Różnica pomiędzy kondensatorami nichicon FG i FW
Kluczowe punkty
• Obie serie: elektrolity aluminiowe, 1000 h @ 85 °C, 6 ,3 – 100 V.
• FG: niższe straty, lepsza linearyzacja, szerszy dolny – T, wyższa cena.
• FW: większa gama pojemności, tańsze, neutralne brzmieniowo.
Pozycjonowanie i rodzina produktów
‑ FG (UFG) należy do linii MUSE (FG, KZ, KW…). FW (UFW) jest kondensatorem „Audio-Grade” Nichicona, lecz oficjalnie nie widnieje w tabelach „MUSE”. Zmiana oznaczeń „UFG/UFW” wynika z modernizacji (RoHS, niska zawartość halogenów).
Parametry katalogowe (dane z aktualnych datasheetów Nichicon 2023-07)
| Cecha | UFG (Fine Gold) | UFW | Różnica praktyczna |
|---|---|---|---|
| Zakres temperatur | ‑55 °C … +85 °C | ‑40 °C … +85 °C | FG działa pewniej w niskich T (np. sprzęt zewn.) |
| Trwałość (Endurance) | 1000 h @ +85 °C | 1000 h @ +85 °C | remis |
| Tangens strat tan δ (120 Hz, 20 °C) | ~0,10 … 0,14 w zależności od V | ~0,14 … 0,18 | FG ≈ 10–30 % niższy → mniejsze zniekształcenia |
| Prąd upływu | ≤ 0,01 · C·V [µA] | ≤ 0,03 · C·V lub 3 µA* | 3× niższy w FG (korzyść w sprzęganiu AC-DC) |
| ESR/Impedancja | niższa (o ~15–25 % dla 1 kHz) | wyższa | FG szybsze ładowanie, mniejsza kompresja dynamiczna |
| Dostępna pojemność | 0,1 µF – 10 000 µF | 0,1 µF – 33 000 µF | FW łatwiej dobrać jako „main reservoir” |
| Konstrukcja/elektroda | elektrolit o podwyższonej czystości, anoda „Fine Gold” | standard audio-grade | wpływ na linearność i brzmienie |
| Cena i dostępność | wyższa; partie produkcyjne rzadsze | niższa; lepsza dostępność | — |
* Nichicon podaje wartość „większą z (0,03·CV) lub 3 µA” po 2 min.
Konsekwencje dla projektanta audio
• Niski tan δ i prąd upływu FG redukują zniekształcenia intermodulacyjne, przesunięcie DC i skracają czas stabilizacji punktu pracy.
• FW, dzięki wysokim pojemnościom i nieco wyższemu ESR, dobrze tłumi tętnienia i sprawniej rozprasza ciepło przy dużych prądach falujących.
Typowe zastosowania
FG:
– kondensatory sprzęgające (coupling) między stopniami,
– kondensatory w pętlach NFB/RIAA,
– małe lokalne odsprzęganie przy układach wejściowych.
FW:
– główne kondensatory filtrujące w zasilaczu,
– lokalne filtracje na płytkach wzmacniacza mocy,
– sekcje pomocnicze (muting, soft-start).
Brzmienie (czynnik subiektywny)
• FG: określane przez użytkowników jako „bardziej otwarte, detaliczne, z kontrolą basu”.
• FW: neutralne, delikatnie „cieplejsze”, często używane do „wygładzenia” ostrych układów.
W systemach hi-fi różnica jest słyszalna głównie w torze sygnałowym; w częściach zasilających wpływ jest pośredni.
Seria FG to kondensatory „Fine Gold” – niskostratne, niskoupływowe, o szerokim dolnym zakresie temperatur, idealne do krytycznej ścieżki sygnałowej audio. Seria FW to solidna, neutralnie brzmiąca alternatywa o szerszym wyborze pojemności, która sprawdza się szczególnie w filtracji zasilania i miejscach mniej wrażliwych na zniekształcenia. W praktyce optymalny projekt audio wykorzystuje FG tam, gdzie „płynie muzyka”, a FW tam, gdzie „płynie prąd”.
fine gold nie nadają się do zasilania
Wymagania kondensatorów w zasilaczach
Charakterystyka serii Fine Gold (wg bieżących kart katalogowych Nichicon, 05.2024)
| Cecha | FG (przykład 4700 µF/35 V) | PW (4700 µF/35 V) | Znaczenie w zasilaczu |
|-------|----------------------------|-------------------|------------------------|
| Temp. maks. | 85 °C | 105 °C | PW trwalszy w wyższej T |
| Żywotność @Tmax | 1000 h | 5000 h | 5-krotnie dłuższa dla PW |
| I_ripple (120 Hz, 85 °C) | ≈1,0 A | ≈2,2 A | 2× wyższy dla PW |
| ESR (100 Hz) | wyższy | niższy | lepsze tłumienie tętnień |
| Cena za 1000 µF/25 V | ~15–25 zł | ~8–12 zł | FG ~2× droższy |
Skutki praktyczne
Gdzie FG działa dobrze
Interpretacja „fine gold nie nadają się do zasilania”
Fine Gold to seria zoptymalizowana pod jakość sygnału audio, a nie pod transport dużych energii. Jako główne kondensatory filtrujące w zasilaczu ustępują tańszym i wytrzymalszym seriom „power-supply grade” (PW/HE/KG). Najlepszą praktyką jest konstrukcja hybrydowa: solidne, wysokoprądowe kondensatory 105 °C w pierwszym stopniu oraz Fine Gold w miejscach, w których „słychać różnicę”.
czy kondensatory serii FW nadają się do zasilacza?
Kondensatory Nichicon serii FW mogą pracować w zasilaczu, o ile:
• prądy tętnień są umiarkowane,
• temperatura wewnątrz urządzenia nie przekracza ≈ 70 °C,
• projekt zakłada żywotność rzędu kilku-kilkunastu lat przy pracy hobbystycznej lub w sprzęcie audio małej/średniej mocy.
Nie są optymalne dla zasilaczy dużej mocy, SMPS, urządzeń przemysłowych ani miejsc o podwyższonej temperaturze, gdzie zaleca się serie „power-supply grade” (UPW, UHE, HE, Panasonic FC/FM/FR).
Kluczowe punkty
• 85 °C / 1000–2000 h @ 85 °C → krótsza żywotność niż 105 °C serii PSU.
• I_ripple niższy o 20-40 % względem serii UPW/HE przy tej samej pojemności.
• ESR umiarkowane, wystarczające w filtracji liniowej po prostowniku audio.
• Dostępne duże pojemności (do 33 000 µF), więc w liniowych zasilaczach audio mogą pełnić rolę 1-go lub 2-go kondensatora CRC/CLC.
Pozycjonowanie produktowe
Seria FW (UFW) to „Standard Audio”. Optymalizowano ją pod THD+N i charakter impedancji w zakresie 20 Hz – 20 kHz, a nie pod ekstremalny I_ripple czy temperaturę.
Parametry katalogowe (przykład 4700 µF / 35 V)
| Cechy | FW | UPW (PSU-grade) | Znaczenie |
|---|---|---|---|
| Temp. maks. | 85 °C | 105 °C | FW szybciej starzeje się w cieple |
| Żywotność | 2000 h @ 85 °C | 5000 h @ 105 °C | ≈ 10× dłuższa ekstrapolowana żywotność UPW |
| I_ripple 120 Hz | 1,88 A | 2,65 A | Mniejszy margines dla FW |
| ESR 20 °C | 43 mΩ | 28 mΩ | Wyższe ESR → większa strata ciepła |
Skutki praktyczne
• Przekroczenie I_ripple lub T_max skraca żywotność wykładniczo (prawo Arrheniusa).
• W liniowym zasilaczu 2×35 V 150 W końcówka AB generuje I_ripple ≈ 2,3 A – FW już na granicy.
• W SMPS 100 kHz wymagana jest impedancja w dziesiątkach kHz; FW traci > 10 dB w porównaniu z Low-ESR 105 °C.
Zalecane konfiguracje
a) Zasilacz audio ±24 V 2 A:
• C1 2×10 000 µF/50 V UPW (główna filtracja)
• C2 2×2200 µF/50 V FW przy płytce wzmacniacza (lokalny rezerwuar)
b) DAC, przedwzmacniacz:
• FW 1000 µF/25 V jako główny elektrolit, bo prąd < 0,5 A i temp. < 50 °C.
• 2023-2024: Nichicon nie rozszerza serii FW; rozwija natomiast hybrydowe polimer-elektrolit (e.g. Nichicon FP-CAP) o 105/125 °C i ESR < 15 mΩ.
• Producenci wzmacniaczy Hi-Fi klasy średniej (Denon, Marantz, Yamaha) w modelach 2022-2024 stosują FW głównie jako kondensatory wtórne, a primary są UPW lub UHE.
• Coraz częściej w SMPS audio spotyka się polimerowe lub Low-ESR 105 °C zamiast klasycznych Al-elco.
• Krytyczny parametr w filtracji po prostowniku:
[ I{ripple} = \frac{I{DC}}{\pi f C \, R_{ESR}} ]
Zbyt wysoki I_ripple powoduje samonagrzewanie P = I_ripple² · ESR.
• W praktyce przy ΔT > 10 °C kondensator FW 4700 µF traci 50 % żywotności co ~8 °C.
• Audio-filtracja: FW ma nieco niższe tan δ i łagodniejszą charakterystykę fazową w paśmie audio niż UPW – stąd marketing „lepszy dźwięk”.
• Brak szczególnych obostrzeń poza normą RoHS; FW jest zgodne.
• W sprzęcie certyfikowanym (UL/CE) należy udokumentować, że kondensator spełnia wymagania MTBF – użycie serii 85 °C w gorącym otoczeniu może być zakwestionowane.
• Specyfikacja FW różni się w zależności od rocznika katalogu – nowsze partie mają 2000 h (starsze 1000 h).
• Dostępność dużych pojemności FW 100 V bywa ograniczona, co sprzyja zakupom z niepewnych źródeł (ryzyko podróbek).
• Pomiary ESR-Vs-temp serii FW versus PW/FC w paśmie 20 Hz – 100 kHz.
• Testy przyspieszone (HTRB 85 °C, I_ripple = I_spec) dla oceny rzeczywistej żywotności.
• Analiza wpływu kondensatora FW vs polimerowego na intermodulację w torze audio.
Kondensatory Nichicon FW spełnią rolę w liniowych zasilaczach audio niskiej i średniej mocy, zwłaszcza w stopniach wtórnych, gdzie temperatura i prąd tętnień są ograniczone. Do głównych kondensatorów w gorących lub wysokoobciążonych zasilaczach zdecydowanie bezpieczniej sięgnąć po serie 105 °C o wyższym I_ripple (UPW, UHE, Panasonic FC/FM) bądź nowoczesne polimerowe.
