Papier in Öl (PIO) -Kondensatoren: Was ist das Besondere?

Viele Audiokreise verwenden PIO-Kondensatoren. Was sind die elektrischen Eigenschaften von PIO-Kappen, die sie zu etwas Besonderem machen (dh die Kosten rechtfertigen)? Welche Teile einer Verstärkerschaltung profitieren am meisten von der Verwendung von PIO-Kappen?

Das Untertauchen von Öl wurde üblicherweise für Hochspannungsanwendungen wie die Energietechnik, für Kondensatoren sowie für Leistungsschalter / Relais bis in die späten 70er Jahre verwendet und wird auch heute noch verwendet, wenn auch nur selten, anscheinend. Die Vorteile, die von der vorherigen Generation von Ingenieuren angeführt wurden umfassen:

• Unterdrückung von Lichtbögen auf eine höhere Spannung als Luft
• Verbesserte Kühlung lokaler Wärmestellen durch Flüssigkeitszirkulation
• Verbesserte Isolation zwischen den Kontaktelektroden mit einer höheren Dielektrizitätskonstante als Luft
• Beseitigung von Blasen innerhalb des Papiers oder Films oder zwischen Elektroden, wodurch sporadische Lichtbogenbildung und Schwankungen der Eigenschaften vermieden werden
• Bei bestimmten Hoch- oder Niederdruckanwendungen wurden Öle bevorzugt, da sie im Vergleich zu Luft weniger (fast gar nicht) komprimierbar sind. Komprimierung oder Verdünnung würden den Abstand und damit die Kapazität zwischen den Elektroden unvorhersehbar verändern.

Klassische Audioverstärker basieren auf Vakuumröhren und werden häufig mit hohen Spannungen betrieben, was die Verwendung solcher hochspannungsfreundlichen Komponenten rechtfertigt. Moderne Verstärker auf Halbleiterbasis arbeiten jedoch bei (typischerweise) viel niedrigeren Spannungen und sollten daher keine starke technische Rechtfertigung dafür haben, weiterhin ölgefüllte Kondensatoren zu verwenden. Es gibt jedoch keine Erklärung für die spirituellen Überzeugungen von Audiophilen.

Fußnote: Öl wurde später in Leistungsschaltern größtenteils durch nicht brennbares SF6-Gas ersetzt, wodurch das Sicherheitsrisiko durch Öl beseitigt wurde. Vakuumbasierte Leistungsschalter werden jetzt auch in Hochspannungseinsätzen verwendet. Diese beiden Optionen scheinen jedoch bei Kondensatoren nicht weit verbreitet zu sein.

Als professioneller Ingenieur und Amateurmusiker war ich von dieser Frage fasziniert. Alles, was ich zu diesem Thema finden konnte, kann hier zusammengefasst werden ...

Viele elektronische Experten werden Ihnen sagen, dass es keine wissenschaftliche Erklärung dafür gibt, warum Papier in Ölkondensatoren Ihnen einen besseren Klang verleiht, wenn es in einer Gitarrenschaltung verwendet wird. In der Gitarren-Community ist es jedoch allgemein bekannt, dass in Öl eingelegtes Papier wärmer, glatter und glänzender ist als Kondensatoren aus Keramikscheiben, Mylar oder Polypropylen. Die ursprünglichen Bumble Bees und Black Beauties waren Papier in Öl und wurden von vielen als der "Heilige Gral" von Tone angesehen, was die Kondensatoren angeht.

Und von hier ...

Papier in Ölkappen (oder PIO-Kappen) sind nur eine Vielzahl von Kondensatoren. Andere sind aus Mylar, Keramik usw. hergestellt. In den Les Pauls der 50er Jahre wurden PIO-Kappen verwendet, und viele schätzen ihre klanglichen Qualitäten gegenüber moderneren Kondensatoren.

Die Auswirkung eines Kondensators auf den Frequenzgang und das Einschwingverhalten hängt von anderen Impedanzen in der Schaltung ab, in die sie eingebaut sind, sodass ein Kondensator als solcher keinen "Klang" haben kann.

Aber wir bewegen uns hier auf höchst subjektivem (und von manchen als religiös bezeichnetem) Territorium, und da ich kein Gitarrist bin, bin ich nicht qualifiziert, weitere Kommentare abzugeben ...

Es ist der gleiche Grund, warum Leute einen HiFi-Verstärker auf einer 80-Pfund-Granitplatte bauen, Operationsverstärker in ihren Designs vermeiden oder nur Lautsprecherkabel mit einer Stärke von 100 Gauge in Reingold verwenden: Sie sind keine richtigen Ingenieure und dafür anfällig ein Stück Wahrheit nehmen, es zu viel nehmen und alles andere ignorieren.

Wenn du liest:

Sei wärmer, glatter und habe mehr "Glanz"

oder

von vielen für den "Heiligen Gral" gehalten

das heißt wirklich:

Manche Leute denken, sie sind ordentlich, ohne besonderen Grund.

Wenn Sie einen historisch wichtigen Verstärker wie einen Leak TL12-Hi-Fidelity-Verstärker aus den 1940er Jahren oder einen Vox AC-30-Gitarrenverstärker restaurieren oder neu erstellen, ist es wichtig, die richtigen Teile oder die modernsten Alternativen zu verwenden.

Zu einer Zeit waren die besten und zuverlässigsten Hochspannungskondensatoren Paper-in-Oil. Also haben die ursprünglichen Designer sie benutzt, weil es keine gute Alternative gab. (Ich finde, sie neigen dazu, nach 40 Jahren oder so undicht zu werden)

Dieser Typ hat tatsächlich Messungen durchgeführt und Lissajous aufgestellt, damit wir zumindest einige Daten sehen können. Ich sehe ein paar gerade Linien, aber er sagt, das Papier / Öl sei "am saubersten", aber ich sehe ein paar gerade Linien (mit einigen bemerkenswerten Ausnahmen).

Möglicherweise tritt ein ungewöhnliches akustisches Verhalten auf, da die Folien des Kondensators eine gewisse Kraft von der Spannung über sie erfahren, was sich auf Papier, Mylar usw. unterschiedlich auswirkt.

Vor langer Zeit hatte ich einige ölgefüllte Glaskörperkondensatoren von einem Hochspannungsgerät eines alten Oszilloskops. Sie wurden für 40 kV oder dergleichen ausgelegt. Aber als ich 60 Hz Wechselstrom über sie legte (wahrscheinlich direkt von der Stromleitung. Es ist lange her), explodierten sie. Stelle dir das vor. Ich stelle mir vor, sie könnten die 60-Hz-Vibration nicht ertragen.