Film-Foil Superkondensatoren für Frequenzweichen und Signal
T.Hartwig-ELektronik
Blumenweg 3a,  D-34355 Staufenberg
Tel. 05543 - 3317, Fax 05543 - 4266
Mo-Do 10.00-12.00 + 14.00-16.00 Uhr
Ust. ID. Nr.: (VAT) DE 115268023
< zur Startseite
 
Gesamtübersicht
Bauelemente
Kondensator Grundlagen
Ist Klang messbar?
Bauteile-Mikrofonie
selbst ermitteln

Der Audio-Kondensator
für Passiv-Weichen und Kleinsignal
Präzision ohne Eigenklang durch Film-Foil-Technik

Für alle, die das FILM-FOIL-Prinzip als überlegen betrachten,
oder wenn bereits viele andere hochgepriesene Kondensatoren
nicht den gewünschten Erfolg gebracht haben
.

Früher oder später ....
Super Film-Foil-Kondensatoren (KP) für die High-End Audiotechnik
Durch massive Metallfolie höhere Leitfähigkeit, bessere Impulsfestigkeit und geringere Verzerrungen -  besonders bei hohen Strömen.
Somit sorgt dieser Kondensator für einen beeindruckend neutralen und ehrlichen Klang.
Alle Eigenschaften dieses Präzisionskondensators sind so überzeugend, dass wir nur noch diesen Kondensator in allen unseren Audio-Modulen als Koppelkondensator oder Netzteil-Pufferung einsetzen.
Für uns kommt kein anderer mehr in Frage. Das hat uns auch der  öffentliche Kondensator Vergleichstest auf der "HiFi-Music-World" 2007 in Gelsenkirchen bestätigt.
seit 2005
Schluss mit dem Experimentieren! 
Warum nicht gleich einen KP-Kondensator einsetzen, um den Unterschied wirklich zu hören?
Bei diesem Kondensator haben wir uns aus physikalischen und besonders aus klanglichen Gründen für einen KP-Typen entschieden. Als Dielektrikum wird das sehr verlustarme Polypropylen verwendet. Der Kondensatorbelag besteht hier nicht aus einer hauchdünn metallisierten Schicht (MKP), sondern aus einer massiven Metallfolie (Alu) mit einer Dicke von ca. 10µm (MKP = typ 0,05µm). Das ergibt eine etwa 200-fach höhere Leitfähigkeit gegenüber einem herkömmlichen MKP-Typen und somit eine wesentlich höhere Spannungssteilheit (dV/dt).
Durch diese deutlich höhere Steilheit (dV/dt) hat ein KP-Kondensator bei steigender Frequenz oder Spannung einen flacheren Tangens-Delta-Anstieg (oder stärker sinkenden ESR) als ein MKP-Typ, was zu geringeren differenziellen Phasenfehlern führt, d.h. ein großes Frequenz-Spektrum wird gleichmäßiger behandelt.
(tan-d = 2 x  f  x  C  x  ESR)
Dadurch wird eine bessere Impulsfestigkeit und geringere Verzerrung des Signals erreicht, besonders bei hohen Spannungen und Strömen. Außerdem ist der Kapazitätsverlust bei hohen elektrischen Belastungen geringer.
Bei einem MKP-Kondensator könnten sich bei höheren Spannungen im Audiobereich schon die Grenzen seiner Steilheit bemerkbar machen. Die Grenze der Steilheit eines KP-Kondensators liegt jedoch auch bei höchsten Spannungen weit außerhalb des Audiobereiches.
 
Durch das intensive Hörerlebnis fällt dieser Kondensator klanglich aus dem Rahmen.
Die außergewöhnliche Offenlegung aller Feinheiten gegenüber anderen Präzisionskondensatoren hört man nicht erst nach intensiven Hörsitzungen. Sie fallen sofort besonders deutlich auf - vielleicht so, als hätte man den Lautsprecher gewechselt.
Die lineare Übertragung scheint nahezu perfekt gelungen - und das bei jeder Anwendung und jeder extremen Belastung gleichermaßen. Dadurch entsteht das Gefühl, ein qualitiv souveränes Bauteil im Signalweg zu wissen.

Möchten Sie einen besonders deutlichen Klangunterschied zu anderen Kondensatoren hören?
Dann versuchen Sie es mal mit hohen Abhörlautstärken - denn an der Leistungsgrenze zeigen Bauteile gewöhnlich ihre wahren Qualitäten. Beim KP-Kondensator hat man den Eindruck, als gäbe es im Audiobereich gar keine Grenzen.
 


(high-res Photo)
Unsere eigens dafür gefertigte Umschaltanlage für Kondensatoren
hat zur Auswahl dieses Lieferprogramms beigetragen.
Somit haben unsere Aussagen zur Klangqualität eine fundierte Grundlage.
Diese Umschaltanlage haben wir auch erstmals auf der Selbstbaumesse 2007 in Gelsenkirchen für einen Kondensatorvergleichstest vorgeführt, damit jeder selbst urteilen konnte.
Testobjekt war die Referenzbox "Topas-Plus" aus HOBBY-HiFi 6/2006 Dort befindet sich vor dem Hochtöner nur ein einziger Kondensator von 3µ3. Also ideal für Vergleichstests.

Auch im Koppelzweig einer Vorstufe lässt dieser Kondensator erahnen, wie ein Stück Draht klingen würde, wenn man es denn einsetzen könnte. Es lässt sich zwar keine generelle Klangrichtung beschreiben, da ein natürlicher Kondensator zu jedem anderen auch einen anderen Unterschied zeigt, je nachdem welche Schwächen dieser hat. Aber auf jeden Fall werden die hervorragenden Eigenschaften einer Audioschaltung unterstützt, und können ungehindert in den Vordergrund treten.

Als paralleler Stützkondensator in Netzteilen beseitigt er durch seine extrem hohe Resonanzfrequenz jeden Rest von schädlichem HF-Rauschen und lässt die Stromanstiegsgeschwindigkeit astronomisch ansteigen.

Einspielzeit
Da im Gegensatz zu metallisierten Belägen die Metallfolie eines KP-Kondensators keine feste Verbindung mit der Polypropylenfolie bildet, wirken die Kräfte der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien bei Wechselstrombelastung weniger gegenseitig aufeinander ein. Dieser Umstand scheint dafür verantwortlich zu sein, dass es kaum eine "Einspielzeit" gibt, wie man sie oft bei MKP-Kondensatoren erwähnt.
Gemäß den Erfahrungen vieler Kunden, die mitlerweile vorliegen, kommt es daher vor, dass ein Metallfolienkondensatoren durch die besondere Offenlegung aller Feinheiten subjektiv lauter klingt. In einigen Fällen ist sogar schon messtechnisch nachgewiesen worden, dass der Pegel eines Mittel- oder Hochtöners tatsächlich um 0,5 dB ansteigen kann, je nachdem, welche Kondensatoren vorher benutzt wurden.
Die Begründung liegt wahrscheinlich in der extrem hohen Spannungs-Steilheit und Strombelastbarkeit und dem wesentlich geringeren Verlustwinkelanstieg bei hohen Belastungen. Eine Neuabstimmung ist in der Regel aber nicht erforderlich, wenn man sich mit der neuen Wahrheit angefreundet hat.


Non-Induktiv-Technik

vergrößern
Aus der Stirnkontaktierung der Wickel ergibt sich die sogenannte Induktionsfreiheit durch Windungskurzschluss, die sich High-End Enthusiasten wünschen.
Die beiden Wickel werden nicht am Anfang und Ende kontaktiert, was zu einer hohen Wickel-Induktivität führen würde, sondern die beiden leicht versetzten Aluminiumbahnen werden seitlich an den Stirnseiten über die ganze Fläche kontaktiert, so dass ein induktiver Kurzschluss der Lagen entsteht (s. Skizze). Die unvermeidliche Rest-Induktivität liegt in der Größenordnung eines Stück Drahtes von ca. der Länge des Kondensator-Rastermaßes (ca. 0,8nH/mm).
Der Strom-Leiterquerschnitt einer solchen Anordnung beträgt bei einem 10µF-KP ca. 400mm2, bei einem entsprenden MKP ca. 2mm2. Die Impuls-Strombelastbarkeit steigt entsprechend auf über 1000A genüber ca 10A (entsprechend dem 200-fach höheren Leitwert wie vor beschrieben).

MKP-Kondensator
Sie werden sich wundern, dass dieser MKP-Kondensator besser klingt, als manch ein anderer mit speziellen "Materialzusätzen".
Ab dem Wert von 15µF setzen auch wir auf eine hochentwickelte MKP-Technik in der Hochstromversion. Dadurch fällt dieser 100V-Kondensator ähnlich groß aus, als andere in Normalstromversion bei höherer Spannung. Ein KP-Typ wäre hier noch wesentlich größer und aufwändiger. Da größere Kapazitäten in der Regel bei tieferen Frequenzen eingesetzt werden, sind die eventuellen Nachteile einer kleineren Steilheit von geringerer Bedeutung und der Kondensator behält eine relativ kompakte Dimension. Wicklung und Kontaktierung ist mit dem KP völlig identisch, so dass auch hier von einem High-Tech-Kondensator der neuesten Generation gesprochen werden kann, was auch die enorme Hochstromfähigkeit verdeutlicht. Daher haben diese Kondensatoren ein wesentlich größeres Volumen als andere am Markt - bezogen auf das Kap./Spg.-Verhältnis.


Allgemeine Daten
tan-d 1kHz-10kHz, 1µF KP
ca. 0,00005
ESR 1kHz::
8 mOhm
tan-d-Verlauf 100kHz zu 1kHz,  1µF KP
ca. 20 : 1
tan-d-Verlauf 100kHz zu 1kHz,  1µF MKPs
ca. 50 : 1
Toleranz max
+/-   5%
Toleranz tatsächlich
+/- <2%
Einspielzeit KP
kaum spürbar
Einspielzeit MKP
30-50 Std
Temp. bereich
-55°C bis +105°C
Life-Test 500 Std, bei 85°C
125% Nennspannung
.
Bei allen wichtigen Parametern verlassen wir uns nicht auf Herstellerangaben, sondern überprüfen alles selbst mit einem hochkarätigen kalibrierten Messgerät, wie z.B. Toleranz, Tangens-Delta, ESR, Konstanz zwischen 100Hz-100kHz, usw.
Gerätedaten: Tol. 0,05%; Auflösungen: tan-d: 0,00001; 0,1nH; 0,0001pF, ESR 0,01mOhm (Kelvin-Prüfkabel).
Somit können wir die Qualität ständig überprüfen und sicherstellen, dass die Kondensatoren wirklich alle Werte einhalten und die wichtigen audiophilen Eigenschaften erfüllt werden, die wir für eine harmonische Einfügung in anspruchsvollen Audio-Anwendungen erwarten.
.
Technische Hinweise zur Selbstheilfähigkeit
Metallfolien-Kondensatoren besitzen keine Selbstheilfähigkeit bei Durchschlägen.
Wir wollen aber auf jeden Fall, dass KP-Kondensatoren
mit ihren besonderen Eigenschaften niemandem vorenthalten bleiben.
Somit erfordert es die richtige Materialauswahl und eine besonders hohe Fertigungs-Qualität - also
eine sorgfältige Auswahl des Herstellers.
Die enge Zusammenarbeit mit dem High-Tech-Hersteller garantiert, dass diese Umstände in jedem Falle berücksichtigt worden sind. Der professionelle Qulitätssicherungs-Standard ist auf solch hohem Niveau, wie es nicht bei jedem Hersteller üblich ist.
Außerdem geht die Durchschlags-Wahrscheinlichkeit gegen Null, da die sehr hohe max Strombelastbarkeit in Audioanwendungen niemals auch nur annähernd erreicht werden kann.
Somit ist das Thema Durchschläge bei diesem KP-Kondensator kein wirkliches Thema.
Aber auch bei unseren  MKP-Kondensatoren verlassen wir uns nicht allzusehr auf die Selbstheilfähigkeit. Kommen die unbemerkten Durchschläge wegen schlechter Verarbeitung zu häufig vor, so verringert sich irgendwann die Kapazität. Der Klangverlust.kann jedoch schon vorher schleichend beginnen. Also setzen wir auch hier auf neueste hochentwickelte MKP-Technik.

Die Betriebsspannungen haben wir bewusst niedrig gehalten, um Volumen und Preis für Frequenzweichen in Grenzen zu halten.
Die angegebenen Spannungen (KP und MKP) gelten auch unter Extrembedingungen, wie hohen Temperaturen und Strombelastungen. In der Praxis können diese Angaben bei Raumtemperatur und Audiofrequenzen dauerhaft deutlich überschritten werden.

Tipp 1  Löten
Bei Metallfolienkondensatoren besonders darauf achten, dass alle Lötverbindungen sehr großflächig und sicher ausgeführt werden, um die extrem hohe Anstiegsgeschwindigkeit, die hauptsächlich von Kontaktübergängen begrenzt wird, nicht unnötig zu verringern.

Tipp 2  Parallelschaltung
Beim Einsatz der KPs als Frequenzweichen-Kondensator kann die Schnelligkeit noch ein wenig erhöht werden durch Parallelschaltung eines Glimmer.X-Kondensators von 47nF. Bei unseren MKPs genügt ein 0µ1 KP-Kondensator
.

Kondensator Grundlagen. Ist Klang messbar?
Bauteile-Mikrofonie selbst ermitteln



Preise Film-Foil (KP) und MKP
Für uns gefertigt von Cornell Dubilier (CDE)
* = KP-Kondensator anderer Hersteller
KP - Film-Foil
Spg. DC
L x D (mm)
dV / dt
Preis €/St.
ab 1St.
Preis €/St
ab 10St.
WPP 0µ1
250V
28 x 10
3.000V/µs
3,50
3,30
WPP 0µ1
630V
28 x 16
12.000V/µs
5,50
5,20
*MC-0µ47
630V
38 x 23
?
4,70
4,50
WPP 1µ0
100V
34 x 19
1.600V/µs
6,50
6,20
WPP 2µ2
100V
43 x 23
1.100V/µs
8,80
8,40
WPP 3µ3
100V
63 x 22
1.100V/µs
12,50
11,90
WPP 4µ7
100V
63 x 26
1.100V/µs
19,50
18,50
WPP 6µ8
100V
63 x 25
1.100V/µs
25,00
23,80
Wpp 10µ
100V
63 x 30
1.100V/µs
36,00
34,20






MKP High-Current
Spg. DC
L x D
dV / dt
   
935 - 15µ
100V
41 x 25
8V/µs
16,00
15,00
935 - 22µ
100V
58 x 24
5V/µs
17,50
16,50
935 - 33µ
100V
58 x 30
5V/µs
24,50
23,00
935 - 47µ
100V
58 x 35
5V/µs
34,00
32,00
Es sind nur die Tabellenwerte lieferbar. Andere Werte kann man ggf. durch Parallelschaltung erreichen.
Bezeichnungen: 1µ0 = 1,0µF = 1.000nF  /  0µ1 = 0,1µF = 100nF  /  0µ047 = 0,047µF = 47nF

Da wir nicht alle Werte im Programm, können viele durch Parallelschaltung hergestellt werden.
Die leicht abweichenden Endwerte sind in der Praxis meist unkritisch.
Parallelschaltung mehrerer kleiner Werte wird oft aus klanglichen Gründen bevorzugt.
Der höhere Preis ist minimal und immer noch wesentlich geringer,
als manch ein spezieller MKP-Kondensator

Soll-Wert
Parallelschaltung
ergibt:
0µ22
0µ1 +0µ1
0µ20
0µ47
Wert vorhanden
 
0µ68
0µ47 + 0µ1 + 0µ1
0µ67
1µ0
Wert vorhanden
 
1µ5
1µ0 + 0µ47
1µ47
2µ2
Wert vorhanden
 
2µ7
2µ2 + 0µ47
2µ67
3µ3
Wert vorhanden
 
3µ9
3µ3 + 0µ47 + 0µ1
3µ84
4µ7
Wert vorhanden
 
5µ6
4µ7 + 1µ0
5µ7
6µ8
Wert vorhanden
 
8µ2
4µ7 + 3µ3
8µ0
10µ
Wert vorhanden
 
12µ
10µ + 2µ2
12µ2
15µ
Wert vorhanden
 
18µ
15µ + 3µ3
18µ3
22µ
Wert vorhanden
 
27µ
22µ + 4µ7
26µ7
33µ
Wert vorhanden
 
39µ
33µ + 6µ8
39µ8
47µ
Wert vorhanden
 
56µ
47µ + 10µ
57µ


Hinweis. Übliche Velustfaktormessungen werden mit einer Messspannung von 1V und weniger durchgeführt und sind daher nur aussagekräftig, wenn alle Messparameter bekannt sind, d.h. der Verlustwinkel steigt nicht nur mit zunehmender Frequenz, sondern auch mit zunehmender Spannung. Die Steilheit ist jedoch ein Absolutwert und kann deshalb direkt als Vergleich zwischen verschiedenen Kondensatortypen herangezogen weren.