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會員注冊每台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。
麵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麽？─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)，就是湧浪電壓或崩潰電壓;，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是湧浪電壓，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，接下來你會考慮什麽？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，並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，瑞典或德國製造的才能排第一。嗯，這個參數也很重要。但既然談到品牌，那就不能忽略係列型號；因為一個製造廠會生產許多不同係列的產品，係列不同，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、湧浪崩潰電壓、價格、品牌、型號係列。
不應該隻有小貓兩三隻，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係列。現在我們再整理一下，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？製造日期，9627就是1996年第27周出廠；近年來日製電容似乎逐漸有意省略製造日期的標示。但外皮顏色及文字印刷不直接與品質有關，故僅加上製造日期參數。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，當采多顆並聯，為求得單隻特性均勻，誤差當然是愈低愈佳。現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麵溫度─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，隻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，卻都隻存在原廠規格書中，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。
散逸因數─損失角
散逸因數dissipation factor(DF)存在於(yu) 所有電容器中，有時DF值會(hui) 以損失角tanδ表示。想想，損失角，既有損失，當然愈低愈好。塑料電容的損失角很低，但鋁電解電容就相當高。DF值是高還是低，就同一品牌、同一係列的電容器來說，與(yu) 溫度、容量、電壓、頻率……都有關(guan) 係；當容量相同時，耐壓愈高的DF值就愈低。舉(ju) 實例做說明，同廠牌同係列的10000μF電容，耐壓80V的DF值一定比耐壓63V的低。所本刊選用濾波電容常會(hui) 找較高耐壓者，不是沒有道理。此外溫度愈高DF值愈高，頻率愈高DF值也會(hui) 愈高。
但許多電容器製造廠，在規格書(shu) 上常不注明散逸因數DF值，因為(wei) 數值甚高很難看。以瑞典RIFA為(wei) 例，其藍色PHE-420係列是MKP塑料電容，它的DF值最低是0.00005/最高是0.0008。但白色頂級PEH169係列鋁質電解電容，就未標示損失角規格。若真注明DF值，可能會(hui) 是1.0000，小數點是在1的後麵。
漏…漏電流
哇！漏電！最好沒有。可是沒辦法，鋁電解電容在工作時一定會(hui) 產(chan) 生漏電流。
漏電流(leakage current)當然要低，它的計算公式大致是:I＝K×CV。漏電流I的單位是μA，K是常數，例如是0.01或0.03，每家製造廠會(hui) 選擇不同的常數。但不論如何，電容器容量愈高，漏電流就愈大。如果你有容量愈大平滑效果愈好的想法，這個(ge) 「漏電流」也請考慮在內(nei) 。從(cong) 計算式可得知額定電壓愈高，漏電流也愈大，因此降低工作電壓亦可降低漏電流。
但降低電容器的漏電流並不容易，低漏電流low leakage current-LL係列價(jia) 格高昂，我曾向國內(nei) 廠商訂製一批低漏電流LL係列電容，價(jia) 格比許多進口電容還貴。漏電流規格，鋁電解電容就比鉭電解電容差許多，鉭質電容也有乾式及濕式兩(liang) 種，不過它的容量及耐壓都較低。
除特別定製外，麵對一般品，想要降低它的漏電流可設法提高Vs對Vr的比值。Vs是湧浪電壓，其值當然比Vr額定電壓高，但施加電壓(真正的工作電壓)還應該比Vr低，例如取Vr的90％；找高耐壓品種可說是完全正確。
等效串聯電阻ESR
一隻電容器會(hui) 因其構造而產(chan) 生各種阻抗、感抗，比較重要的就是ESR等效串聯電阻及ESL等效串聯電感─這就是容抗的基礎。電容器提供電容量，要電阻幹嘛？故ESR及ESL也要求低…低；但low ESR/low ESL通常都是高級係列。
ESR的高低，與(yu) 電容器的容量、電壓、頻率及溫度…都有關(guan) ，當額定電壓固定時，容量愈大 ESR愈低。有人習(xi) 用將多顆小電容並接成一顆大電容以降低阻抗，其理論是電阻並聯阻值降低。但若考慮電容接腳焊點的阻抗，以小並大，不見得一定會(hui) 有收獲。
反過來說，當容量固定時，選用高WV額定電壓的品種也能降低 ESR；故耐壓高確實好處多多。頻率的影響：低頻時ESR高，高頻時ESR低；當然，高溫也會(hui) 造成ESR的提升。
串聯等效電阻ESR的單位是mΩ，高級係列電容常是low ESR及low ESL。若比較低內(nei) 阻及低漏電流兩(liang) 種特性，則低內(nei) 阻容易達成，故標示low ESR的電容倒很常見。ESR與(yu) 損失角有關(guan) 聯，ESR＝tanδ/(ω×Cs)，Cs是電容量。
有時電容器規格上會(hui) 有Z，它與(yu) ESR的意義(yi) 不同，但Z的計算示與(yu) ESR有關(guan) ，同時也考慮到容抗及感抗，是真正的內(nei) 阻。剛才提到電容的ESR單位是mΩ，那是指大電容，若是220μF小容量電容，其ESR單位就不是mΩ而是Ω。何種電容器的ESR最低？答案隻有一個(ge) ：Sanyo的OS有機半導體(ti) 電容！
漣波電流Irac
前麵談到的散逸因數DF-損失角tanδ、漏電流、ESR-串聯等效電阻…等，其值都是愈低愈好，但現在要提的漣波電流ripple current卻是愈高愈好。特別是現在都特別講究後級擴大機要有大電流輸出，電源平滑濾波電容器的漣波電流Irac(或Iac)就顯得格外突出。
漣波電流Irac的標示至少應有低頻及高頻工作時兩(liang) 種規格數字，低頻大約是以120Hz做標準，高頻大概是以 10KHz做標準，但不同製造廠商可能會(hui) 有略微的差別。
漣波電流與(yu) 頻率剛好成正比，因此低頻時漣波電流也比較低。可是對我們(men) 音響迷來說，低頻段的Irac值才是重要。所以在采購電容器時，漣波電流數字高低是極為(wei) 重要的依據。在一般狀況下，同品牌時，鎖螺絲(si) 式電容的漣波電流通常比snap-in插PC板式來得高。
曾經有一種說法：RIFA的10000μF相當於(yu) 其它廠牌15000μF，因為(wei) 大部份日製電容的漣波電流都不高，而RIFA又特別高，故好像可以一個(ge) 當兩(liang) 個(ge) 用。德國Siemens、英國BHC電容，在Irac這項特性上也常優(you) 於(yu) 日製品。就筆者所知，Irac最大的電容，是Siemens SIKOREL係列電容為(wei) 最高，6800μF/63V就高達20A！若是小容量電容，Irac最大的是Sanyo OS電容。
就後級擴大機的動作來說，很多人會(hui) 認定低頻時吃電流。有個(ge) 方法可以試：以電表直流電壓-DCV最低檔量任一隻射極電阻壓降，最好是指針電表，播放唱片，將前級音量轉大，注意電表指針的擺動，你就會(hui) 發現低頻固然會(hui) 吃電流，四把吉它連彈也會(hui) 猛吃電流！什麽(me) 音樂(le) 最適合run-in後級擴大機？Holst的《行星組曲》第一曲MARS。
現在你應該已經明了六成以上，或許你想問：有沒有體(ti) 型不大，漏電低、ESR低、tanδ低、誤差低、價(jia) 格低，但漣波電流高、適用溫度範圍高的鋁電解電容？嗯…，沒有！
關(guan) 於(yu) 容量誤差，近年來鋁質電解電容頗有進步，以往是-20％～+40％，現在大多是+/-20％。但其容量常偏＋而不是偏－，故10000μF測量起來有可能會(hui) 接近12000μF。
精確量取大容量電容器的靜電容量，是我多年來一直想做的事。不要懷疑，這種測試儀(yi) 器很難買(mai) 到，美國曾製造過，可量至99999μF，並能同時顯示DF值及 ESR值；而且電容量是100Hz、1KHz、10KHz三段（不是兩(liang) 段）頻率測試的平均值。這種儀(yi) 器國內(nei) 市場曾出現過，小賣新台幣十萬(wan) 元─隻差漏電流的測試。
額定工作電壓的安全度，在我的標準是：至少理讓15％。例如某電容的額定電壓是50V，雖然湧浪電壓可能高至63V，但我最高隻會(hui) 施加 42V電壓。讓電容器的額定電壓具有較多的餘(yu) 裕，能降低內(nei) 阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命，一舉(ju) 數得何樂(le) 不為(wei) ？以前曾看過日製擴大機，±48V工作電壓配上10000μF/50V濾波電容；短時間內(nei) 當然不會(hui) 燒壞，但時日長久，壽命有可能降低，那就得更換新品或另購新機。所以日製品常有「時間到了，該走了」的宿命，你也不能指責它是偷工減料，畢竟做生意總要圖利，若一輩子隻能賣你一次，如何賺錢？
容量愈高哼聲愈低？
自己裝，最討厭的就是哼聲除不掉。有人將濾波電容加大，哼聲就沒了。我是不十分相信，因擴大機的哼聲常是因地回路不當引起，來自電容器微乎其微。但是理論上，容量愈高，電源平滑效果也就愈佳，所以大容量的做法，是許多設計者及DIY迷亦深信不疑。
因此不少後級擴大機，特別是美國產(chan) 品Krell、Mark Levinson，最愛采用大水塘─大電容；丹麥的Dynaudio，連前級擴大機都用到十數萬(wan) μF之容量。至於(yu) AC & DC交直流，也比較傾(qing) 向於(yu) 「大容量」派，但尚適可而止。
可是也有不少名廠走低容量路子，例如美國Amcron有台 250W×2專(zhuan) 業(ye) 後級擴大機，兩(liang) 聲道合計500W，隻用了2隻8200μF小濾波電容器(好像是小了點)。瑞士Goldmund算是Hi-End品牌，產(chan) 品送到各雜誌社試聽，沒有一個(ge) 評論員膽敢說它壞，它的大後級就是采用小電容。瑞士FM Acoustics更是貴到斃，一台立體(ti) 聲後級後級可換一部Benz車。它的220W×2專(zhuan) 業(ye) 後級，號稱數十A電流輸出，本人親(qin) 眼得見，全機隻使用2隻10000μF/100V濾波電容。
大容量濾波與(yu) 低容量濾波兩(liang) 種理論基本上是對立的，但卻同時存在於(yu) 音響圈。以低容量論點設計擴大機，也可以完全沒有哼聲，而且低頻表現也不比「大水塘」機差。重點是什麽(me) ？Irac漣波電流。如果你如今還是滿腦子的大容量，那你還不了解電解電容！
給大家一個(ge) 建議：組裝後級若采用低容量濾波電容時，千萬(wan) 要配用高功率電源變壓器。也就是「瘦了電容器、肥了變壓器」，這可能就是擴大機好聲的秘絕。以這幾年詳細之觀察，後級擴大機若要好聲，采用大功率電源變壓器比采用大容量濾波電容有效多了。
一顆大的？多顆小的？
OK，有人放心不下，濾波電容堅持要大μF─那是找一個(ge) 大的，還是用十來個(ge) 小的並接？又有人說用小顆並，不但內(nei) 阻可以降低，反應速度也會(hui) 也快，透明度及解析度都比較好。
Mark Levinson及Krell的後級不是以小並大，但有誰認為(wei) 它反應速度慢、不透明有霧？麵對此問題，我自己都長期陷入迷陣中。就機箱規劃來說，用多顆小電容並聯似乎比較理想，而且進貨量大價(jia) 格也便宜，甚至前級、後級、綜合機，都可采用同一種電容。
進口機與(yu) 國產(chan) 機的命運有些不同，當消費者麵對數十萬(wan) 元進口機采用多顆小電容時，他會(hui) 自我解釋：這個(ge) 很有道理；但麵對國產(chan) 品時，他可能會(hui) 有另一套惡毒的說法：偷工減料！
就音質表現，大水塘or小水塘、一顆大的or多顆小的，應該沒有絕對關(guan) 係。鄧小平說得好：管它黑貓、白貓，會(hui) 捉老鼠的就是好貓。
製造廠牌也關(guan) 乎品質特性，前述有人終其一生不用日製品。美國原本有兩(liang) 大電容器品牌Mallory及Sprague，現在 Sprague已成絕響，因為(wei) 它被日本Nippon Chemi-con收購，且公司名稱注冊(ce) United Chemi-Con/簡稱UCC。但隻要是仍在美國製造，外皮印有made in USA，商標更改與(yu) 製造品質應無關(guan) 聯。
不過外界已有耳語：UCC比Sprague差，可能性如何？日本商社一旦接手，行銷政策自然會(hui) 大幅改變，為(wei) 了提高出貨量必得降低售價(jia) ；但假格下滑也會(hui) 導致品質下滑。詢問本地代理商瑞普公司，UCC電容銷售量比Sprague低，顯示國內(nei) 廠商有排斥UCC的反映。若比較UCC及Sprague的規格特性，果然是一付Japanese樣─體(ti) 型大為(wei) 縮水，原本40mm×80mm的改成40mm×50mm，價(jia) 格可能較低廉，但ESR增加、Irac減小─怎不令人擲筆三歎？
你對日製品有疑慮？沒辦法，非但美國如此，德國也需要日本資金進入來個(ge) 德日合作，Siemens就和鬆下Matsusita共同生產(chan) S＋M電容器。這是未來趨勢，幾乎不可避免。RIFA也早就被EVOX吃下，EVOX是大集團，到處設廠，本刊SigEnd單端前級有用到1μF電容，就是EVOX品牌，雖然自美國進口，但一付台製品模樣。
儲(chu) 存及工作壽命
比起電阻、IC、電晶體(ti) 、塑料電容這些半永久性元件，鋁電解電容的壽命就值得重視。一是儲(chu) 存年限，自然與(yu) 壽命有關(guan) ，10～20年應無問題。存放過久的電容不宜立刻使用，利用power supply先將它aging(活化)；夾上端子，緩慢調整power supply電壓，由低至高，最高可調至此電容的額定電壓。
工作壽命就很難說得明白，所謂長壽命LL-long life電容，通常是表示漣波電流Irac穩定。前麵曾談到電容的Irac與(yu) 工作溫度及頻率都有關(guan) ，例如同是10KHz，40度C時是15A，85度C時是9A；15A/9A＝1.67。此數字就是電容的壽命因數（本人臨(lin) 時想出來的），數字愈高壽命愈低，數字愈接近1壽命愈長。
如果沒記錯，1.93表示10萬(wan) 小時，1.85表示20萬(wan) 小時，故1.67至少50萬(wan) 小時！但電容器的主要功用是充、放電特性，因此不宜經常快速充、放電。有兩(liang) 個(ge) 方法可有效延長電容器壽命：一是減少開機、關(guan) 機次數，二是設法降低開機時的瞬間充電電流─你聽懂了嗎？本刊也注意到此問題，故多年來都是這樣做。
即令是如此，若問：到底是哪一種電容的音質較好？這也實在難以回答。基本上，不同品牌、係列的電容，它的聲音表現自然也是不同。我個(ge) 人不會(hui) 「日製品打死不用」，隻要處理得當，日製品也不輸歐美貨。多年前曾用過ELNA高級Cerafine音響級電容，它的ESR雖然低，但Irac也不高，裝在amp.上，低頻很厚實，但霧氣較重，不夠透明。可是並上speed-up小電容後，就豁然開朗。
故實際裝配時，記得一定要在主濾波電容上加並speed-up小電容，此舉(ju) 「至少」會(hui) 改善高頻響應。數值是多少？最好是一大一小，大的1μF、小的0.1μF，MKP是最低要求。
有時並上小電容會(hui) 發現助益不大，這可能是小電容未選對。RIFA的電解及塑料電容，若想加並speed-up，奉勸你不要找WIMA，建議各位試試MIT的PPFX-S錫箔或RTX係列0.1μF。寫(xie) 這篇文章的同時，也留意各雜誌的廣告，美國Krell及加拿大Class'e Audio的Hi-End後級新機種竟然都采用日本Nichicon電容做主電源平滑濾波！但雜誌評論員有誰敢說它差？！
前級擴大機吃不了數百mA電流，故濾波電容較易選擇。高瓦數、高輸出電流擴大機就很難伺候，此時濾波電容的Irac特性就要考慮在內(nei) 。
對於(yu) 濾波用電解電容，有幾點值得網友注意：
一、大致上來說，日製品的Irac比歐美品低；
二、低漏電流比低ESR更重要；
三、大濾波電容宜並接小電容；
四、盡量選高耐壓電容；
五、最頂級的電容，容量及耐壓都不高，故數百瓦的大power通常聲音粗糙，不是沒有道理。
筆者不建議哪種電容最好，因為(wei) 隻要用得恰當，每種電容都可發出好聲。至於(yu) 刻意強調電容、電阻、焊錫、保險絲(si) 非xxx品牌不用的人，絕對是不懂線路結構的外行人！
關(guan) 於(yu) 鋁質電解電容的構造
電容器依其元件構造大致可分成：一、卷繞型，二、積層型，三、電解型。而電解型又分鋁質及鉭質兩(liang) 類，鋁質再分成液態電解質及固態電解質。若說液態電解質是鋁箔濕式、固態電解質是鋁箔乾式，那就錯了，因鋁箔乾式及鋁箔濕式都是液態電解質電容。
鋁質電解電容是以經過蝕刻的高純度鋁箔做為(wei) 陽極，以其表麵經陽極氧化處理之化成薄膜做為(wei) 電介質，再以浸有電解液的薄紙或布做陰極。由於(yu) 電解液是用吸浸式，故稱鋁箔乾式電解電容。
何謂鋁箔濕式？在電容器內(nei) 直接加電解液─例如硼酸胺＋乙二醇混合液，這種用手電容搖一搖還會(hui) 發出流水聲，瑞典RIFA的PEH169係列就是這種電容。
即使是歐洲名廠，做為(wei) 陽極的鋁箔也非自行生產(chan) ，而是統一由某公司供應，就好像瑞士表廠甚多，但隻有少數幾家會(hui) 做油心。大約10年前義(yi) 大利某公司無法正常供應陽極鋁箔時，全球各名廠如Mallory/RIFA/Sprague或Rubycon/Philips…就隻得拖延交貨脫時間，沒原料怎麽(me) 生產(chan) 交貨？至於(yu) 吸浸電解液的紙，也絕非在一般文具店即可購得，最大供應商是在馬來西亞(ya) 。
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