ทำไมแอมป์หลอดถึงคู่กับ C Oil

เคยสงสัยกันมั้ยครับว่าทำไมเวลาทำแอมป์หลอด ที่มีภาคจ่ายไฟเป็นหลอดเรคติฟายจึงนิยมใช้ ตัวเก็บประจุชนิดน้ำมัน (Oil Filled Capacitor) หรือเรียกกันติดปากว่า C Oil แถมแอมป์หลอดที่ใช้ตัวเก็บประจุประเภทนี้มักจะให้สุ้มเสียงมีเนื้อ อิ่มกว่า และให้ไดนามิคเสียงได้ดีกว่า แอมป์หลอดวงจรเดียวกันที่ใช้ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโตรไลติค

สำหรับตัวเก็บประจุชนิดแช่ในน้ำมันนั้น ถูกใช้งานหลักในวงจรไฟสูงๆ และควบคุมการสตาร์ทและรันของมอเตอร์ จึงมีชื่อเรียกติดปากอีกชื่อหนึ่งว่า Run Cap จริงๆมี Start Cap ด้วยครับ แต่ที่นิยมนำมาใช้งานกับแอมป์หลอดจะเป็น Run Cap ตัวเก็บประจุประเภทนี้จะแช่อยู่ในน้ำมันตามชื่อของมัน เวลาเขย่าก็จะมีเสียงของเหลวไหลไปมาในกระป๋อง น้ำมันที่ใช้ก็มีอยู่หลายประเภทเช่น น้ำมันแร่, น้ำมันพืช, น้ำมันปิโตเลียม, ซิลิโคน และน้ำมันเอสเตอร์สังเคราะห์ สำหรับการใช้งานกับไฟสูงมากๆจะใช้ขี้ผึ้ง หรือปิโตเลียมเจล

ตัวเก็บประจุที่ใช้แผ่นอลูมิเนียม และใช้น้ำมันแร่เป็นไดอิเล็กตริก ถูกคิดค้นขึ้นมาในปี 1920 ต่อมาในปี 1950 ก็เปลี่ยนมาใช้น้ำมันชนิด PCB (Polychlorinated Biphenyl) น้ำมันชนิดนี้ถูกใช้กันแพร่หลายทั้งในการสร้างตัวเก็บประจุ หม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ เนื่องจากมีเสถียรภาพทนความร้อนสูง สันดาปยาก และไม่ดูดความชื้นมาก แต่ข้อเสียของมันก็คือมีพิษต่อตับ และระบบประสาท ทำให้อเมริกา และแคนาดาเลิกใช้ตั้งแต่ปี 1976 ดังนั้นถ้าจะเอา C Oil เก่าๆมาใช้งานต้องดูด้วยว่าเป็นชนิด Non-PCB หรือเปล่าครับ โดยดูจากปีที่ผลิต แต่ถ้าเป็น C Oil ของรัสเซียยังคงใช้ PCB จนถึงปี 1990 ประมาณปี 1960 มีการคิดค้นโพลีโพรไพลีนขึ้นมา มีการสร้างตัวเก็บประจุชนิดนี้ และนำไปแช่ในน้ำมัน พบว่ามีประสิทธิภาพดีมากกว่าทั้งในแง่กำลังสูญเสีย และทนแรงดันได้มากขึ้น

กลับมาดูในเรื่องการนำมาใช้งานกันบ้าง ในแง่ของประสิทธิภาพแล้ว C Oil เหนือกว่าอิเล็กโตรไลต์ทุกด้าน ทั้งในรีวิวของการเปรียบเทียบการใช้ตัวเก็บประจุหลายๆเว็บ แต่ที่เหมาะสมที่สุดในการใช้ C Oil คือภาคจ่ายไฟ นอกจากจะทำให้ไฟเรียบกว่าแล้ว การจ่ายพลังงานทำได้ดีกว่า เนื่องจากขนาดของ C Oil ค่อนข้างใหญ่มาก ทำให้เปลืองพื้นที่ติดตั้ง ถึงกระนั้นผมก็ยังเชียร์ว่าอย่างน้อยต้องใช้ C Oil 1 ตัวครับ โดยใส่ที่สเตจแรกของภาคจ่ายไฟ

ทีนี้เรามาดูกันในแง่ของเทคนิคว่าทำไมC Oil ถึงได้ดีกว่า ผมจะกล่าวถึง C Oil ที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีของปี 1960 ที่ใช้โพลีโพไพลีนร่วมด้วยนำครับ การสร้างตัวเก็บประจุแบบนี้จะใช้ฟิลม์โลหะพันขนานไปกับแผ่นโพลีโพไพลีน โดยมีกระดาษใช้เป็นไดอิเล็กตริกร่วมด้วย เมื่อนำไปแช่ในน้ำมัน (มักจะเป็นน้ำมันแร่ หรือน้ำมันพืช) น้ำมันจะซึมเข้าไปในชั้นกระดาษ และแช่ทั้งม้วนลงในน้ำมันซีลปิดกระป๋องอีกที เวลาเขย่าเราจะได้ยินเสียงของเหลวไหลไปมา ผลที่ได้ของตัวเก็บประจุแบบนี้คือ ค่าความจุ rms current สูงขึ้น บางทีสูงถึง 1 ARMS ต่อ µF เลยทีเดียว (เทียบกับอิเล็คโตรไลต์จะมีค่าต่ำประมาณ 80 mARMS ค่านี้แหละทำให้ C Oil เหนือกว่า) การทนแรงดันสูงกว่าถึงสองเท่า อายุการใช้งานยาวกว่า ไม่มีกรดรั่วไหล อัตราการสำรองแรงดันดีกว่า อัตราทนกระแสดีกว่า ไม่มีปัญหาเรื่องการจัดเก็บ (อิเล็กโตรไลต์จะมีอาการรั่วไหลของสารอิเล็กโตรไลติค ถ้าจัดเก็บไม่เหมาะสม หรือเรียกว่าซีแห้งนั่นแหละครับ)

การเลือกใช้งาน C Oil สำหรับภาคจ่ายไฟแอมป์หลอด ก็ไม่มีอะไรมากครับ เหมือนกับการเลือกใช้ตัวเก็บประจุปกติคือ ดูอัตราการทนแรงดันสูงสุด บางทีจะระบุค่าเป็น VAC เมื่อนำไปใช้งานกับไฟตรงต้องคำนวนเป็น VDC โดยคูณด้วย 1.414 ก่อน เช่น ระบุค่าทนแรงดัน 375VAC เมื่อใช้งานไฟตรงจะทนได้ถึง 375 x 1.414 = 530.25 VDC ถ้าเป็นตัวเก็บประจุเก่าๆให้ดูว่าเป็นชนิด Non-PCB ด้วยครับ และดูว่ามีการรั่วของน้ำมันด้วยหรือไม่ เพราะตัวเก็บประจุเก่าๆบางตัวมันจะโดนสนิมกร่อนครับ สำหรับตัวเก็บประจุชนิดน้ำมันที่ยังคงผลิตอยู่ก็มีหลายตัว โดยมากจะเป็น Run Cap กับ Start Cap ให้เลือกใช้ชนิด Run Cap เนื่องจากเสียงจะไม่แห้ง และสดเหมือน Start Cap โดยปกติผมจะเลือกใช้ยี่ห้อ ASC ผลิตในอเมริกา เพราะเป็นที่ยอมรับกันในหมู่ DIYer ว่าสุ้มเสียงดีมากครับ ที่น่าสนใจคือตัวเก็บประจุยี่ห้อนี้มักติดมากับเครื่องจักรจากอเมริกา ถ้าเอายี่ห้ออื่นไปใส่แทนมันจะพังภายในหนึ่งสัปดาห์ นั่นคือดีและทนแน่ๆครับ

การใช้งานโดยทั่วไปมักจะใส่ C Oil ในสเตจแรกก่อนโช็คสำหรับวงจรแบบ Capacitive Load หรือ สเตจที่สองสำหรับวงจร Inductive Load พูดให้ง่ายเข้าก็ตัวเก็บประจุตัวแรกของภาคจ่ายไฟนั่นแหละครับ ถ้าพื้นที่พอก็ใส่เป็น C Oil ทั้งหมดเลยก็ยิ่งดีใหญ่ เคยฟังแอมป์หลอด 211 ที่ไม่มีการใช้ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโตรไลต์เลย ทั้งC ภาตจ่ายไฟ และC คาโธดบายพาส ใช้เป็นชนิด Oil Filled ทั้งหมดเลย สุ้มเสียงออกมายอดเยี่ยมทั้งเนื้อเสียง ความอิ่ม รายละเอียด การคุมจังหวะ ไดนามิคของเสียง แต่แท่นใหญ่มากแยกเป็นสามแท่นเลยทีเดียวครับ ถ้าไหวก็ลองดูครับรับรองว่าดีแน่ๆครับ