電源處理器

csum123

各位CHing,

預祝2010新年愉快, 百尺桿頭, 更進一步....

原文  "http://www.jd-bbs.com/viewthread.php?tid=1022415"

原文為簡化字. 已轉為繁体如下.

=================================================================
發燒音響專用電源處理器精圖！

發燒音響專用電源處理器，從大致構成結構上可以分成：電源處理、電源隔離、交流濾波、純電源排插等。其中，電源處理又分成複雜線路處理和簡單的矯正補償兩大類。而交流濾波器又有比較完整和比較簡易之分。下面將作為一個概念性的總結，並提點一些成功的知名產品。

一．電源處理器（電源工廠）無疑是工作方式最為複雜、改善最為徹底的電源處理裝置。大多分為線路修正處理和矯正補償兩大陣營。
線路處理代表A：PS AUDIO P-500、P-1000
它們的工作原理是先將純模擬式的交流220V市電經過AC----DC逆變器的方式處理成容易矯正修整的直流電。經過精密的電源矯正線路後，再由DC----AC逆變器還原成所應用的220V交流電。這種處理方式如同電力再生一樣，所以它也叫“電源發電機”。其工作線路相當複雜，主機板元件密集，從而得到的電源輸出也非常純淨和理想。但一般功耗很大，效率較低，熱量較高。經過再生得來的電源功率只有500W（P-500）和1000W（P-1000）。這個電源內的電壓是可進行操作設定調整（220V正負10%）的穩定電壓。不過為了應付大功率場合，這些處理機上都附帶一個隔離濾波器，以用來專門接駁大功率的需要。
線路處理器代表B：EXACT POWER EP-15A、EP-20A
它們的工作線路依然相當複雜。簡單概括原理是：由處理器內部核心的微電腦預先產生一個比較理想的220V 50Hz或者60Hz交流電（不同地區設定不同）參考電。然後經過機器中心的CLASS D高效率放大器進行放大。同時，輸入進來的交流電經過隔離要和這個接近完美的交流電進行多次比對，並同時進行插補修正。從而最後得到一個快速純淨、效率很高、內阻很低的穩定電壓，在市電擺幅正負30V（190V----250V）都可以進行妥靠的電源穩壓和矯正。由於EP系列的電源容量是靠繼電器進行檔位切換的，所以它能夠先天地接入無限大的功率負載。如果超出本機的極限容量（第一檔1200W、第二3000W）時，它將自動切換成直通狀態，不會影響任何的高能量動態的衝擊。
線路處理器代表C：CSE FX系列，RX系列，E系列
線路處理器代表D：BURMESTER 948、038
線路處理器代表E：ACCUPHASE PS 500、PS 1200
線路處理器代表F：ISOTEK TITAN、NOVA
線路處理器代表G：REYMIO 777
以上這些電源處理器都擁有自己完整的電源修正電路，工作的原理也基本相近。利用插補修正線路來對輸入市電220V的不良電波峰進行修正，從而達到一個純淨理想的交流電輸出。如BURMESTER、CSE等產品能夠從面板顯示器清晰的看到被修正電源的係數參數。
矯正補償處理器代表A：POWER SNAKE HYDRA 8
利用簡單的矯正補償元件（多為線圈、電容等）進行獨立的電源修正。一般為多路並行結構，每一路與每一路之間都是完全分開，獨立行走的。HYDRA 8電源處理器線路結構非常簡單，不具備線路處理器那樣密密麻麻的電路板、邏輯板。不過內部所用元件都是比較發燒的。如發燒級的接線、發燒級的電源接座等等。此外，這個型號有內外兩層金屬外殼，也就是說兩個外殼之間存在著夾層空隙，用來充填它家獨門的秘密武器“星辰砂料”。這種半導電體顆粒可以用來當作遮罩和避振材料，從而提高背景的寧靜度和黑度，並且能夠得到更為自然的聲音再現。
矯正補償處理器代表B：Audience AdeptResponse
矯正補償處理器代表C：POWER COMPNAY RGPC1020
矯正補償處理器代表D：TRANSPARENT POWER BANK、PI 8
從透視圖上可以看出，矯正補償類型的電源處理器都有著比較豪華的元器件陣容。大多數都屬於多通道的並行結構。這樣可以使把每一個器材的相互影響減低到最小，從而增強輸出電源的品質。和線路電源處理器一樣，這些都屬於成本高昂的產品，自然身價不凡，市場上零售大約都在約2萬-----5萬之間。

二．隔離變壓器（隔離牛）
隔離牛的工作原理要比電源處理器簡單的多。一般都是應用附帶多重隔離遮罩的1：1耦合電源變壓器，將220V輸入輸出進行一次“隔離過濾處理”，將原市電電網中的各種干擾信號遮罩掉。由於工作原理簡單，因此不具備電源穩壓、電源波形修正等等供效。處理結果也要遜色於電源處理器。

隔離變壓器代表A：EXACT POWER SP-15A、SP15-AX4
同樣屬於EP系列家族，用的則是平衡繞線的環行隔離變壓器做電源輸入、輸出的隔離。中間的靜電屏蔽層可以阻擋住電網中的不良電干擾。可以使得輸出電源純淨，可以提高背景的寧靜度，並且得到更好的電源供電品質。SP-15A是專為同廠EP-15A電源處理器設計的前端隔離變壓器，同樣也可以單獨接續大功率設備使用。而SA-15AX4內部分為四通道設計，可以將電源隔離分為4組，不會產生各器材之間的串擾。這樣設計可以專門供給一個整套的系統使用。

隔離變壓器代表B：CSE TX系列
傳統的電源隔離用變壓器分為EI型、環型和R型。環行牛可以承受很大的電源功率，但逃避不了自身的形狀帶來的電磁場干擾。EI型的效率相對較低，並且漏磁較大，反映速度比較緩慢。R型速度最快，但承受暫態高電流不是它的強項。CSE的產品打破了所有的傳統電源變壓器的形狀，使用了更為完善的WE Transfomer結構。這種全新的結構可以得到更低的內阻、更小的漏磁和更快的反映速度。因此這種結構的電源隔離變壓器擁有著更完善的電源輸出性能和更為快速純淨的聲音。
隔離變壓器的核心就是電源火牛的品質。當然這和其原料鐵心、漆包銅線、絕緣框架等等都是非常講究的。另外就是生產工藝，包括繞線工藝和外殼總成。外殼肩負著遮罩電磁干擾和抑制振動的功效。隔離牛的成本要小過電源處理器，但和變壓器容量有關。常見信號源用從100VA-----500VA，而放大器等綜合使用的從500VA------3000VA都有。個別廠家有4000VA-----5000VA的大品種。價位常見於萬元左右，或者更高。隔離牛在工作的時候都有“哼”聲，大小和工藝品質有關，但都屬正常。

三．電源濾波器是電源處理產品的協力廠商陣。相對于前兩者成本更為低廉，而身型輕巧，和普通電源接線板相似，便於使用。由於內部線路構造不同，大約分成相對完整的線路濾波和比較簡單的濾波插板。

完整交流濾波器：
完整交流濾波器好象是“電子線路”版本的隔離變壓器。原理是利用高品質高頻電感、電容等元件組成簡潔的RCL網路或者同相過濾線圈等來“過濾”市電電源。其結果可以提高交流電線路的共模抑制比，可以看成簡單的電源“補償”和“修正”網路，一般針對於電網之中的高頻干擾等，這種電源修正方式可以得到更快的反應速度和更好的功率容量。並且沒有傳統變壓器牛帶來的“哼”聲。
代表A：PS AUDIO UPC200（老型號ULTIMATE OUTLET）
代表B：POWER SNAKE HYDRA 4
代表C：CSE Z30
代表D：GUT WIRE EXTREME MAXCON、MAXCON
代表E：TRANSPARENT PIXL
代表F：NBS BLACK BOX
代表G：ISOCLEAN 60A02
我記得有不少朋友和我聊天的時候都談到了用的是國內某某品牌的濾波器或者電源淨化器,而他們卻對於一些國外中低檔的高品質普通排插很輕視,認為國內高檔濾波器的效果就一定比國外不帶濾波功能的高品質排插好聲,正好在此我就先糾正一下這種觀點,先來介紹一下國外audio級的高級排插(不帶濾波功能的) 。

純電源排插
純電源排插即高素質的電源插板。也就是內部沒有任何電源處理線路。其組成部分也只有高素質的電源插座、內部接線和金屬外殼。一般對電源沒有任何上的波形改變。不過良好的電源插板同樣會改良聲音素質，尤其針對普通電源插板的時候。良好的電源插板要有可靠堅固的接插性能，還要具備有很好的傳輸、遮罩、避振性能，以至提供後端設備良好的電力供應。成本大多從1K到過萬不等，不乏更有極其發燒的製品如古河的TRIANGLE。
代表A：PS AUDIO JUNICE BAR
代表B：CSE ICX系列、ICG系列
代表C：FURUKAWA TRIANGLE、TP系列
代表D：ISOCLEAN 106、104
介紹完不帶濾波功能的排插後，我來介紹一下國外的簡易的濾波器吧,大家看後就會發現國內的濾波器和國外比還是有很大的差距的

csum123

簡易交流濾波器（濾波插板）：

簡易型交流濾波器是成本最為平易的電源處理裝置。同樣是利用LCR網路進行電源波形的處理，同時濾除雜訊。由於線路簡單，必然處理的不夠徹底。並且一些設計不良的交流濾波器有影響電源相位的現象。也有一些交流濾波器會影響電源輸出的速度，以至壓縮了大功率時的動態範圍。不過目前交流濾波器對高頻的干擾濾除比較明顯，大多可以穩妥的利用在AV視頻設備上，沒有任何副作用。如果是搭配比較完善的HI-FI純音系統，還是建議使用更為完善的電源處理裝置。
代表A：CSE ZX系列
代表B：ISOTEAK MULTI WAY
代表C：ISOCLEAN ICP、I06 4PRF
最後我再介紹一些電源方面的附件:
PS AUDIO POWER DERICTOR 4.7：程式化的時序開關，可以根據個人設定開通所需電源的順序;
CSE NFW 30：簡易的防止電源RF干擾用的接續裝置;
ISOCLEAN POWER RF：電源插座專用，防止外界RF干擾的串入;
ENACOM：插接在電源火線、零線之間形成回路，濾除電網間不良的電動回饋。
對國產DIY的一款電源處理器有過失敗的使用經歷，所以對這個的功效一直是懷疑的態度，不知道什麼時候有機會能夠親自體會一下進口的電源處理器的功效就爽了。[譯者按:本文在2006年著，国產現在也有好産品了] 。
看了上述種種的電源問題，您一定會開始審思，自己家裡的電源是否也有相同問題正在發生？一般而言，電源干擾雜訊的傳播途徑可分為下列二大類：
   
一、普通模式（Normal Mode）：簡稱通模，指的就是二組輸入電源線之間的雜訊。這些雜訊大多是由開關動作或者是靜態功率轉換器等干擾所造成，當這些干擾與正常訊號重疊在一起時，器材元件是無法分辨的，因為正常訊號也是以通模的狀態存在。
   
二、共通模式（Common Mode）：簡稱共模，指的是電源與接地之間的雜訊。這部分雜訊的起因多數是因為接地設計不良、雷擊、廣播無線電、馬達電磁或者是接地故障等種種因素所引起。
   這二類模式是以雜訊干擾的傳播途徑而區分，通常我們又會將其歸類為電磁干擾（EMI，Electromagnetic Interference）與射頻干擾（RFI，Radio Frequency Interference）等。一般家裡會發生的電源問題，大致就是電磁干擾、射頻干擾、電源穩定度等問題。想要解決這些問題，光靠音響器材內部的電源線路通常不夠，因此才會有電源處理器材因應而生。但是，每位元音響迷家中所遇到的問題都不盡相同，市面上的電源處理器材種類又相當多，因此該如何選購一部適合的電源器材，甚至自己到底應不應該增購這一類產品，也就是我們這次「徹底研究」的目的。接下來，我們將各種經常碰到電源問題整理出來，使讀者能更簡單易懂的進一步認識電源處理器。
電源處理器材常見的種類
   
目前市售的電源處理器材，功能不外乎突波吸收器、電源濾波器、隔離變壓器、電源穩壓器等四種。它們個別負責不同的功能與作用，介紹如下。
突波吸收器（Surge Absorber）
    突波吸收器的主要作用，是用來抑制過高的突波電壓。正常狀況之下，電力公司所輸送到使用者家中的電源電壓應為110V [譯者按:香港為220V]，但是在某些狀況下會在瞬間出現高過正常的電壓值，像是遭遇雷擊或電力系統故障等因素。雖然電力公司設有保護措施，但因其反應速度與保護程度有一定的極限，因此還是有一些突波可能會在瞬間傳送到用戶家裡。另外，電力公司的這些保護裝置在「作動」與「複置」的瞬間往往也會產生一些突波，還有像是家裡的電源開關在動作的瞬間，同樣也會有突波產生。
    這些不正常的突波，雖然都只是在瞬間發生，但是過程中的電壓、電流往往高過正常值甚多，嚴重時足以破壞家中的許多電器產品，尤其像是電腦、電視與音響設備等，因為這些家電產品的工作電壓相對較低，所能夠承受突波的能力也就相對不足。突波吸收器依動作原理、特性可分為下列三類 ─
    一、間隙式突波吸收器：大多適用于避雷功能，吸收電流範圍在500A─500KA之間。
    二、半導體式突波吸收器：可分為O Varistor（吸收電流範圍200A─20KA）、SiC Varistor（吸收電流範圍100A─10KA）、Se Surge Absober（吸收電流範圍10A─1KA）、雙向穩壓二極體（吸收電流範圍1A─50A）。
    三、濾波式突波吸收器：分為CR（電容加電阻，吸收電流範圍1A─50A）與CL（電容加電感，吸收電流範圍10A─1KA）二種電子電路，這也是音響電源處理器最常見的突波吸收裝置。

電源濾波器
    電源濾波器主要是用來消除電源裡面的雜訊，這些電源雜訊會影響音響器材的聲音表現，一般說法認為它會使音質、音場定位的效果大打折扣。通常濾波器是利用電容與電感合成一組選擇電路（LC），允許特定頻率的訊號通過，對於非特定頻率的訊號則予以衰減或阻擋。最常被採用者為EMI濾波器，它對於50KHz以上雜訊有比較良好的濾除效果，而雜訊衰減量的規格值約只有40dB左右。它的缺點是遇上大振幅的突波雜訊時，易使電感線圈因飽和而降低其雜訊衰減特性，不過當串聯多隻EMI濾波器使用時效果將可因此改善。這次介紹的電源處理器材中，只要是針對濾波功能設計的產品都是採用這種方式。另外，電源濾波器使用時記得一定要接地，如此才能發揮其效能。

隔離變壓器
    隔離變壓器一般泛指為防止雜訊用變壓器的總稱。電源在進入各類電器產品之前，雖然會先經過電源變壓器，但是高頻雜訊仍然可以藉由變壓器初級與次級線圈間的電容效應、磁性耦合或輻射等方式通過次級，再進入電器產品的線路內。因此，要想防止雜訊干擾的最簡單又有效之方法，便是使用隔離變壓器來加以隔絕。在各種雜訊濾除的電源器材中，隔離變壓器的效果是最好的，因為隔離變壓器除了能消除電源、日光燈啟動器、空中各種射頻的雜訊外，它對於電源開關瞬間突波也有很好的濾除效果，只是濾除頻率和前述的「電源濾波器」不盡相同。
    隔離變壓器如果以隔離特性來區分，可分為下列三種 ─
    一、絕緣變壓器：這是在初級與次級之間加上一層特殊的絕緣體，藉以將初級傳導至次級的雜訊予以適度衰減。不過，這種方式並無法將所有的雜訊隔絕，像是電源的開關動作等通模干擾便無法濾除。
    二、遮罩變壓器：除了具備有絕緣變壓器的構造外，在初級與次級線圈週邊又利用金箔紙等絕緣材料予以包覆，藉以降低二線圈繞組之間的電容效應。與絕緣變壓器作比較起來，遮罩變壓器對高頻干擾的特性雖然更優異，但依然還是無法去除通模雜訊。

    三、雜訊濾除變壓器：也就是除了上述的靜電屏蔽外，又在最週邊加上電磁遮罩。雜訊濾除變壓器能有效的隔絕共模干擾，但是對於隨市電傳導而來的通模干擾，僅有衰減能力。雜訊濾除變壓器的鐵蕊，與一般的電源變壓器並不相同，它的時效透磁率經過特別的設計，使其在某一特定頻率（數KHz）以上時會驟然下降，所以在這個特定頻率以上的雜訊會被相對的衰減，頻率愈高衰減量愈大。如果能與LC濾波器串聯使用，效果將會更佳。在這次介紹試聽的器材中，針對隔離作用設計的產品便是此例。

根據長期研究變壓器的堅新電子吳先生表示，各式變壓器的效能與鐵蕊（Core）形式並無絕對關聯，也就是說無論是EI、C、R或環型等各型鐵蕊，無關效能的取決。鐵蕊的形式只會牽涉到尺寸大小與磁場，像電視機多是採用R-Core的變壓器，原因就在於其體積可以做得極為扁平，並同時可使其磁場不至於影響到陰極射線管（CRT）。真正影響效能的是鐵蕊的材質，鎳鋼片的材質愈好則效率也就愈高。

電源穩壓器
    電源穩壓器的主要作用為提供恒定電壓，供給電器產品之用。常見的交流穩壓器大略可分為感應式、接頭變化式、磁飽和式、相位控制式、線性補償式等五大類，其中又以相位控制式最為易見，它是利用SCR以及TRIAC等電子元件的獨特導通特性，以相位控制方式控制其閘極之導通角度，以達到穩壓的目的。它的最大特色是整個控制流程皆為電子電路，另外，由於它的輸出波型並不是正弦波，因此需外加濾波器才可使輸出波形為正弦波。雖說大部份電器產品（包括Hi-End音響）都有穩壓，這次介紹的某些電源處理器更宣稱有市電穩壓的能力，不過若是以上述嚴苛角度來評斷「穩壓」的定義，對不起，它們都沒沾上邊。

csum123

關鍵與認知
    對音響發燒友而言，各種形式、作動原理的電源處理器材，都只為一個目的而存在 － 那就是如何使音響器材發出更好聽的聲音。這個目的說難其實一點也不難，說簡單也未免太小看電源對音響器材的影響了！雖然電源處理器材多只是由一堆鎳鋼片、漆包線、電阻、電感、電容與絕緣材質所共同構成，但是這些組件對效率的高低與雜訊濾除的效能，都有決定性的影響。當然，除了材質外，其它像是線圈的繞置、鎳鋼片的固定方式、絕緣材質的位置及數量、元件電路設計與配置等等，也都是優劣的重要關鍵。我們並不希望見到讀者們花了大錢，又沒有得到自己預期想要達到的效果，而是應該在看了本期「徹底研究」之後，對電源的問題與相關處理器材有更進一步的認識，再進一步討論自己是否需要，或是應該選購哪一類電源處理器才是。

joey.minihouse

support

hogoh

電源真係可以有好大影響力.....

bembem

Thanks for share!

鬼馬小靈精

Support!