板卡电容本质大揭秘_淡泊明志,宁静致远_百度空间
在计算机板卡上,电容是必备的电气元件,其拥有“隔直通交”的基本特性,利用这一基本特性,电容在电路中一般应用于震荡、电源和信号滤波、耦合、去耦等作用。其中这些电容大多分布在CPU插槽及主板外接电源接口附近,当然内存插槽与一些板卡插槽附近也会有电容的,这些电容的作用就是保证电源对主板相关配件的供电稳定性。
小个头也有大学问板卡电容本质大揭秘
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2.板卡中的电容分类:
  其中计算机板卡上的大多数电容属于电容分类当中的电解电容,而这些电解电容按照电解质类型又可以分为:固体聚合物电解电容(固态电容)、电解液电解电容(电解电容),还有固液混合电解电容。这里请注意一下,我们平时口头上说的的电解液电容与固态电容,其实都属于电解电容的类别,它们的阳极同样为铝,而阴极分别为电解液与固态聚合物,特别的是,某些品牌的固态电容外面包有塑料外皮(PVC薄膜)是为了更好地适应温度和降低成本,而其中不乏优秀的塑料外皮的固态电容,其电气性能甚至要比一些铝壳固态电容好的多。另外,大家青睐的钽电容也属于电解电容,与电解液电容和固态电容的区别在于钽电容的阳极为金属钽,金属钽的拥有比铝更好的介电特性,钽电容的阴极同样为固态聚合物,但是由于金属钽比铝要昂贵不少,所以在一般的板卡中很少见到钽电容。
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  我们经常听到某某电容采用贴片式或者直插式工艺,其实这都是电容在PCB板上的安装工艺技术,贴片式电容指采用SMT(Surface Mount Technology,表面贴装技术)安装工艺的电容器,贴片式器件的好处就是,可以在与板卡结合处很好地减少水汽的凝聚和灰尘的堆积,这就提高了电气元件的稳定性。其中贴片式安装的过程中需要经过高温的波峰焊工艺处理,也就是说耐温不高的电容不能采用贴片式安装。识别是否为贴片式安装只需看其底坐是否黑色橡胶就可以了。而采用直插式电容,则是通过基本安装工艺来焊接在PCB上的。因此可以这么说,贴片电容大都是xx电容,因为贴片电容耐高温能力必然强,而且使用贴片工艺生产的大多是中xx板卡;但插件电容不一定是低档货,像三洋、日本化工这些知名的{dj0}电容制造厂,相同类型的电容会同时生产贴片和插件两个版本,这是考虑到不同工厂设备的需要。

  ESR含义为等效串联电阻,注意ESR与我们电路学中的容抗是两个不同的概念,单位Ω(欧姆),板卡上的电容往往ESR值都比较低,所以板卡上电容ESR的单位一般是mΩ。其物理含义是指当电流通过电容时电容器产生的电阻效应,在遇到电压变化对电容进行充放电的时候,“电阻”自身会产生一个压降,使电容两端的电压产生突然变化,直接降低电容在瞬间的滤波效果,影响整个电路的稳定性。而且ESR还必然会带来发热以及能量损耗,所以各电容器厂商都在追求尽可能低的ESR。目前来说,多数固态电解质电容器的ESR通常都比液态电解质电容器更低,不过需要明确的是,这并不是因为“固态”,而是因为物质本身。电容器的ESR和电容器的“体质”有关,即电容的极板长度、极板面积、电解质等。

  板卡上多采用并联的方式,这是因为并联多个电容可以起到加大总和容量与降低总体ESR的作用。举例来说,3个12mΩ、300μF、耐压4V的电容并联,理论上在电路中就相当于一个4mΩ、900μF、耐压4V的电容(如果两个电容的耐压值不同,那么取较小值)。板卡上也可能有将电容串联的情况,但是运用得很少,这是因为串联多个电容通常是为了起到增加总体耐压值的作用,但同时也会使总体容量降低,ESR增大。板卡并不是高耐压的场合,而在高频电路中是很忌讳大ESR的。
板卡电容相关品牌介绍
  蓝宝石(就是nichicon)在电解电容方面与红宝石齐名,目前蓝宝石固态电容也比较多见,所以我对此起了兴趣去查了一下。蓝宝石LF系列固态电容的总体性能应该是介于紫三洋SEPC系列与立隆OCR系列之间。但是蓝宝石的LE系列才是它固态中的{jp},ESR达到5 mΩ,甚至还要优于紫三洋SEPC系列。另外我还有兴趣去了解了一下被一些人称为“电解液电容{zw}”的nichicon HZ系列的实际参数,发现其规格{zg}的一款,电容容量为3300μF,耐压值为6.3V,额定纹波电流4690mA,ESR仅为6.5 mΩ。而且HZ全系列ESR{zg}的也只有14mΩ,看来这个“王”字也不是白给的,如此性能放在固态电容中也是上品,况且其容量也不是普通固态电容可比的。
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  首先我们来介绍xx的三洋OSCON电容,它的紫色固态电容可是一绝。紫三洋这样的固态电容优点不仅仅在于ESR低,最关键的是,它们的性能随温度变化而几乎不变。寿命方面,紫三洋的工作温度是-55度到105度,在{zg}工作温度105度时,它的寿命与普通电解电容并没有太大区别,为2000小时,但是每减少20度寿命提高10倍({zg}寿命15年)。紫三洋也并非没有缺点,{zd0}的缺点就是容量低,像下图中那样就不适合用在大容量要求的场合中使用(需要并联多颗,成本太高)。目前板卡中比较常见的是三洋SEPC系列的产品。
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  日本化工电容就是我们通常所说的日化电容,是日本{dy}大厂日本化工的产品。日化电容的特点就是拥有很低的ESR值,这一点上可以与三洋的铝壳固态电容相媲美,其次拥有较高的容值,滤波效果非常出色。日化固态电容的顶部是采用淡蓝色的印刷,与蓝宝石(nichicon)的蓝色印刷比较接近。日化的电容相对于三洋的固态电容来说价格要低廉一些,所以给人们的错觉就是日化的电容和三洋的电容差一个档次,其实大家xx可以摒弃这个错误的观点,日化固态电容与三洋电容同样拥有极好的电气特性。
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板卡其它方面也不能忽视:
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