Jaka różnica między kondensatorami nichicon KA i FG
Kluczowe różnice: dopuszczalna temperatura (105 °C vs 85 °C), zakres napięć (do 50 V vs 100 V), charakter dźwięku (neutralny vs cieplejszy), szczegółowe zakresy pojemności oraz pozycjonowanie w ofercie Nichicon (KA wyżej w hierarchii jakości).
| Cecha | Nichicon KA (UKA) | Nichicon FG (UFG) | Konsekwencje praktyczne |
|---|---|---|---|
| Kategoria temp. | –55 °C … +105 °C | –40 °C … +85 °C | KA wytrzymuje gorętsze otoczenie (np. nad radiatorami) |
| Napięcie znamionowe | 6,3 … 50 V DC | 6,3 … 100 V DC | FG osiąga wyższe U_R (sekcje HV w zasilaczach lampowych, driverach LED) |
| Pojemność (radial) | 22 … 22 000 µF | 0,1 … 10 000 µF | KA oferuje większe „banki” 4 700–22 000 µF, FG zaczyna od nF/µF do mniejszych bloków sygnałowych |
| Endurance | 1 000 h @ 105 °C (typ. 2 000 h ≥25 V) | 1 000 h @ 85 °C | Po przeliczeniu regułą Arrheniusa średnia żywotność w rzeczywistej temp. 45 °C jest zbliżona; KA wolniej starzeje się przy wysokich T |
| ESR / tan δ | porównywalny lub nieco wyższy | niższy (≈ 0,8 × KA dla tych samych CV) | FG lepiej filtruje szpilki i tętnienia w torze audio |
| Konstrukcja | wyselekcjonowana folia Al, osłona gumowa, czasem OFC leads | zaaw. trawienie „Fine Gold”, inny elektrolit, niskie straty dielektryka | Ingeruje w brzmienie (FG „cieplej”) |
| Pozycjonowanie | „High-Grade” audio (powyżej KT, poniżej KZ (MUSE)) | „MUSE Fine Gold” – seria klasyczna, średni pułap cenowy | KA uznawana za wyższą półkę jakościową |
Teoretyczne podstawy
• W kondensatorach elektrolitycznych wzrost temperatury o 10 °C przyspiesza procesy degradacji ~2×. Dlatego 105 °C-KA przy danej temperaturze otoczenia ma statystycznie dłuższą żywotność.
• ESR wpływa na spadek napięcia impulsowego (ΔV = ESR·I_peak) i na kształt odpowiedzi częstotliwościowej. Niższy ESR w FG faworyzuje odsprzęganie szybkich układów i subiektywnie „przyjemniejsze” transjenty.
• Profil chemiczny elektrolitu (cząsteczki związków borowych, inhibitorów utleniania) oraz geometria trawienia foli Al determinują gęstość energii (µF/cm²) i zachowanie w wysokich f.
Praktyczne zastosowania
– Sekcje zasilania audio: bank główny → KA (wysoka temp., duże CV, niskie koszty).
– Sprzęgające/odsprzęgające w torze sygnałowym, filtry RC, analog front-end DAC/ADC → FG (niski ESR, mniejsze napięcia, lepsze „feeling” tonalny).
– Układy pracujące w pobliżu radiatora klasy AB → KA.
– Wysokonapięciowe bufory lampowe, pre-ampy 90 V → FG (bo U_R = 100 V).
– Od 2022 r. Nichicon utrzymuje oba rodzaje; jednak dla aplikacji audio klasy premium rynek przenosi się ku polimerom hybrydowym (Nichicon HCS, FP-CAP) zapewniającym ESR < 10 mΩ przy 105 °C, przy czym ich „sygnatura” dźwiękowa nadal jest dyskutowana.
– W projektach Class-D producenci zaczynają łączyć UKA z polimerami, aby uzyskać kompromis pomiędzy żywotnością a odpowiedzią impulsową.
– Trendem jest również stosowanie małych MLCC w pakietach równoległych obok FG dla redukcji ESR w zakresie >100 kHz.
• Przykład pomiaru ESR 100 µF/25 V @ 100 kHz: KA ≈ 120 mΩ, FG ≈ 90 mΩ (typowe dane z kart katalogowych).
• Analogia: KA to „sportowa terenówka” (wytrzyma, pojedzie w upale), FG to „grand-tourer” (komfort, dopracowana akustyka).
– Obie serie są RoHS II (2011/65/EU) oraz REACH-compliant.
– Uważać na podróbki: kondensatory audio są popularne wśród hobbystów, a fałszywki często mają znacznie wyższy ESR i krótszą żywotność.
– Recykling: aluminium i elektrolit – należy traktować jako odpady niebezpieczne.
– Deklarowana „charakterystyka dźwiękowa” jest częściowo subiektywna; różnice w torze mogą wynikać z ESR, ESL i strat dielektrycznych, ale wpływają też oczekiwania słuchacza.
– Oficjalne datasheety nie przypisują kondensatorom „ciepła” czy „klarowności” – to terminologia rynku audio.
– Porównawcze pomiary IMD (Inter-Modulation Distortion) toru audio z KA/FG/polimerami.
– Analiza starzenia ESR po 1 000 h przy 65 °C, 0,1·U_R.
– Symulacje SPICE z parametrami RLC rzeczywistych modeli UKA i UFG (dostępne w bibliotekach Mouser/LTspice).
KA = 105 °C, 6,3–50 V, neutralne brzmienie, większa odporność termiczna i długowieczność przy wyższych temperaturach.
FG = 85 °C, 6,3–100 V, niższy ESR, „muzykalne” brzmienie, szerszy zakres napięć i małych pojemności.
Dobór zależy od miejsca w układzie: gorące sekcje zasilania – KA; newralgiczne punkty toru sygnałowego lub wysokonapięciowe gałęzie – FG.
