pada kapasitor.
sumber
Sebagai seorang insinyur profesional dan musisi amatir, saya tertarik dengan pertanyaan ini. Semua yang saya dapat temukan pada subjek dapat disimpulkan dari sini ...
Dan dari sini ...
Efek dari setiap kapasitor pada respon frekuensi & respon transien akan tergantung pada impedansi lain di sirkuit di mana mereka dipasang sehingga kapasitor tidak memiliki 'suara' seperti itu.
Tapi kami menyimpang ke wilayah yang sangat subyektif (dan beberapa orang mungkin mengatakan agama) di sini dan untungnya, karena saya bukan gitaris, saya tidak memenuhi syarat untuk berkomentar lebih lanjut ...
sumber
Itu adalah alasan yang sama orang akan membangun amplifier hi-fi pada lempengan granit 80 pon, menghindari op-amp dalam desain mereka, atau hanya menggunakan kabel pengukur emas murni 00 gauge: mereka bukan insinyur yang tepat, dan mereka cenderung mengambil sepotong kebenaran, membawanya berlebihan, dan mengabaikan segala hal lainnya.
Ketika Anda membaca:
atau
itu benar-benar berarti:
beberapa orang berpikir mereka rapi, tanpa alasan tertentu sama sekali.
sumber
Jika Anda memulihkan - atau membuat ulang - penguat penting secara historis, seperti penguat kesetiaan Leak TL12 1940 atau penguat gitar Vox AC-30, penting untuk menggunakan bagian yang benar atau alternatif modern terdekat yang Anda bisa.
Pada suatu waktu, kapasitor tegangan tinggi terbaik dan paling dapat diandalkan adalah kertas-dalam-minyak. Jadi desainer asli menggunakannya karena tidak ada alternatif yang baik. (Saya menemukan mereka cenderung bocor setelah 40 tahun atau lebih)
sumber
Orang ini benar-benar melakukan pengukuran dan memasang beberapa Lissajous, jadi setidaknya kita bisa melihat beberapa data. Saya melihat banyak garis lurus, tetapi dia mengatakan kertas / minyak itu "paling bersih", tetapi saya melihat banyak garis lurus (dengan beberapa pengecualian).
sumber
Mungkin ada beberapa perilaku akustik yang aneh karena foil kapasitor akan mengalami beberapa kekuatan dari tegangan yang melintasi mereka, dengan efek yang dihasilkan berbeda untuk kertas, milar, dll.
Kembali ke masa lalu, saya memiliki beberapa kapasitor badan kaca berisi minyak dari unit tegangan tinggi dari osiloskop tua. Mereka dinilai untuk 40 KV atau semacamnya. Tetapi ketika saya menempatkan ac 60Hz di mereka (mungkin langsung dari saluran listrik. Sudah lama sekali), mereka meledak. Sosok pergi. Saya membayangkan mereka tidak dapat mengambil getaran 60 Hz.
sumber