что такое переразмеренный конденсатор
Что такое переразмеренный конденсатор
20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ
В) Проявления в системе компрессор/конденсатор
В связи с тем, что ТРВ является переразмеренным по отношению к испарителю, периоди-
чески возможно поступление частиц жидкости в компрессор. В результате температура вен-
тиля всасывания компрессора
Мы видим, что холодопроизводительность стала аномально низкой. Таким образом, конден-
сатор также стал как бы переразмеренным, поскольку он был рассчитан на теплоотдачу, со-
ответствующую номинальным условиям работы.
Следовательно, все симптомы будут ука-
зывать на переразмеренность конденсатора!
В связи с этим давление конденсации
будет иметь тенденцию к снижению (в соот-
ветствии с используемым типом регулировки ВД).
Заметим, что если используемый в установке способ регулирования давления конденсации
не позволяет менять расход воздуха через конденсатор, перепад температур воздуха будет
гораздо ниже, чем при нормальных условиях работы, и температура воздуха на выходе из
Поскольку холодопроизводительность упала, массовый расход хладагента также упал и,
следовательно, скорость потока жидкости во всех трубопроводах уменьшилась.
Как следствие, упала скорость жидкого хладагента, который циркулирует в нижней части
конденсатора, в результате чего этот хладагент в течение более длительного отрезка времени
контактирует с воздухом, что благоприятствует процессу переохлаждения хладагента (в до-
бавок к тому, что конденсатор и так является переразмеренным).
В результате переохлаждение жидкости на выходе из конденсатора
нормальным и, по всей видимости, даже хорошим.
Неисправность типа “слишком слабый испаритель” очень легко рас-
познается, потому что это единственная неисправность, при кото-
рой падает давление кипения и одновременно снижается перегрев.
Что такое переразмеренный конденсатор
19. ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ХЛАДАГЕНТА
Из-за того, что расход жидкости через испаритель падает, неиспользуемая часть жидкости
будет оставаться в ресивере и в конденсаторе.
Поскольку одновременно конденсатор оказывается переразмеренным, этот избыток жидкос-
ти будет гораздо лучше охлаждаться и, в соответствии с соотношением между давлением и
температурой, давление конденсации будет снижаться настолько, насколько это допускает
тип его регулирования, принятый в данной установке.
Наконец, из-за того, что
последняя молекула пара
ется гораздо раньше
приведет к увеличению раз-
меров зоны переохлажде-
ния конденсатора по срав-
В результате переохлаж-
дение, измеренное на вы-
ходе из конденсатора
вполне нормальным, или
(Неисправность, связанная с низкой пропускной способностью ТРВ,
рассматривается в разделе 14 “Слишком слабый ТРВ”).
не путайте такие понятия как переохлаждение и температура жид-
ВНИМАНИЕ! НЕ ПУТАЙТЕ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРО-
ВАНИЕ С НИЗКОЙ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТЬЮ ТРВ.
Жидкостная линия с температурой 45°C может иметь превосходное
переохлаждение 7 K, если температура конденсации равна 52°C. В то
же время, жидкостная линия с температурой 35°C считается плохо
переохлажденной (2 K), если температура конденсации равна 37°C!
Пособие для ремонтника
Нехватка хладагента в контуре может объясняться случайными утечками. В то же время, избыточная заправка как правило является следствием ошибочных действий персонала, вызванных его недостаточной квалификацией.
Чтобы ограничить число ошибок подобного рода, нам представляется небесполезным привести здесь некоторые уточнения обычных ответов на отдельные вопросы, касающиеся непростой темы заправки контура хладагентами.
А) Для чего нужен ресивер в холодильном контуре?
Для того, чтобы лучше понять назначение жидкостного ресивера, в качестве примера возьмем схему установки на рис 16.1, находящейся в рабочем состоянии.
Температура в охлаждаемом объеме относительно высокая и регулирующий термостат запускает компрессор.
В этот момент температура воздуха на входе в испаритель составляет 25°С.
Давление кипения стабилизировалось на уровне 5 бар, что для R22 соответствует температуре кипения, равной 6°С.
Сознательно пренебрегая потерями давления во всасывающей магистрали компрессора, можно считать, что полный температурный напор на испарителе Абполн составляет около 25 — 6=19К.
Если температура, измеренная в термобаллоне ТРВ, равна, например, 13°С, это означает, что установка отрегулирована на перегрев около 7 К.
Наконец отметим, что в момент, когда термостат запустил компрессор, воздух на входе в испаритель довольно горячий. Следовательно, кипение хладагента в испарителе весьма интенсивное и необходимо очень сильно открыть ТРВ, чтобы поддерживать перегрев на уровне 7 К
Поскольку ТРВ открыт сильно, давление кипения и массовый расход хладагента высокие. Следовательно, холодопроизводительность очень хорошая и в испарителе находится много жидкого хладагента (конечно, при нормальной заправке контура хладагентом в момент, когда его много в испарителе, количество хладагента в конденсаторе и ресивере сравнительно небольшое).
Вновь возьмем ту же самую установку немного позже, когда температура воздуха на входе в испаритель понизилась до 21°С, и посмотрим, как изменились значения ее основных параметров (для простоты будем считать, что давление конденсации хорошо отрегулировано и существенно не изменилось).
Поскольку температура воздуха на входе в испаритель понизилась на 4°С, теперь для того, чтобы поддерживать постоянным перегрев газа, который выходит из испарителя, необходим более длинный участок трубопровода.
Это означает, что ТРВ должен обязательно закрываться (см. раздел 7 «Влияние температуры охлаждаемого воздуха»).
Итак, для поддержания постоянной величины перегрева, равной 7 К, ТРВ обязательно должен быть открыт меньше, чем когда температура воздуха была равной 25°С (см. рис. 16.2).
Поскольку ТРВ закрыт сильнее, это означает, по сравнению с предыдущим вариантом, что давление кипения уменьшается и массовый расход хладагента становится меньше. Следовательно, холодопроизводительность падает, а в испарителе содержится меньше жидкости, чем ранее.
Таким образом, уменьшение количества жидкости в испарителе приводит к его увеличению в конденсаторе и в ресивере.
Заметим, что при температуре в охлаждаемом объеме 21°С не только увеличивается количество жидкости в ресивере и конденсаторе, но и падает массовый расход жидкости, циркулирующей в контуре, поэтому внизу конденсатора скорость циркуляции жидкости заметно уменьшиться.
Поскольку количество жидкости, находящееся в контакте с наружным воздухом, увеличивается и время контакта также возрастает, переохлаждение будет улучшаться.
Итак, в установке, снабженной ТРВ, чем больше падает температура воздуха на входе в испаритель, тем больше перекрывается ТРВ, снижая массовый расход и уменьшая холодопро-изводительность.
Одновременно в испарителе остается все меньше и меньше жидкости, а в ресивере уровень жидкости повышается.
Одно из назначений ресивера заключается в том, чтобы в точности \у^ компенсировать колебания массового расхода жидкости, обусловленные реакцией ТРВ на изменения тепловой нагрузки.
Б) Если емкость жидкостного ресивера слишком мала?
Представим себе, что емкость жидкостного ресивера очень мала, а установку заправляли в то время, когда температура в охлаждаемом объеме была относительно высокой.
По мере того, как температура в охлаждаемом объеме будет падать, ТРВ начнет закрываться, чтобы поддерживать заданный перегрев. Уровень жидкости в ресивере начнет подниматься, а поскольку емкость ресивера небольшая, он быстро наполнится.
С этого момента уровень жидкости внутри конденсатора начнет подниматься, приводя к снижению поверхности теплообмена и, следовательно, к повышению давления конденсации, сопровождаясь признаками чрезмерной заправки контура (см. раздел 36 «Регулировка вентилем высокого давления. Анализ неисправностей «).
Отметим, что при малой емкости жидкостного ресивера и заправке установки хладагентом при низкой температуре окружающей среды, мы будем наблюдать признаки нехватки хладагента в контуре, когда температура окружающей среды начнет повышаться.
В заключение укажем, что недостаточная емкость жидкостного ресивера никогда не позволит обеспечить удовлетворительную заправку установки.
В) Как определить размеры жидкостного ресивера?
С точки зрения чисто функциональной нет никаких технических противопоказаний к тому, чтобы снабдить установку жидкостным ресивером с емкостью большей, чем нужно.
Однако увеличение размеров ресивера приводит к увеличению размеров установки в целом и повышает ее стоимость. Более того, чем больше размеры ресивера, тем больше он будет содержать хладагента, намного превышая действительно потребное его количество, в то время, как стоимость хладагентов в настоящее время довольно высокая и есть опасения, что она будет увеличиваться все больше и больше!
Выбираемый многими конструкторами компромисс между маленьким и очень большим ресиверами заключается в том, чтобы объем ресивера мог вместить все количество хладагента, заправляемое в установку с целью максимального упрощения обычных операций по техническому обслуживанию. Это позволяет ремонтнику, закрыв выходной вентиль на жидкостном ресивере, отвакуумировать с помощью компрессора жидкостную и всасывающую магистрали, а также испаритель, как бы собирая всю жидкость в конденсаторе и жидкостном ресивере.
Если компрессор снабжен технологическими вентилями, не будет никаких проблем с обслуживанием любого элемента контура (за исключением конденсатора и ресивера), причем во время этого обслуживания потери хладагента будут минимальными (только в газовой фазе, оставшейся в жидкостной и всасывающей магистралях).
Г) Может ли давление конденсации подняться во время вакуумиро-вания?
При закрытом выходном вентиле жидкостного ресивера и вакуумировании жидкостной и всасывающей магистралей с помощью компрессора (до давления, например, равного 0,1 бар) давление на входе в ТРВ постоянно падает, пока не достигнет значения, равного 0,1 бар.
Это падение давления на входе в ТРВ приведет к резкому снижению холодопроизводи-тельности (см. раздел 8.1 «Производительность ТРВ «), а также к значительному падению тепловыделения в конденсаторе, который в этом случае быстро становится переразмеренным, а значит:
давление конденсации, напротив, будет иметь тенденцию к снижению во время вакуумировании (см. рис. 16.3)!
Поскольку конденсатор во время вакуумирования с помощью компрессора при закрытом выходном вентиле жидкостного ресивера является как бы переразмеренным, давление конденсации абсолютно не должно подниматься. В противном случае это указывает либо на недостаточную емкость жидкостного ресивера, либо на плохое прохождение жидкости из конденсатора в жидкостной ресивер, либо, что бывает наиболее часто, на избыток хладагента в установке.
Заметим также, что отдельные конструкторы предпочитают вместо установки жидкостного ресивера использовать переразмеренный конденсатор с воздушным охлаждением (см. рис. 16.4).
В этом случае нижняя часть конденсатора выполняет функции жидкостного ресивера.
В процессе функционирования нижние трубки такого конденсатора оказываются постоянно залитыми жидкостью и обдуваемыми холодным наружным воздухом.
Это позволяет обеспечить оптимальное охлаждение жидкости.
Такая конструкция дает возможность достичь гораздо более лучшего переохлаждения хладагента по сравнению с классическим вариантом жидкостного ресивера и тем самым заметно повысить КПД установки.
Д) Как узнать, достаточно пи хладагента заправлено в установку?
Анализ симптомов, вызванных, с одной стороны, недостатком хладагента в установке и, с другой стороны, чрезмерной заправкой (эти две неисправности рассматриваются в следующих разделах), позволяет в сочетании с пояснениями, которые мы сейчас дадим, довольно точно ответить на этот непростой вопрос.
Напомним, что заправка может считаться нормальной только тогда, когда испаритель заполнен жидкостью в достаточной степени, то есть перегрев находится в нормальных пределах (для испарителя с прямым циклом расширения это, как правило, составляет от 4 до 7 К), что предполагает правильную настройк> ТРВ и, следовательно, поддержание давления конденсации на должном уровне, поскольку от этого зависит производительность ТРВ.
Более того, мы видим, что благодаря колебаниям уровня жидкости в ресивере температура воздуха на входе в испаритель не должна быть ни слишком высокой, ни слишком низкой по отношению к нормальному эксплуатационному диапазону, предусмотренному для функционирования данной установки.
Напомним еще раз, что лучшим индикатором, указывающим на нормальную величину заправки хладагентом, является переохлаждение. Слабое переохлаждение говорит о том. что заправка недостаточна, сильное указывает на избыток хладагента. Заправка может считаться нормальной, когда переохлаждение жидкости на выходе из конденсатора с воздушным охлаждением поддерживается в нормальных для данной установки пределах (часто между 4 и 7 К) при температуре воздуха на входе в испаритель близкой к номинальным условиям эксплуатации.
Переохлаждение может рассматриваться как надежный индикатор правильности заправки только в установках с термостатическим расширительным вентилем. Проблемы заправки установок с прессоста-тическими расширительными вентилями изучаются в разделе 50, а с капиллярными расширительными устройствами — в разделе 51 «Капиллярные расширительные устройства».
Зачем необходима регулировка конденсаторов с воздушным охлаждением
В качестве примера рассмотрим конденсатор, который служит для работы с наружной температурой при 30 С. В холодное время наружная температура снижается, и конденсатор становится переразмеренным, при этом хладагент начинает все лучше и лучше конденсироваться. Переразмеренность конденсатора зависит от понижения наружной температуры и приводит к уменьшению давления конденсации.
Если установка служит для постоянного использования, то при низких наружных температурах возникают определенные трудности с ее эксплуатацией. На рис.32.1 изображена установка, работающая при 30 С и температуре конденсации 45 С (16 бар для R22 и 19,5 бар для R404А). С учетом того, что полный температурный перепад остается практически без изменений, то при снижении наружной температуры до 13 С (на 17 К), температура конденсации снизится на 17 К, с 45 С до 28 С, что соответствует давлению конденсации 10,3 бар для R22 и 12,5 бар для R404А.
Поскольку наружная температура снизилась, то такое уменьшение давления конденсации является нормальным, но способно оказать существенное влияние на работу установки.
Если давление подачи жидкости снизится, то один и тот же полностью открытый ТРВ не будет полностью справляться с задачей (рис.32.2). В результате снижения количества жидкости выкипать она будет быстрее. Зона перегрева увеличится, а количество производимых паров станет недостаточным.
Теперь компрессор может поглотить больше паров, чем производит испаритель. Вместе с этим снизится и давление кипения, равнозначное давлению на входе в ТРВ. При этом снижение давления кипения может оказаться настолько существенным, что сработает предохранительное реле НД, и компрессор отключится. Но даже если это не произойдет, уменьшение холодопроизводительности спровоцирует увеличение температуры в охлаждаемом помещении.
Если предусмотрено, что установка должна производить холод даже при низких наружных температурах, то ее следует оборудовать системой регулирования давления конденсации, которая сохранит достаточное давление хладагента в ТРВ, несмотря на изменения наружной температуры. Если в испарителе недостаточное количество жидкости, то в конденсаторе ее будет избыточное количество. Так как конденсатор переразмерен, в нем образуется значительное переохлаждение.
В итоге получаем слишком низкое давление кипения и хорошее переохлаждение. Поскольку температурный перепад на жидкостной магистрали отсутствует, то неопытный ремонтник может сделать вывод, что ТРВ слишком слабый. Данная проблема свойственна термомеханическим ТРВ, но с появлением электронных или оборудованных несколькими клапанными узлами, она практически не актуальна.
Вся правда о конденсаторах: волшебные свойства загадочных баночек
Было ли лучшее время для энтузиастов и любителей Hi-Fi, чем конец 1970-х и начало 1980-х годов? С одной стороны, так много всего происходило с развитием цифрового аудио, а с другой — наблюдался рост субъективизма. Внезапно проигрыватели и усилители стали оценивать не по уровню детонации, выходной мощности и гармоническим искажениям, а по их звучанию! И можно было даже всерьёз говорить о звучании кабелей. В этой новой атмосфере всё, что когда-то считалось само собой разумеющимся в области Hi-Fi, стало кандидатом на переоценку.
Пристальному изучению подверглось и влияние на звук пассивных электронных компонентов — резисторов, индуктивностей и конденсаторов. В особенности, конденсаторов. Знающие люди начали обсуждать такие явления как эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и диэлектрическое поглощение.
Сегодня мы нечасто слышим об этой теме, но не потому, что проблема была исчерпана. Скорее всего, разработчики нынче уделяют столь же пристальное внимание используемым пассивным компонентам, как и схемам, в которых они применяются, так что общественный фурор несколько стих.
В простейшем виде конденсатор состоит из двух металлических пластин, разделённых воздухом (или, ещё лучше, вакуумом) и схематично изображён на рис. 1. Поскольку между пластинами нет проводящего пути, конденсатор блокирует постоянный ток (например, от батареи). При этом конденсатор, напротив, пропускает сигналы переменного тока — как раз такие как звуковые волны.
Рис. 1. Компоненты, из которых состоит конденсатор — две проводящие пластины, разделённые слоем диэлектрика.
Проверенное решение
Мы нечасто сталкиваемся с воздушными конденсаторами, но если вы заглядывали внутрь старого лампового радиоприемника и видели элемент, отвечающий за настройку, который состоит из чередующихся металлических пластин, это как раз воздушный конденсатор переменной ёмкости. В большинстве конденсаторов, с которыми мы сталкиваемся в аудиотехнике и прочей электронике, в качестве изолирующего материала (диэлектрика), разделяющего пластины, не используется воздух, поскольку он имеет низкую диэлектрическую постоянную (1,0), а это означает, что воздушные конденсаторы большой емкости слишком громоздкие, чтобы быть практичными. По этой причине используются, в основном, твёрдые диэлектрики, с более высокими диэлектрическими свойствами, в том числе из керамики и различных видов пластмасс (например, ПВХ с диэлектрической проницаемостью 4,0). Именно здесь история становится особенно интересной, поскольку для всех этих диэлектриков характерны те или иные компромиссы в плане влияния на звук, в то время как воздух практически идеален.
Простые фильтры
Для начала, узнаем побольше о том, как ведут себя конденсаторы и для чего они используются. Конденсаторы блокируют постоянный ток и пропускают переменный, однако они не пропускают переменный ток с разной частотой одинаково. Это объясняется тем, что конденсаторы обладают реактивным сопротивлением, которое снижается с увеличением частоты (к слову, катушки индуктивности тоже обладают реактивным сопротивлением, которое, наоборот, увеличивается с ростом частоты).
Таким образом, конденсаторы пропускают высокочастотные сигналы легче, чем низкочастотные, что делает их крайне полезными в частотно-селективных цепях (то есть, в фильтрах), а также для устранения нежелательных сигналов (например, гул или шум с шины питания постоянного напряжения).
Простые фильтры верхних и нижних частот показаны на рис.2. В фильтре верхних частот (рис. 2а) последовательно включенный конденсатор подключен к шунтирующему резистору. В фильтре нижних частот (рис. 2b) конденсатор и резистор меняются местами.
Рис. 2. RC-фильтр первого порядка верхних (2a) и нижних (2b) частот.
Итак, конденсаторы зачастую используются для объединения цепей, отделения нежелательного шума в цепях постоянного напряжения и в частотно-селективных цепях (фильтрах). Поскольку конденсаторы накапливают электрический заряд, большие из них также применяются в качестве резервуаров в источниках питания переменного и постоянного тока. На рис. 3 показан типовой источник питания, включающий в себя понижающий трансформатор (он понижает напряжение сети), мостовой выпрямитель (который преобразует переменный ток из трансформатора в импульсный постоянный ток) и пару конденсаторов-резервуаров (сглаживающих пульсации после выпрямления переменного тока).
Рис.3. Принципиальная схема двухполупериодного источника питания, состоящего из понижающего трансформатора, двухполупериодного мостового выпрямителя и двух резервуарных конденсаторов.
Подобные схемы встречаются во многих твердотельных аудиокомпонентах. Аналогичные решения используются и в ламповом оборудовании, но из-за высоких напряжений, требуемых для работы ламп, трансформатор здесь обычно повышает напряжение сети.
Ёмкость резервуарных конденсаторов, используемых в транзисторных усилителях мощности, может достигать 50 000 мкФ и более, тогда как в других случаях в схеме могут использоваться конденсаторы емкостью 1 НФ (одна тысячная микрофарада) или даже меньше. Таким образом, очевидно, что некоторые типы конденсаторов лучше подходят под определённые задачи, чем другие.
Важное уточнение
Как правило, самые большие резервуарные конденсаторы являются электролитическими, ведь они обеспечивают высокую ёмкость в сравнительно небольшом объёме. Такие конденсаторы содержат электролит (жидкость или гель), который химически реагирует с металлической фольгой внутри банки, образуя слой диэлектрика. Подобные электролитические конденсаторы, а также некоторые другие — например, танталовые, называются полярными, а несоблюдение полярности подключения может привести к их выходу из строя.
Другая разновидность — неполярные конденсаторы, которые можно подключать без учёта полярности. Подобные электролиты иногда использовались в пассивных кроссоверах акустических систем, однако такая практика сегодня устарела, поскольку плёночные конденсаторы справляются с этой задачей лучше, хоть и занимают больше места.
Конденсаторы также могут иметь различное расположение выводов — аксиальное (осевое) или радиальное. Преимущество радиальных электролитов заключается в том, что они занимают меньше площади на плате, однако их минус — в том, что они увеличивают её высоту. В больших электролитических конденсаторах обычно отказываются от выводов под пайку — в пользу винтовых клемм.
Что скрывают конденсаторы
Настоящие конденсаторы, как и настоящие политики, ведут себя не идеально, и именно здесь кроется причина их влияния на качество звука. Во-первых, на практике ни один конденсатор не является только ёмкостью — он также имеет индуктивность и сопротивление. На принципиальной схеме конденсатор обычно обозначается одним из символов на рис. 4 (все они визуально отсылают к двум разделенным пластинам), однако в реальности он представляет собой что-то вроде схемы, представленной на рис. 5. Резистор обозначенный на рисунке как ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) может быть не постоянным — сопротивление может зависеть от частоты. В случае с электролитическими конденсаторами, ESR обычно уменьшается с частотой.
Рис. 4. Варианты обозначения конденсаторов на схеме
Одним из последствий того, что у конденсаторов есть индуктивность (ESL или эквивалентная последовательная индуктивность на рис. 6), является то, что они, по сути, являются электрически резонансными. Если проанализировать импеданс конденсатора в зависимости от частоты, он не будет продолжать уменьшаться с ростом частоты. На рис. 6 показано, что импеданс достигает минимума (эквивалентного значению ESR) на резонансной частоте, а затем, по мере увеличения частоты, он снова начинает расти из-за ESL.
Рис. 5. Схематичный эквивалент реального конденсатора демонстрирует паразитное сопротивление (ESR) и индуктивность (ESL) 
Рис. 6. Паразитная индуктивность приводит к тому, что у конденсаторы имеют электрический резонанс, иногда — в пределах слышимого диапазона частот.
У больших электролитических конденсаторов частоты электрического резонанса обычно находятся в пределах звукового диапазона. У небольших конденсаторов частоты электрического резонанса могут превышать 1 МГц. Для увеличения частоты электрического резонанса для заданной емкости следует уменьшить ESL — последовательную индуктивность.
Для достижения этой цели, при разработке электролитических конденсаторов, где такая проблема стоит наиболее остро, применяются различные методы. Например, в конденсаторах DNM T-Network для снижения индуктивности используются специальные Т-образные соединения из фольги — таким образом, их резонансная частота более чем в два раза выше по сравнению со стандартной конструкцией (от 28 кГц до 75 кГц — в примере, который приводит компания DNM на своём веб-сайте).
ESR оказывает потенциально благотворное влияние на демпфирование электрического резонанса конденсатора, однако, в отличие от индуктивности или ёмкости, сопротивление генерирует тепло в то время, когда через конденсатор проходит ток. В больших ёмкостных конденсаторах, где проходящие через них токи велики, этот эффект внутреннего нагрева ограничивает безопасные условия эксплуатации. Тем не менее, электролитические конденсаторы лучше всего работают именно тёплыми.
Микрофонный эффект
Не секрет, что ламповое оборудование чувствительно к вибрации. Внутри вакуумированной стеклянной оболочки лампы находятся тонкие металлические электроды, расстояние между которыми влияет на работу лампы. Таким образом, если встряхнуть лампу достаточно сильно, это отразится на её электрической мощности — эффект, который называют «микрофонным», поскольку лампа в таком случае ведёт себя подобно микрофону.
Твердотельная электроника меньше подвержена этому эффекту, однако приведём в пример некий крайний случай: разработчики первых систем управления двигателем в гоночных автомобилях вскоре научились не прикреплять электронные блоки к двигателю, либо использовать хорошую изоляцию, иначе вибрации от двигателя могли нарушить её работу. Уровни вибрации, которые испытывает Hi-Fi оборудование при повседневном использовании, гораздо ниже, однако некоторые производители, среди которых, например, Naim Audio, по-прежнему прилагают большие усилия, чтобы свести к минимуму вероятное воздействие микрофонного эффекта.
Способность конденсатора накапливать заряд (его ёмкость) пропорциональна площади пластин и обратно пропорциональна расстоянию между ними, а «пластины» обычно представляют собой тонкую фольгу с тонкими слоями диэлектрика между ними. Это приводит к тому, что конденсаторы подвержены воздействию микрофонного эффекта, поскольку из-за вибрации расстояние между пластинами и, следовательно, значение ёмкости может меняться.
Таким образом, физические свойства материалов, из которых изготовлен конденсатор, могут быть столь же важны, как и электрические параметры. Но что ещё интереснее, вибрация извне не является необходимым условием для того, чтобы конденсаторы страдали от её воздействия, ведь силы, формируемые напряжениями и токами внутри самого конденсатора, также могут вызывать механические резонансы. Из-за этого эффекта можно даже услышать, как некоторые конденсаторы издают звук, когда через них проходит сигнал. В кроссовере акустической системы, где уровни вибраций, напряжения и токи высоки, присутствует «идеальный шторм» факторов, которые делают выбор подходящего конденсатора особенно важной задачей.
Ключевые слова
Проблема микрофонного эффекта и механических резонансов конденсаторов активно обсуждалась на протяжении многих лет, однако исследований по этому вопросу было достаточно мало. Во всяком случае, мало опубликованных исследований. Но те, что существуют, подтверждают мнение, что данный эффект может оказывать заметное влияние качества звучания.
К тому же, в некоторых случаях конденсаторы могут приводить к необычайно высоким уровням гармонических и интермодуляционных искажений. Понимание того, как и почему это происходит, позволяет разработчикам сосредоточить свои усилия на доработке электронной схемы и тщательном выборе электронных компонентов — таким образом, чтобы это принесло наибольшую пользу.