Posts Tagged Nichicon

Electrolytic capacitors are constant part of power supply of audio devices, but in terms of sound he does not bring anything good, dispersion of sound quality-type of electrolytic capacitor is very large. Sonically the best types of electrolytic caps are Nichicon KZ, FG, Panasonic Pureism, Black Gate FK, NX, Elna Cerafine, Silmic II, Silmic,but the attempt to eliminate from PSU electrolytic capacitors was very successful, instead is used “electronic capacitor” (right side of the circuit).

All NFB regulators have inductive output impedance, placing electrolytic capacitor especially low-esr types creates a resonanses in output impedance (if the is yet a film or ceramic capacitor we will have more and stronger resonances). Impulse response to change the load current especially with low noise regs (M5230, M5290 etc) is very bad (one solution to this problem is use after regulator CRC filter,but it has its drawbacks), and output impedance and noise is a function of load current, as load changes noise and output impedance will be correlated with load changes (correlated to our music). Proposed schematic completely eliminates all problems with regulators and capacitors, and have stable resistive output impedance at frequencies up to 500-1000Khz (then the capacitive). Stability of the output impedance at audio frequencies is a very important thing for sound quality and tonal balance.

Scheme is shown in Figure 1, it is global negative feedback free electronic substitutes, that has a low and stable impedance 0,1…0,2Ohm (equivalent to cap 40000u) in the band to megahertz shunting NP0 0,1 microfarads Murata GRM31 in close to chips, it completely detach regulator (317\337) from load, therefore we have the ideal transient response when load “changes”, and dont have noise and output impedance modulation. Output capacitors 0.1-10u SMD NP0/X7R is needed for HF bypass (>1Mhz), caps on 317/337 out (not less than 1u) is needed for 317/337 stability. R1-C3, R9-C7 forms LPF that eliminates HF noise produced by switching of diodes working on capacitor filter.

Calculation of this schematic is not difficult, according to the desired output voltage and maximum output current calculate values of resistors R4, R6 and R2, R10, respectively, from the formulas below

R4=240*(Uout-Ueb) / 1.25
R2=(1,25-Ueb) / ((0.3/Uout)+Iload)
where Uout-output voltage V, Ueb-emitter-base voltage VT1, VT4 V, Iload- load current А.

This structure of regulator-”electronic capacitor”(follower) provides in a comparison with the best series audio electrolytic capacitors significantly better results.

Original article is here

Электролитические конденсаторы являющиеся неизменной частью блока питания аудио девайсов с точки зрения звука не приносят ничего хорошего, разброс “качество звука-тип электролита” очень большой. Найлучшими звуковыми качествами обладают электролиты типов Nichicon KZ,FG, Black Gate FK,NX, Elna Cerafine, Silmic II, Silmic, Panasonic Pureism, но попытка схемотехнически устранить электролитические конденсаторы из питания была очень удачной, вместо них используются без ООСные електронные заменители.
Схема одной из самых простых но прекрасно работающих связок стабилизатор-”электронный конденсатор” изображена на рисунке. Расчет этой схемы под нужные параметры не сложен, согласно нужному выходному напряжению и максимальному выходному току расчитываются значения резисторов R4,R6 и R2,R10 соответственно за формулами приведенными ниже

R4=240*(Uout-Uбэ) / 1.25
R2=(1,25-Uбэ) / ((0.3/Uout)+Iн)
где Uout-выходное напряжение В, Uбэ-напряжение база-эмиттер транзисторов VT1, VT4 В, Iн- ток нагрузки А.

“Электронный конденсатор” отвязывает стабилизатор напряжения от нагрузки тем самым предотвращая переходные процессы в стабилизаторе при изменении нагрузки (тока потребления итд) и кроме того отсутствуют высокодобротные вч резонансы как в случае шунтирования электролитических конденсаторов керамическими или пленочными. Выходное сопротивление приведенной схемы стабильное в полосе до Мегагерца и составляет ~0.2ома (что соответствует эквивалентной емкости в 40000мкф), и далее понижается (включаются в работу NP0 керамические конденсаторы).

Несмотря на простоту и стоимость такого питания слуховая экспертиза подтвердила большое преимущество такой связки стабилизатор-”электронный конденсатор” перед стандартными решениями с любыми типами электролитических конденсаторов.

——————–немного истории———————-

Стандартное питание стабилизатор-конд даже если приняты все меры по обеспечению устойчивости звучит не лучшим образом за счет не лучшей реакции на изменение потребления нагрузки(ПХ) итд и собсно качества самого электролита, устранить одну из проблем удалось довольно давно (из опубликованного это было в Overture v2.1) применив C-R-C фильтр между стабилизатором и нагрузкой отвязав тем самым их один от одного а также фильтрацию ВЧ из БП (на этих частотах стаб. практически не участвует), позже Линкс стал использовал чуть менее эфективный R-C фильтр. Это дало неплохой прирост в качестве но проблема качества электролитических конденсаторов не ушла и кроме того на НЧ стабилизатор уже не принимал основополагающее место в формировании сопротивления источника питания поэтому некий недостаток НЧ прослеживался. Это удалось исправить применив в последнем звене C номиналом более 10000мкф (как в Overture v2.3).
Но проблема качества электролитов осталась, тех кто расчитаны на работу(и хорошую работу) в ЗЧ диапазоне не много, всего то Nichicon KZ, FG, Panasonic PZ, PXS, PXL (Pureism), Black Gate FK,NX, Elna Cerafine, Silmic II, Silmic итд, применение низкоимпедансных электролитов (рассчитаных на работу выше звукового диапазона) в звуковых цепях дает очень плохие результаты, при любой емкости тональный баланс будет смещен в вч сторону и кроме того звук приобретает больше искажений, также использование в питании наряду с электролитами еще и пленочных или керамических конденсаторов приводит к получению резонансных участков выходного сопротивления источника питания. Также всем известен эффект “прогрева” электролитов в схеме, звучание устройства со времнем становится лучше, но еще лучший результат можно получить если электротренировать электролитические конденсаторы до запайки в схему как я описывал тут.
Еще один момент это то что все в этом мире по Энштейну (относительно), также и наш слух который прекрасно воспринимает например маленькие искажения полипропиленового межкаскадного или “кроссоверного” конденсатора на фоне значительно больших искажений АС, снабберы частота которых попадает в ЗЧ диапазон итд, одним словом изменения какого-то параметра(в ЗЧ диапазоне) более важны чем его абсолютные значения (конечно если абсолютное значение находится в допустимых рамках).
Одним из хороших вариантов искоренения электролитов и обеспечения хорошего ПХ есть Одесский вариант использования стабилитронов в питании, при использовании довольно мощных стабилитронов шунтированых NP0 звук у такого варианта получается весьма хорош, на уровне с связкой стаб-C-R-C (где С выступают Nichicon KZ итд после электротренировки) но немного иначе. Это и послужило толчком для создания приведенной схемы ибо хотелось получить малое динамическое вых. сопротивление ист. питания (5-50ом для стабилитрона это многовато) а также меньший шум и лучшую линейность. Вот так и родилась данная схема обеспечивающая отвязку стабилизатора от нагрузки, искоренению электролитических конденсаторов (с их абсорбцией и ее нелинейностью, изменению емкости от приложенного напряжения и протекающего тока итд) и получению малого (0,1-0,2ома) и частотнонезависимого выходного сопротивления и конечно же идеальной ПХ (поэтому левая часть схемы с ОООС а правая безОООС).

Обсуждение на Веге

"Прямо или косвенно, но все вопросы, связанные со звуком, должны решаться ухом как органом слуха: оспаривать заключения, которые даются ухом уже не приходится" лорд Рэлей (Дж. У. Стретт)