Condensadores de papel en aceite (PIO): ¿qué tiene de especial?

Muchos circuitos de audio usan condensadores PIO. ¿Cuáles son las características eléctricas de las tapas PIO que las hacen especiales (es decir, justifican el costo)? ¿Qué partes de un circuito amplificador se benefician más del uso de tapas PIO?

La inmersión en aceite se ha utilizado comúnmente para aplicaciones de alto voltaje , como la ingeniería de potencia, para condensadores y disyuntores / relés hasta finales de los años 70, y todavía se usa hoy, aunque raramente, aparentemente. Los beneficios citados por la generación anterior de ingenieros incluir:

• Supresión del arco a un voltaje más alto que el aire.
• Enfriamiento mejorado de los puntos de calor locales debido a la circulación del fluido.
• Aislamiento mejorado entre los electrodos de contacto, que tiene una constante dieléctrica más alta que el aire.
• Eliminación de burbujas dentro del papel o película, o entre electrodos, evitando así arcos esporádicos y variaciones en las características.
• En despliegues específicos de alta o baja presión, se prefirieron los aceites debido a que eran menos compresibles (casi nada) en comparación con el aire. La compresión o rarefacción cambiaría de manera impredecible la distancia entre los electrodos y, por lo tanto, la capacitancia entre ellos.

Los amplificadores de audio antiguos se basaban en tubos de vacío, y a menudo funcionaban a altos voltajes, lo que justificaba el uso de componentes amigables de alto voltaje. Sin embargo, los amplificadores modernos basados ​​en semiconductores funcionan a (típicamente) voltajes mucho más bajos, por lo que no deberían tener ninguna justificación de ingeniería sólida para continuar usando condensadores llenos de aceite. Sin embargo, no se tienen en cuenta las creencias espirituales de los audiófilos.

Nota al pie: El petróleo fue reemplazado en gran medida en los interruptores automáticos por gas SF6, que no es inflamable, eliminando así el riesgo de seguridad del petróleo. Los disyuntores basados ​​en vacío también se usan ahora en implementaciones de alto voltaje. Sin embargo, estas dos opciones no parecen prevalecer en los condensadores.

Como ingeniero profesional y músico aficionado, esta pregunta me intrigó. Todo lo que pude encontrar sobre el tema se puede resumir desde aquí ...

Muchos expertos electrónicos le dirán que no hay una explicación científica de por qué el papel en condensadores de aceite le dará un mejor tono cuando se usa en un circuito de guitarra. Pero es un hecho bien conocido en la comunidad de guitarras que el papel en aceite será más cálido, más suave y tendrá más "chispa" que los condensadores de discos de cerámica, mylar o polipropileno. Los Bumble Bees y Black Beauties originales eran de papel en aceite y muchos pensaban que era el "Santo Grial" del tono en lo que respecta a los condensadores.

Y desde aquí ...

Las tapas de papel en aceite (o PIO) son solo una variedad de condensadores. Otros están hechos de mylar, cerámica, etc. Las tapas PIO se usaron en Les Pauls de los años 50 y muchos aprecian sus cualidades tonales sobre los condensadores más modernos.

El efecto de cualquier condensador en la respuesta de frecuencia y la respuesta transitoria dependerá de otras impedancias en el circuito en el que están instalados, por lo que un condensador no puede tener "sonido" como tal.

Pero nos estamos desviando hacia un territorio altamente subjetivo (y algunos podrían decir religioso) aquí y afortunadamente, como no soy guitarrista, no estoy calificado para comentar más ...

Es la misma razón por la que las personas construirán un amplificador de alta fidelidad en una losa de granito de 80 libras, evitarán amplificadores operacionales en sus diseños o usarán solo cables de altavoz de oro puro de calibre 00: no son ingenieros adecuados y son propensos a tomando una porción de la verdad, llevándola al exceso e ignorando todo lo demás.

Cuando lees:

ser más cálido, más suave y tener más "chispa"

o

pensado por muchos como el "Santo Grial"

eso realmente significa:

algunas personas piensan que están ordenadas, sin ninguna razón en particular.

Si está restaurando, o recreando, un amplificador históricamente importante, como un amplificador de alta fidelidad Leak TL12 de 1940 o un amplificador de guitarra Vox AC-30, es importante usar las partes correctas o las alternativas modernas más cercanas que pueda.

En un momento, los mejores y más confiables condensadores de alto voltaje eran papel en aceite. Entonces, los diseñadores originales los usaron porque no había una buena alternativa. (Encuentro que tienden a tener fugas después de 40 años más o menos)

Este tipo realmente tomó medidas y colocó algunos Lissajous, por lo que al menos podemos ver algunos datos. Veo un montón de líneas rectas, pero él dice que el papel / aceite era "más limpio", pero veo un montón de líneas rectas (con algunas excepciones notables).

Puede haber algún comportamiento acústico extraño ya que las láminas del condensador experimentarán cierta fuerza del voltaje a través de ellos, con diferentes efectos resultantes para papel, mylar, etc.

Hace mucho tiempo, tuve algunos condensadores de cuerpo de vidrio llenos de aceite de una unidad de alto voltaje de un osciloscopio antiguo. Fueron clasificados para 40 KV o algo así. Pero cuando puse 60 Hz de CA a través de ellos (probablemente directamente desde la línea de alimentación. Fue hace mucho tiempo), explotaron. Imagínate. Me imagino que no podrían soportar la vibración de 60 Hz.