Filtry Air Core

Istotnym elementem każdego kondycjonera są filtry przeciwzakłóceniowe. Typowym elementem takich filtrów jest dławik, czyli cewka indukcyjna. Konstruktorzy poszukują metod polepszenia jego głównego parametru - indukcyjności, bez utraty jej niskiej rezystancji. W tym celu stosowane są różne materiały magnetyczne, które umieszczane wewnątrz cewki tworzą jej rdzeń. Jedyną rolą rdzenia jest powiększenie indukcyjności danej cewki bez konieczności zwiększanie liczby jej zwojów.

Rdzenie zrobione mogą być z róznych materiałów magnetycznych - ferrytu, sproszkowanej stali, metalu bezpostaciowego (szkła metalicznego) czy stopu sendust. Ten ostatni typ zapewnia spektakularny wzrost indukcyjności ciesząc konstruktorów, których wyliczenia dają imponujące wyniki liczbowe, a ewentulanie przeprowadzane pomiary je potwierdzają. Tylko, że... ale o tym za chwilę, do kwestii pomiarów jeszcze wrócimy.

Wszystkie cewki rdzeniowe (to znaczy takie, które zawierają materiał magnetyczny - w postaci walca, pierścienia, szpuli bądź jakiejkolwiek innej) cierpią na poważną dolegliwość. Otóż są one nieliniowe (wprowadzają zniekształcenia), a to za sprawą ograniczeń, jakie narzuca materiał magnetyczny. Na dodatek istnieje pewien pułap, limit prądu płynącego przez cewkę rdzeniową, powyżej którego jej rdzeń przestaje działać - a dławik traci swoje właściwości.

Jest to o tyle istotne, że nie jesteśmy w stanie przewidzieć jak duży prąd może płynąć w kondycjonerze lub filtrze - zawsze istnieje ryzyko, że przekroczy on wartości projektowe (zakładane). Nikt przecież nie standaryzuje siły zakłóceń i przepięć ani nie określa ich maksymalnych poziomów - są to zjawiska nieprzewidywalne, losowe i zależne od czynników, na które nie mamy wpływu.

W efekcie imponujące parametry techniczne filtrów nie przekładają się na ich rzeczywistą skuteczność w realnych zastosowaniach. Szczególnie czułe na wszelkie odchyłki warunków pracy są cewki toroidalne wykonane z materiałów o wysokiej przenikalności, a więc permalojowe, żelazowo-krzemowo-aluminiowe (wspomniany sendust) czy z tzw. szkła metalicznego. Wystarczy procentowo minimalne zachwianie symetrii prądu płynącego przez dławik skompensowany prądowo, a zasilającego np. wzmacniacz, by rdzeń magnetyczny się nasycił. Skutek? Spadek skuteczności filtracji, o kilkadziesiąt do kilku tysięcy razy. To nie brzmi jak banalny problem...

A pomiary? Nawet najpoważniejsi producenci sprzętu związanego z zasilaniem sieciowym mają z tym kłopot. Bo aparatura służąca do badań operuje tylko małymi sygnałami. Inaczej mówiąc, w testach używane są pojedyńcze wolty i mikroampery, a nie 230V i wielodziesiędzioamperowe impulsy, jak to ma miejsce w rzeczywistych warunkach funkcjonowania sprzętu. Ponieważ parametry filtrów i dławików rdzeniowych zależne są od napięcia oraz od prądu, to tak uzyskane wyniki są fałszywie optymistyczne i oderwane od rzeczywistości.

W najnowszych seriach kondycjonerów Helion odwołaliśmy się więc do całkowicie liniowej i pozbawionej limitów prądowych techniki rdzeni powietrznych - Air Core. Każdy, kto miał do czynienia z budową kolumn głośnikowych, czyli tematem popularniejszym, niż kondycjonery prądu zasilającego, zna problemy występujące przy budowie zwrotnic. Cewki powietrzne mają - i słusznie - opinię elementów doskonalszych brzmieniowo i technicznie, niż cewki rdzeniowe. Nie dotyczą ich limity prądu i nie wprowadzają zniekształceń harmonicznych. Wybierane są we wszystkich przypadkach, gdy jakość brzmienia jest priorytetem, a cena ma znaczenie drugoplanowe.

Czy dławiki powietrzne idealne są do wszystkich zadań? Niestety, rzadko kiedy w technice power audio sprawy są aż tak proste. W obszarze zasilania zarówno cewki rdzeniowe, jak i powietrzne mają zalety i wady. Największe korzyści płyną z wyważonego stosowania obu rodzajów podzespołów, przy czym w krytycznych dla jakości dźwięku punktach wybieramy cewki powietrzne tak, by poszerzały, uzupełniały i wspomagały działanie dławików rdzeniowych. Istotne jest podkreślenie, że wspomniane wyżej zalety dławików powietrznych są nieosiągalne dla jakichkolwiek dławików rdzeniowych.