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2020年8月19日 (水)

電源力学 2020 ofc純銅電解コンデンサ開発 その1

2008011コルトレーンの命日はofc純銅電解コンデンサのパンクで1ヶ月遅れになってしまい、コルトレーンにスマンことをしたが音は俄然良くなり、ofc純銅電解コンデンサの威力にコルトレーンも何ら文句は言わない...この妖しげなofc純銅電解コンデンサは多くの問題を抱えており万人向けではないが、ここから艶やかな音でコルトレーンが2mも前に飛び出すのだから何としても完成度を上げたい。しかしバケ学は苦手な分野で、我がチームに専門家が居ないものだから素人細工で右往左往している。スマホやハイブリッド車の電池もそうだが、21世紀はある種バケ学の世紀とも言える。5Gなんて偉そうに言ったって電池が切れてしまえばただのプラスティック箱で、人類は電池に支配されているのか。

2008012問題が起きた時にチャンスと捉えてより進化させてきたのがあんぷおやじ流儀で、今回もその手法で2020ofc純銅電解コンデンサの開発としよう。画像は電解コンデンサの構造図。プラス電極とマイナス電極がアルミ素材で出来ており、ここが音を悪くしている要因と思う。プラス極はエッチングで表面積を増やした上に酸化皮膜の絶縁体を形成させて、コンデンサとしている。このミクロン単位のエッチングの穴に電極を当てる方式は存在しないから、電解液を接触させて電極としている。よって電解液が真のマイナス極になり、しかし液体から配線は出せないので仕方なく擬似マイナス極でアルミ板を使う。液体でチャッポンチャッポンしたのでは製品に成り難いので、コンデンサペーパーに電解液をしみこませる、電解コンデンサとは?ざっとこんな感じです。

20080192画像は2017年2月、世界初のofc純銅電解コンデンサの実験風景。初期段階は実に素人細工で、無謀にもプラス極とマイナス極にofc純銅板を使って電解コンデンサを作ったら、翌日壊れた。しかし未だかってこれ以上の音は聴いたことがない。よくよく考えたら酸化皮膜の絶縁体が無いわけだから直ぐにパンクした。なんでコンデンサ成分が出来たかは電解紙だろうな?と今になって思い当たるフシはあるが、何れにせよこれは妖しかった。

2008017銅板だけでは誘電体が無いからコンデンサにはならない。ただofc純銅板のオイルコンデンサならばコンデンサペーパとオイルが誘電体(絶縁体)となり、簡単に出来てしまう。試作は終わっているが、電源にこのコンデンサを使ってもレギュレーションの問題で情けない音になってしい使えない。従って未解決事件はこのプラス極のofc純銅化となる。銅板にこの酸化皮膜の高電圧絶縁体を作るのが難しい、とゆうことになり整流器の専門家のs氏の言っていた亜酸化銅整流器にも一致する。

2008013amp工房在庫の電解コンデンサはプリウスの10kwモータをpwmアンプで回していた時代のもので、20年くらい前のものが多い。日本の電解コンデンサは信頼性が高く、未使用ならば20数年前のものでも解体して使える。

2008014一応心配だから現代電解コンデンサを調べてみた。rsに現役で450vの12,000μfと出てきて安心するが、お代は26,000円と相変わらず高く安心できない。

2008015スペック表を確認すると4,700μfと10,000μf辺りが便利に使えそう。この段階のメーカーによる音質の差は、ofc純銅電解コンデンサになった時点で埋もれてしまい、問題にならない。

2008016今回の開発では在庫品を使用することにした。日立の2,700μfと違いサイズが大きくなるからofc純銅板のサイズもアップしなければならない。但し一度解体すると早めに使い切らないと蒸発してしまうため、外観からの想定でofc純銅板の手配をするしかない。

2008017x出来るだけofc純銅化したく今回はプラス極も何とかならんかと思案中。最初に失敗したofc純銅板同士では誘電体が無いからコンデンサにならなかった訳で、その轍を踏まえて誘電体としてのプラス電極アルミ箔は使用する。その上にofc純銅板を巻きつけてプラス電極とする。

2008018 ここで疑問はアルミ箔の表面に電気エッチングでランダムに穴を開け、その凸凹表面に酸化皮膜を生成してあるとゆうことは絶縁体であるからして、ofc純銅板を巻いたとしてもプラス電極にならないのではないか?

2008019そこで顕微鏡を取り出しプラス電極の表面を拡大観察することにした。x20の顕微鏡はカートリッジの修理用で購入したため倍率は低い。電解コンデンサメーカの顕微鏡写真はx3000と強烈に大きく、そうゆう顕微鏡が欲しい!何とかオークションにはx1600で2万円以下と中華が出ていて、一瞬ポッチっと手が掛かったが危うく思い止まる。もうこれ以上ガラクタを増やしたくない。

20080191その拡大画像がこれで、月面じゃあありません。裏も表も似たようなもので白い斑点が見える。誘電体は絶縁体だからこの面にテスターリードを当てて導通を確認しても出ないはずだが、導通は出てしまった。これじゃあ、意味が分からん。こっちにしてみればofc純銅板を巻きつけのに誠に好都合なのだが、これは一体どうしたことか。もしかしたら絶縁層がミクロン単位では、テスターリードを触れただけで絶縁破壊か?

20080193最近電解コンデンサ諸悪説はとんでもない誤解であると、思い始めている。どうやら我々は電解コンデンサを悪者風に植えつけられてきたフシもある。まあ、誤解も悪者扱いも真似でもされたら困るから、ムキに反論なんかせず、このままにしておいた方が良いのかも知れない。この電解液による密結合コンデンサなくして音力は出ない。ここはofc純銅オイルペーパーコンデンサでも蜜結合は無理な話で、レギュレーションが全く違う。2020ofc純銅電解コンデンサの開発の第一陣は、プラス極をofc純銅化した両極性ofc純銅電解コンデンサを設計しており、とりあえず288-16gのDuelund社のofc純銅オイルコンデンサと交換してみる。さすれば、使う場所での違いか、若しくは原理原則の問題か、明確になる。コロナ禍にもめげず、名工ミルトさんに相談して作業開始としよう。

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