当我们在津津乐道滤波器、隔离变压器、稳压器等玩意的时候,我们可能忽略了一个问题,
那就是这些东西的在线工作方式都是串联于交流电路中的,如此一来,带来优点的同时也“馈赠”
了缺点,其利弊前文已经简述,接下来我们将叙述一种并联在线工作方式的电源小“道具”:“无
功补偿器”。
首次把“无功补偿”概念引入音响的是台湾省台电总工程师?運雙先生。台湾《音响论坛》(网址
http://audioart.audionet.com.tw/default2.htm)分别在140期、141期、142期和144期以
大篇幅连续刊载了?運雙、张峰嘉两位先生关于“无功补偿器”的原理、实做和试听。于有条件上
网的发烧友可直接登陆上述网址查询,可以得到更为详尽的原理介绍和制作经验。本文将把笔者的
制作实用体会简单介绍一下,与大家共享。
原理简述:
大家日常接触的交流电分为“有功电力”和“无功电力”两大部分,对于电力工作人员来说对这两
者的概念理解是非常清楚的。但是对于外行来说要弄明白这两大部分的话,是比较困难的。简单省
略的描述只能是越说越糊涂。所以本文在此不再赘述,感兴趣的朋友可以参考有关电力书籍。这里
只是简单的就“无功补偿”定性的说几句。
电力系统的负载大多是电感性的,会消耗无功电力,使的负载电流相位滞后于电压,相角差越大,
无功电力需求越大,要供给固定的有效功率,势必提高电流而增加线路损耗。因此在配电系统里几
乎都使用电容器来补偿负载所需的无功电力,以改善功率因数,好处是:
一、 减少电力损失,一般工厂动力配线依据不同的线路及负载情况,其电力损耗约2%--3%左右,
使用电容提 高功率因数后,总电流降低,可降低供电端与用电端的电力损失。
二、 改善供电品质,提高功率因数,减少负载总电流及电压降。于变压器二次侧加装电容可改善
功率因数提高二次侧电压。
三、 延长设备寿命。 改善功率因数后线路总电流减少,使接近或已经饱和的变压器、开关等机器
设备和线路容量负荷降低,因此可以降低温升增加寿命(温度每降低10度C,寿命可延长一
倍)。
对于音响来说,进行无功补偿又有什么意义呢?音响器材中的电源变压器,特别是大功率或纯A类
功放以及电子管功放,同属电感性负载,所以对其进行无功补偿相对于电网与负载(音响系统)来
说,同样有好处。经过无功补偿后,电流相位滞后于电压相位的情况能够得到明显改善(电流能够
达到与电压同相是最理想的),可以让电压与电流工作的更加齐心协力。大家都知道音响器材对电
源的反应是非常敏感的,那么接入“无功补偿器”后由于改善了交流电源的部分因数,所以肯定会
影响到器材的声音表现。本文咱们再试着从另一个方面来分析;接入“无功补偿器”的等效电路见
图1 ,不难看出电容C、电感L1,与器材的电源变压器初级绕组L2,组成了一个等效调谐回路,根
据调谐回路的特点我们知道在调谐中心频率附近,所对应的频率呈现低阻抗,而偏离调谐回路的频
率则呈现高阻抗,这样以来相对于频率较高的电源谐波与RF干扰的频率来说,这个等效调谐回路呈
现出相对高阻抗,从而起到一定的滤波作用(称为“阻波”似乎更确切些)。所以听感上会更安
静,音场更宽阔深邃。而调谐频率附近的频率则电路等效的低阻抗特性,这可能就是有些发烧友反
映使用补偿器后低频段有量感和质感改善的原因之一吧。因此不难看出,改变电容容量就改变了这
个回路的调谐频率,从而对声音的影响也趋向于:增大电容声底向低段下移,减小电容则中高频有
可闻的改变。实验中也支持这一推理。大家在制作中可以结合自己器材的声底表现来调节电容容量
大小。以求达到最佳效果。