电容的⼀些经典问题详细说明
电容器（capacitor）在⾳响组件中被⼴泛运⽤，滤波、反交连、⾼频补偿、直流回授…随处可见。但若依功能及制造材料、制造⽅法细分，那可不是⼀朝⼀⼣能说得明⽩。所以缩⼩范围，本⽂只谈电解电容，⽽且只谈电源平滑滤波⽤的铝质电解电容。
每台⾳响机器都要吃电源─除了被动式前级，既然需要供电，那就少不了「滤波」这个动作。不要和我争，采⽤电池供电当然⽆必要电源平滑滤波。但电池充电电路也有整流及滤波，故滤波电容器还是会存在。
我们现在习⽤的滤波电容，正式的名称应是：铝箔⼲式电解电容器。就我的观察，除加拿⼤SonicFrontiers真空管前级，曾在⾼压稳压线路中选⽤ PP 塑料电容做滤波外，其它机种⼀概都是采⽤铝箔⼲式电解电容；因此⽹友有必要对它多做了解。
⾯对电源稳压线路中担任电源平滑滤波的电容器，你⾸先想到的会是什么？─容量？耐压？电容器的封装外⽪上⼀定有容量标⽰，那是指静电容量；也⼀定有耐压标⽰，那是指⼯作电压或额定电压。
⼯作电压（workingvoltage）简称 WV，为绝对安全值；若是 surgevoltage（简称 SV 或Vs），就是涌浪电压或崩溃电压；，超过这个电压值就保证此电容会被浪淹死─⼩⼼电容会爆！根据国际IEC384—4规
定，低于315V时，Vs=1.15×Vr，⾼于315V 时，Vs=1.1×Vr。Vs 是涌浪电压，Vr 是额定电压（ratedvoltage）。
电容器的电荷能量是以 Q=CV 来表⽰，Q 是库伦，C 是静电容量，V 是电压；故当电压值不变时，加⼤静电容量就能增⾼电荷能量。请注意，电容器的容量单位应是F（farad），可是因计量太⾼造成数值偏低，故多改⽤µF，1F=⼀百万µF。国外也有⽤mF 表⽰µF，其实 mF 不⼗分贴切，但机械式打字机上没有µ键，故⽤m 代表 micro。
彩礼的意义有了静电容量及⼯作耐压两个参数，若你正在选购电容，接下来你会考虑什么？直觉上是价钱。嗯，这个参数很重要，⽽且数值愈低愈佳。也有⼈先想到品牌，并坚持⽇本货打死不⽤─还存着⼋年抗战情结？美国货也仅能排第⼆，瑞典或德国制造的才能排第⼀。嗯，这个参数也很重要。但既然谈到品牌，那就不能忽略系列型号；因为⼀个制造⼚会⽣产许多不同系列的产品，系列不同，品质及价格就会不同。OK，我们先整理⼀下，有关电源平滑滤波电容器的参数已知有：静电容量、额定⼯作电压、涌浪崩溃电压、价格、品牌、型号系列。
delte不应该只有⼩猫两三只，外型尺⼨也应该很重要，因为与它相关的有重量及接脚型态，snap—in 是插焊 PC 板式，screw 是锁螺丝式。⾄于重量，同容量同耐压，但品牌不同的两个电容做⽐较，重量⼀定不同；⽽外型尺⼨更与机箱规划有关。有些电容不是全圆型，有点像是多⾓
型，Philips、BHC 都有这种看起来似乎很⾼级的系列。现在我们再整理⼀下，加上重量、外型尺⼨、接脚型态─已有九个参数。
外⽪颜⾊？这是谁提出来的？很妙。因⽩⾊、⿊⾊、蓝⾊塑胶封装都有⼚商在⽤，它有时也具有某些意义，例如⽇规⿊底⾦字常代表⾼级foraudio ⾳响级电容。仅凭外观还能想到哪些？制造⽇期，9627就是1996年第27周出⼚；近年来⽇制电容似乎逐渐有意省略制造⽇期的标⽰。但外⽪颜⾊及⽂字印刷不直接与品质有关，故仅加上制造⽇期参数。还有，别忘了适⽤⼯作温度，因为105度 C ⽐85度 C 更适⽤于真空管机。若机器要摆在南极，最好选耐负55度 C 的品种。
容量误差也别遗漏，当采多颗并联，为求得单只特性均匀，误差当然是愈低愈佳。现在再加上⼯作温度及容量误差，咱们⼿上已有12个参数，对电容器应有三成以上了解。
请别会错意，电容的⼯作温度不是指环境或表⾯温度─不管⼏度，封装塑胶外⽪都是⼀样，它是指铝箔⼯作温度，所以装管机选⽤85度 C 品种也绝对 OK，只要将电容器远离管仔就⼀定安全。
可是真正有关电容器品质的⼏个重要参数，却都只存在原⼚规格书中，完全不会显露在成品封装外⽪上，⽽这些重要参数才是本⽂谈论的重点。
散逸因数─损失⾓
散逸因数 dissipationfactor（DF）存在于所有电容器中，有时 DF 值会以损失⾓ tanδ表⽰。想想，损失⾓，既有损失，当然愈低愈好。塑料电容的损失⾓很低，但铝电解电容就相当⾼。DF 值是⾼还是低，就同⼀品牌、同⼀系列的电容器来说，与温度、容量、电压、频率……都有关系；当容量相同时，耐压愈⾼的 DF 值就愈低。举实例做说明，同⼚牌同系列的10000µF 电容，耐压80V 的 DF 值⼀定⽐耐压63V 的低。所本刊选⽤滤波电容常会找较⾼耐压者，不是没
有道理。此外温度愈⾼ DF 值愈⾼，频率愈⾼DF 值也会愈⾼。
但许多电容器制造⼚，在规格书上常不注明散逸因数 DF 值，因为数值甚⾼很难看。以瑞典RIFA 为例，其蓝⾊ PHE—420系列是 MKP 塑料电容，它的 DF值最低是0.00005/最⾼是
0.0008。但⽩⾊顶级PEH169系列铝质电解电容，就未标⽰损失⾓规格。若真注明 DF 值，可能会是1.0000，⼩数点是在1的后⾯。
漏…漏电流
哇！漏电！最好没有。可是没办法，铝电解电容在⼯作时⼀定会产⽣漏电流。
漏电流（leakagecurrent）当然要低，它的计算公式⼤致是：I=K×CV。漏电流 I 的单位是µA，K 是常数，例如是0.01或0.03，每家制造⼚会选择不同的常数。但不论如何，电容器容量愈⾼，漏电流就愈
⼤。如果你有容量愈⼤平滑效果愈好的想法，这个「漏电流」也请考虑在内。从计算式可得知额定电压愈⾼，漏电流也愈⼤，因此降低⼯作电压亦可降低漏电流。
但降低电容器的漏电流并不容易，低漏电流 lowleakagecurrent—LL 系列价格⾼昂，我曾向国内⼚商订制⼀批低漏电流 LL 系列电容，价格⽐许多进⼝电容还贵。漏电流规格，铝电解电容就⽐钽电解电容差许多，钽质电容也有⼲式及湿式两种，不过它的容量及耐压都较低。
除特别定制外，⾯对⼀般品，想要降低它的漏电流可设法提⾼ Vs 对 Vr 的⽐值。Vs 是涌浪电压，其值当然⽐ Vr 额定电压⾼，但施加电压（真正的⼯作电压）还应该⽐ Vr 低，例如取 Vr 的90%；找⾼耐压品种可说是完全正确。
等效串联电阻 ESR
⼀只电容器会因其构造⽽产⽣各种阻抗、感抗，⽐较重要的就是 ESR 等效串联电阻及ESL 等效串联电感─这就是容抗的基础。电容器提供电容量，要电阻⼲嘛？故 ESR及 ESL 也要求低…低；但 lowESR/lowESL 通常都是⾼级系列。
ESR 的⾼低，与电容器的容量、电压、频率及温度…都有关，当额定电压固定时，容量愈⼤ESR 愈低。有⼈习⽤将多颗⼩电容并接成⼀颗⼤电容以降低阻抗，其理论是电阻并联阻值降低。但若考虑电容接脚焊点的阻抗，以⼩并⼤，不见得⼀定会有收获。
反过来说，当容量固定时，选⽤⾼ WV 额定电压的品种也能降低 ESR；故耐压⾼确实好处多多。频率的影响：低频时 ESR ⾼，⾼频时 ESR 低；当然，⾼温也会造成 ESR 的提升。
串联等效电阻 ESR 的单位是 mΩ，⾼级系列电容常是lowESR 及 lowESL。若⽐较低内阻及低漏电流两种特性，则低内阻容易达成，故标⽰lowESR 的电容倒很常见。ESR 与损失⾓有关联，ESR=tanδ/（ω×Cs），Cs 是电容量。
有时电容器规格上会有 Z，它与 ESR的意义不同，但 Z 的计算⽰与 ESR 有关，同时也考虑到容抗及感抗，是真正的内阻。刚才提到电容的ESR 单位是 mΩ，那是指⼤电容，若是220µF ⼩容量电容，其 ESR 单位就不是mΩ⽽是Ω。何种电容器的 ESR 最低？答案只有⼀个：Sanyo 的OS 有机半导体电容！
涟波电流 Irac
前⾯谈到的散逸因数 DF—损失⾓ tanδ、漏电流、ESR—串联等效电阻…等，其值都是愈低愈好，但现在要提的涟波电流 ripplecurrent却是愈⾼愈好。特别是现在都特别讲究后级扩⼤机要有⼤电流输出，电源平滑滤波电容器的涟波电流 Irac（或Iac）就显得格外突出。
涟波电流 Irac 的标⽰⾄少应有低频及⾼频⼯作时两种规格数字，低频⼤约是以120Hz 做标准，⾼频⼤概是以10KHz 做标准，但不同制造⼚商可能会有略微的差别。
涟波电流与频率刚好成正⽐，因此低频时涟波电流也⽐较低。可是对我们⾳响迷来说，低频段的 Irac值才是重要。所以在采购电容器时，涟波电流数字⾼低是极为重要的依据。在⼀般状况下，同品牌时，锁螺丝式电容的涟波电流通常⽐ snap—in 插 PC 板式来得⾼。
曾经有⼀种说法：RIFA 的10000µF 相当于其它⼚牌15000µF，因为⼤部份⽇制电容的涟波电流都不⾼，⽽RIFA ⼜特别⾼，故好像可以⼀个当两个⽤。德国 Siemens、英国BHC 电容，在Irac 这项特性上也常优于⽇制品。就笔者所知，Irac 最⼤的电容，是 SiemensSIKOREL 系列电容为最⾼，6800µF/63V 就⾼达20A！若是⼩容量电容，Irac 最⼤的是 SanyoOS 电容。
就后级扩⼤机的动作来说，很多⼈会认定低频时吃电流。有个⽅法可以试：以电表直流电压—DCV最低档量任⼀只射极电阻压降，最好是指针电表，播放唱⽚，将前级⾳量转⼤，注意电表
指针的摆动，你就会发现低频固然会吃电流，四把吉它连弹也会猛吃电流！什么⾳乐最适合run —in 后级扩⼤机？Holst的《⾏星组曲》第⼀曲 MARS。
现在你应该已经明了六成以上，或许你想问：有没有体型不⼤，漏电低、ESR 低、tanδ低、误差低、价格低，但涟波电流⾼、适⽤温度范围⾼的铝电解电容？嗯…，没有！
关于容量误差，近年来铝质电解电容颇有进步，以往是—20%～+40%，现在⼤多是+/—20%。但其容量常偏+⽽不是偏—，故10000µF 测量起来有可能会接近12000µF。
精确量取⼤容量电容器的静电容量，是我多年来⼀直想做的事。不要怀疑，这种测试仪器很难买到，美国曾制造过，可量⾄99999µF，并能同时显⽰ DF 值及ESR 值；⽽且电容量是
100Hz、1KHz、10KHz 三段（不是两段）频率测试的平均值。这种仪器国内市场曾出现过，⼩卖新台币⼗万元─只差漏电流的测试。
额定⼯作电压的安全度，在我的标准是：⾄少理让15%。例如某电容的额定电压是50V，虽然涌浪电压可能⾼⾄63V，但我最⾼只会施加42V 电压。让电容器的额定电压具有较多的余裕，能降低内阻、降低漏电流、降低损失⾓、增加寿命，⼀举数得何乐不为？以前曾看过⽇制扩⼤
机，±48V ⼯作电压配上10000µF/50V滤波电容；短时间内当然不会烧坏，但时⽇长久，寿命有可能降低，那就得更换新品或另购新机。所以⽇制品常有「时间到了，该⾛了」的宿命，你也不能指责它是偷⼯减料，毕竟做⽣意总要图利，若⼀辈⼦只能卖你⼀次，如何赚钱？
容量愈⾼哼声愈低？
⾃⼰装，最讨厌的就是哼声除不掉。有⼈将滤波电容加⼤，哼声就没了。我是不⼗分相信，因扩⼤机的哼声常是因地回路不当引起，来⾃电容器微乎其微。但是理论上，容量愈⾼，电源平滑效果也就愈佳，所以⼤容量的做法，是许多设计者及DIY 迷亦深信不疑。
因此不少后级扩⼤机，特别是美国产品 Krell、MarkLevinson，最爱采⽤⼤⽔塘─⼤电容；丹麦的 Dynaudio，连前级扩⼤机都⽤到⼗数万µF 之容量。⾄于 AC&DC 交直流，也⽐较倾向于「⼤容量」派，但尚适可⽽⽌。
可是也有不少名⼚⾛低容量路⼦，例如美国 Amcron 有台250W×2专业后级扩⼤机，两声道合计500W，只⽤了2只8200µF ⼩滤波电容器（好像是⼩了点）。瑞⼠Goldmund 算是 Hi—End 品牌，产品送到各杂志社试听，没有⼀个评论员胆敢说它坏，它的⼤后级就是采⽤⼩电容。瑞⼠FMAcoustics 更是贵到毙，⼀台⽴体声后级后级可换⼀部 Benz 车。它的220W×2专业后级，号称数⼗ A 电流输出，本⼈亲眼得见，全机只使⽤2只10000µF/100V 滤波电容。
⼤容量滤波与低容量滤波两种理论基本上是对⽴的，但却同时存在于⾳响圈。以低容量论点设计扩⼤机，也可以完全没有哼声，⽽且低频表现也不⽐「⼤⽔塘」机差。重点是什么？Irac 涟波电流。如果你如今还是满脑⼦的⼤容量，那你还不了解电解电容！
给⼤家⼀个建议：组装后级若采⽤低容量滤波电容时，千万要配⽤⾼功率电源变压器。也就是「瘦了电容器、肥了变压器」，这可能就是扩⼤机好声的秘绝。以这⼏年详细之观察，后级扩⼤机若要好声，采⽤⼤功率电源变压器⽐采⽤⼤容量滤波电容有效多了。
⼀颗⼤的？多颗⼩的？
OK，有⼈放⼼不下，滤波电容坚持要⼤µF─那是找⼀个⼤的，还是⽤⼗来个⼩的并接？⼜有⼈说⽤⼩颗并，不但内阻可以降低，反应速度也会也快，透明度及分辨率都⽐较好。MarkLevinson 及 Krell的后级不是以⼩并⼤，但有谁认为它反应速度慢、不透明有雾？⾯对此问题，我⾃⼰都长期陷⼊迷阵中。就机箱规划来说，⽤多颗⼩电容并联似乎⽐较理想，⽽且进货量⼤价格也便宜，甚⾄前级、后级、综合机，都可采⽤同⼀种电容。
玄感进⼝机与国产机的命运有些不同，当消费者⾯对数⼗万元进⼝机采⽤多颗⼩电容时，他会⾃我解释：这个很有道理；但⾯对国产品时，他可能会有另⼀套恶毒的说法：偷⼯减料！
就⾳质表现，⼤⽔塘 or ⼩⽔塘、⼀颗⼤的 or 多颗⼩的，应该没有绝对关系。邓⼩平说得好：管它⿊猫、⽩猫，会捉⽼⿏的就是好猫。
订婚主持词开场白制造⼚牌也关乎品质特性，前述有⼈终其⼀⽣不⽤⽇制品。美国原本有两⼤电容器品牌 Mallory 及 Sprague，现在 Sprague 已成绝响，因为它被⽇本NipponChemi—con 收购，且公司名称注册 UnitedChemi—Con/简称 UCC。但只要是仍在美国制造，外⽪印有madeinUSA，商标更改与制造品质应⽆关联。我最喜欢的一个词
不过外界已有⽿语：UCC ⽐ Sprague差，可能性如何？⽇本商社⼀旦接⼿，⾏销政策⾃然会⼤
化村
幅改变，为了提⾼出货量必得降低售价；但假格下滑也会导致品质下滑。询问本地代理商瑞普公司，UCC 电容销售量⽐ Sprague 低，显⽰国内⼚商有排斥 UCC 的反映。若⽐较 UCC 及Sprague的规格特性，果然是⼀付 Japane 样─体型⼤为缩⽔，原本40mm×80mm 的改成
40mm×50mm，价格可能较低廉，但 ESR 增加、Irac 减⼩─怎不令⼈掷笔三叹？
你对⽇制品有疑虑？没办法，⾮但美国如此，德国也需要⽇本资⾦进⼊来个德⽇合
作，Siemens就和松下 Matsusita 共同⽣产 S+M 电容器。这是未来趋势，⼏乎不可避免。RIFA 也早就被 EVOX 吃下，EVOX是⼤集团，到处设⼚，本刊 SigEnd 单端前级有⽤到1µF 电容，就是 EVOX 品牌，虽然⾃美国进⼝，但⼀付台制品模样。
储存及⼯作寿命
北方花卉
⽐起电阻、IC、电晶体、塑料电容这些半永久性组件，铝电解电容的寿命就值得重视。⼀是储存年限，⾃然与寿命有关，10～20年应⽆问题。存放过久的电容不宜⽴刻使⽤，利⽤powersupply 先将它 aging（活化）；夹上端⼦，缓慢调整 powersupply 电压，由低⾄⾼，最⾼可调⾄此电容的额定电压。
⼯作寿命就很难说得明⽩，所谓长寿命 LL—longlife 电容，通常是表⽰涟波电流 Irac 稳定。前⾯曾谈
到电容的Irac 与⼯作温度及频率都有关，例如同是10KHz，40度 C 时是15A，85度 C 时是9A；15A/9A=1.67。此数字就是电容的寿命因数（本⼈临时想出来的），数字愈⾼寿命愈低，数字愈接近1寿命愈长。
如果没记错，1.93表⽰10万⼩时，1.85表⽰20万⼩时，故1.67⾄少50万⼩时！但电容器的主要功⽤是充、放电特性，因此不宜经常快速充、放电。有两个⽅法可有效延长电容器寿命：⼀是减少开机、关机次数，⼆是设法降低开机时的瞬间充电电流─你听懂了吗？本刊也注意到此问题，故多年来都是这样做。
即令是如此，若问：到底是哪⼀种电容的⾳质较好？这也实在难以回答。基本上，不同品牌、系列的电容，它的声⾳表现⾃然也是不同。我个⼈不会「⽇制品打死不⽤」，只要处理得当，⽇制品也不输欧美货。多年前曾⽤过ELNA ⾼级 Cerafine ⾳响级电容，它的 ESR 虽然低，但Irac 也不⾼，装在 amp。上，低频很厚实，但雾⽓较重，不够透明。可是并上 speed—up ⼩电容后，就豁然开朗。
故实际装配时，记得⼀定要在主滤波电容上加并 speed—up ⼩电容，此举「⾄少」会改善⾼频响应。数值是多少？最好是⼀⼤⼀⼩，⼤的1µF、⼩的0.1µF，MKP 是最低要求。
有时并上⼩电容会发现帮助不⼤，这可能是⼩电容未选对。RIFA 的电解及塑料电容，若想加并speed—up，奉劝你不要找 WIMA，建议各位试试 MIT 的 PPFX—S 锡箔或 RTX 系列0.1µF。写这篇⽂章的
同时，也留意各杂志的⼴告，美国 Krell 及加拿⼤ Class‘eAudio 的 Hi—End后级新机种竟然都采⽤⽇本 Nichicon 电容做主电源平滑滤波！但杂志评论员有谁敢说它差？！
前级扩⼤机吃不了数百 mA 电流，故滤波电容较易选择。⾼⽡数、⾼输出电流扩⼤机就很难伺候，此时滤波电容的Irac 特性就要考虑在内。
羊肉怎么烧好吃对于滤波⽤电解电容，有⼏点值得⽹友注意：⼀、⼤致上来说，⽇制品的 Irac ⽐欧美品低；⼆、低漏电流⽐低ESR 更重要；三、⼤滤波电容宜并接⼩电容；四、尽量选⾼耐压电容；五、最顶级的电容，容量及耐压都不⾼，故数百⽡的⼤power 通常声⾳粗糙，不是没有道理。
笔者不建议哪种电容最好，因为只要⽤得恰当，每种电容都可发出好声。⾄于刻意强调电容、电阻、焊锡、保险丝⾮ xxx 品牌不⽤的⼈，绝对是不懂线路结构的外⾏⼈！
关于铝质电解电容的构造
电容器依其组件构造⼤致可分成：⼀、卷绕型，⼆、积层型，三、电解型。⽽电解型⼜分铝质及钽质两类，铝质再分成液态电解质及固态电解质。若说液态电解质是铝箔湿式、固态电解质是铝箔⼲式，那就错了，因铝箔⼲式及铝箔湿式都是液态电解质电容。
铝质电解电容是以经过蚀刻的⾼纯度铝箔做为阳极，以其表⾯经阳极氧化处理之化成薄膜做为电介质，
再以浸有电解液的薄纸或布做阴极。由于电解液是⽤吸浸式，故称铝箔⼲式电解电容。
何谓铝箔湿式？在电容器内直接加电解液─例如硼酸胺+⼄⼆醇混合液，这种⽤⼿电容摇⼀摇还会发出流⽔声，瑞典RIFA 的 PEH169系列就是这种电容。
