Condensadores de papel en aceite (PIO): ¿qué tiene de especial?

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Muchos circuitos de audio usan condensadores PIO. ¿Cuáles son las características eléctricas de las tapas PIO que las hacen especiales (es decir, justifican el costo)? ¿Qué partes de un circuito amplificador se benefician más del uso de tapas PIO?

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Forman una reacción mágica especial con los cables libres de oxígeno, la caja de madera especial en la que se encuentra el amplificador y varias otras supersticiones que solo los audiólogos pueden ver. Estas cosas no están destinadas a muggles comunes que tienen que hacer electrónica aplicando física y matemáticas.
Olin Lathrop
¿No teníamos una pregunta como esta hace unos años ... Si no recuerdo mal, tenía excelentes respuestas.
AndrejaKo 01 de

Respuestas:

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La inmersión en aceite se ha utilizado comúnmente para aplicaciones de alto voltaje , como la ingeniería de potencia, para condensadores y disyuntores / relés hasta finales de los años 70, y todavía se usa hoy, aunque raramente, aparentemente. Los beneficios citados por la generación anterior de ingenieros incluir:

  • Supresión del arco a un voltaje más alto que el aire.
  • Enfriamiento mejorado de los puntos de calor locales debido a la circulación del fluido.
  • Aislamiento mejorado entre los electrodos de contacto, que tiene una constante dieléctrica más alta que el aire.
  • Eliminación de burbujas dentro del papel o película, o entre electrodos, evitando así arcos esporádicos y variaciones en las características.
  • En despliegues específicos de alta o baja presión, se prefirieron los aceites debido a que eran menos compresibles (casi nada) en comparación con el aire. La compresión o rarefacción cambiaría de manera impredecible la distancia entre los electrodos y, por lo tanto, la capacitancia entre ellos.

Los amplificadores de audio antiguos se basaban en tubos de vacío, y a menudo funcionaban a altos voltajes, lo que justificaba el uso de componentes amigables de alto voltaje. Sin embargo, los amplificadores modernos basados ​​en semiconductores funcionan a (típicamente) voltajes mucho más bajos, por lo que no deberían tener ninguna justificación de ingeniería sólida para continuar usando condensadores llenos de aceite. Sin embargo, no se tienen en cuenta las creencias espirituales de los audiófilos.

Nota al pie: El petróleo fue reemplazado en gran medida en los interruptores automáticos por gas SF6, que no es inflamable, eliminando así el riesgo de seguridad del petróleo. Los disyuntores basados ​​en vacío también se usan ahora en implementaciones de alto voltaje. Sin embargo, estas dos opciones no parecen prevalecer en los condensadores.

Anindo Ghosh
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Me gusta el comentario que hace sobre la diferencia en el voltaje de la fuente de alimentación con amplificadores basados ​​en tubos y semiconductores.
jippie
Punto interesante Sin embargo, las personas que usan celdas de inmersión en aceite considerarían los circuitos de tubos de vacío como "bajo voltaje". La "Directiva de baja tensión" CE aplica hasta 1500V DC. Los condensadores de aceite en aceite / papel aumentan la permitividad, reduciendo el tamaño del condensador. No circula en ninguna medida y no juega ningún papel en el enfriamiento o la supresión del arco. Sin embargo, su viscosidad controlará la vibración acústica hasta cierto punto; un condensador de película moderno impulsado con fuerza puede emitir un sonido débil, como un altavoz electrostático ineficiente; Si sus placas se mueven, su capacidad también debe variar.
Brian Drummond
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Como ingeniero profesional y músico aficionado, esta pregunta me intrigó. Todo lo que pude encontrar sobre el tema se puede resumir desde aquí ...

Muchos expertos electrónicos le dirán que no hay una explicación científica de por qué el papel en condensadores de aceite le dará un mejor tono cuando se usa en un circuito de guitarra. Pero es un hecho bien conocido en la comunidad de guitarras que el papel en aceite será más cálido, más suave y tendrá más "chispa" que los condensadores de discos de cerámica, mylar o polipropileno. Los Bumble Bees y Black Beauties originales eran de papel en aceite y muchos pensaban que era el "Santo Grial" del tono en lo que respecta a los condensadores.

Y desde aquí ...

Las tapas de papel en aceite (o PIO) son solo una variedad de condensadores. Otros están hechos de mylar, cerámica, etc. Las tapas PIO se usaron en Les Pauls de los años 50 y muchos aprecian sus cualidades tonales sobre los condensadores más modernos.

El efecto de cualquier condensador en la respuesta de frecuencia y la respuesta transitoria dependerá de otras impedancias en el circuito en el que están instalados, por lo que un condensador no puede tener "sonido" como tal.

Pero nos estamos desviando hacia un territorio altamente subjetivo (y algunos podrían decir religioso) aquí y afortunadamente, como no soy guitarrista, no estoy calificado para comentar más ...

MikeJ-UK
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Es la misma razón por la que las personas construirán un amplificador de alta fidelidad en una losa de granito de 80 libras, evitarán amplificadores operacionales en sus diseños o usarán solo cables de altavoz de oro puro de calibre 00: no son ingenieros adecuados y son propensos a tomando una porción de la verdad, llevándola al exceso e ignorando todo lo demás.

Cuando lees:

ser más cálido, más suave y tener más "chispa"

o

pensado por muchos como el "Santo Grial"

eso realmente significa:

algunas personas piensan que están ordenadas, sin ninguna razón en particular.

Phil Frost
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Como un aparte ... Muchos audiófilos tienden a disfrutar más sabiendo que han invertido en equipos que reproducen sonido. El principal problema con el "calor" es que están recreando viejos efectos de distorsión contaminados por la memoria. La música reproducida con mucha precisión a menudo se descarta como fría, áspera o mecánica, mientras se confunden los picos (como lo hacen los amplificadores de válvulas) y otros efectos leves de distorsión armónica producen el sonido deseado. No se trata de fidelidad, se trata de fidelidad nostálgica. Es por eso que los más viejos, caros porque ya no son relevantes, las piezas están en demanda.
Edwin Buck
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@Edwin: Me gustaría ver algunos estudios doble ciego realizados con respecto a tales fenómenos; a la persona que argumenta que los clásicos o caros (lo que sea) tienen un sonido diferente de los más nuevos / más baratos se les permitirá seleccionar el material fuente de audio y el entorno de escucha. Se les darían diez botones, cinco de los cuales serían seleccionados al azar para usar un componente "nuevo", y cinco de los cuales usarían uno vintage. Si sus componentes preferidos tienen un sonido diferente, deberían poder determinar qué cinco botones son diferentes de los otros cinco. Qué componente suena "mejor" ...
supercat
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... es un juicio puramente subjetivo; Si alguien encuentra que una distorsión armónica peculiar hace que una grabación sea más estéticamente agradable para ellos, no puedo discutir eso, siempre que exista al menos alguna combinación de material fuente y entorno de escucha donde realmente puedan notar la diferencia . Sin embargo, si no pueden distinguir entre su componente favorito y uno más convencional, cualquier preferencia expresada sería infundada.
supercat
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Si está restaurando, o recreando, un amplificador históricamente importante, como un amplificador de alta fidelidad Leak TL12 de 1940 o un amplificador de guitarra Vox AC-30, es importante usar las partes correctas o las alternativas modernas más cercanas que pueda.

En un momento, los mejores y más confiables condensadores de alto voltaje eran papel en aceite. Entonces, los diseñadores originales los usaron porque no había una buena alternativa. (Encuentro que tienden a tener fugas después de 40 años más o menos)

Brian Drummond
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¿Quizás la diferencia con los tipos modernos de condensadores es que los condensadores de papel en aceite han demostrado una larga vida útil en el campo? ¿Cuándo tuvimos las tapas electrolíticas en su formato actual, probablemente alrededor de los años 70? Será como comparar obras de arte en medio de aceite (larga historia, características de envejecimiento conocidas) versus los acrílicos más nuevos.
shimofuri 01 de
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Tengo algunos electrolíticos de la década de 1930, pero tienden a ser de menor voltaje e, incluso cuando son nuevos, se esperaba que no funcionarían correctamente hasta que se reformaran al encender el circuito. "El Manual de la radio moderna" dice "en algunos de los tipos más antiguos, la corriente de fuga es muy fuerte y pueden pasar diez minutos antes de que se cure el condensador" (de la edición de 1934)
Brian Drummond
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Este tipo realmente tomó medidas y colocó algunos Lissajous, por lo que al menos podemos ver algunos datos. Veo un montón de líneas rectas, pero él dice que el papel / aceite era "más limpio", pero veo un montón de líneas rectas (con algunas excepciones notables).

Scott Seidman
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Creo que esas curvas muestran que poliéster, poliestireno, policarbonato, polipropileno, mica y aceite de papel serán equivalentes en aplicaciones de bajo voltaje y baja polarización. Las tapas de tonos de guitarra son ciertamente de bajo voltaje (fracciones de un voltio) y sin sesgo.
David Johnston
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Puede haber algún comportamiento acústico extraño ya que las láminas del condensador experimentarán cierta fuerza del voltaje a través de ellos, con diferentes efectos resultantes para papel, mylar, etc.

Hace mucho tiempo, tuve algunos condensadores de cuerpo de vidrio llenos de aceite de una unidad de alto voltaje de un osciloscopio antiguo. Fueron clasificados para 40 KV o algo así. Pero cuando puse 60 Hz de CA a través de ellos (probablemente directamente desde la línea de alimentación. Fue hace mucho tiempo), explotaron. Imagínate. Me imagino que no podrían soportar la vibración de 60 Hz.

Bobbi Bennett
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Si un capacitor tiene alta capacitancia y alta ESR, entonces colocarlo a través de un suministro de CA descargará mucha energía en el capacitor. Esa energía tiene que ir a algún lado .....
Peter Green