前言: 许多老旧电脑主机板或者显示卡出现工作不稳的状态 其中有些主要原因是因为电源处理的电子零件老化,有些根本是寿终正寝 一般玩家最容易体验到的就是电容爆浆的状况 尤其现在的玩家大部分都不关电脑,加上处理器等相关零件耗电及废热的暴升 往往不是主机板或者电源供应器出现电容爆浆的情形 使用日制电容与否也成为采购时考虑的重点之一,甚至有人对台制叱之以鼻 但是别想太多,日制电容只是简单的参考,毕竟各个型号的电容还是有高低之分 相较於只会挑日系电容,那还不如先学会电容原理及理论 电容:电容的用处非常十分广泛, 包括了滤波、旁路、耦合、信号调谐等用处 为了提供不同的用处,因此制造时也会有不同的材料制造,来做出不同电气 特性的电容,一般来说可分为: 电解电容 http://0rz.tw/7b4Av 金属皮膜电容http://0rz.tw/c34B2 塑胶电容 http://0rz.tw/914Dy 陶瓷电容 http://0rz.tw/a04CF SMD铝电解 http://0rz.tw/844Cg 钽电解 http://0rz.tw/bd4D3 当然还有各种类型的,但比较常见的就这几种 今天主要讲解就是电解电容 电解电容简单说就是在铝、钽、铌、钛等金属表面采用阳极氧化法生成薄层 的氧化物作为阳极电板,另外以电解质作为阴极来卷制的电容 以阳极区分有铝电解和钽电解,另外阴极部分是影响电容特性相当重要的关键 一般来说有:电解液、二氧化锰、TCNQ、PPY、PEO等等 板卡上最常用到的就是铝电解和钽电解,这两个很容易判别,铝电解往往是最大的那个 其中又分直插式和SMD两种接脚,在电容卷制完成後会套上铝壳,另外有的外面会包上 一层PVC并在上面注记容量及耐压值及型号等等,但新型的PPY或者PEDT电容为了环保 往往只会套上铝壳,不会多加PVC,所以玩家之间才会流传说铝壳电容才是好电容 其实并不然,真要区分阴极材质并非靠PVC胶膜就可以完成,还得看型号 至於钽电解电容其外壳大部分由树酯封装而成,钽电容的特性比铝电容好 因为钽电容的材质是阳极氧化後生成的五氧化二钽,其介电能力比铝电容的 三氧化二铝要高,另外由於钽材质的性质比较稳定,在高频方面表现也比铝电解好 ==========================我是分隔线======================================== 阴极材质决定电容性能 1.电解液:由GAMMA丁内酯有机溶剂加弱酸盐电容质经过加热而成 优点:易提昇电容量,最高可耐260度高温,耐压性强,具有自癒特性 缺点:高温环境下容易挥发、渗透,ESR值过高(0.01S/CM) 2.二氧化锰:钽电容所使用的阴极材料 优点:导电率高0.1S/CM,ESR低,较没有渗透危险,最高耐温可达500度 缺点:极性接反容易产生高温.高温环境下释放出氧气,同时五氧化二钽会发生晶质变化 产生裂缝,而氧气会沿着缝隙和钽粉混合会发生爆炸 3.TCNQ:有机半导体电容,90年代中後期出现 优点:导电效率超高1S/CM,电解液的100倍,二氧化锰的10倍,性能稳定,价格低廉 缺点:热阻效能不好,溶解温度只有230度到240度,因为是一种氰化物,会造成环境污染 4.PPY,PEDT:固体聚合物导体 优点:电导率居冠100S/CM,无污染,温度可忍受300度以上,可使用SMD贴片制造生产 缺点:价格偏高,耐电压性能不强,因此只能用在低电压用途 =======================我是分隔线=========================================== 电容参数:这是判断电容好坏的关键,并不是说台制就一定比日制烂 人家也是有产品区隔的,日系的也是会爆浆,所以主要还是看参数较准 1.滤波电流(Ripple Current) 简单讲这数据越大越好,表示电容可以提供的特定额度电流净化能力 另外这个数值也比外面标示的μf来的准确 以这颗NCC KZJ为例 http://0rz.tw/cb4E7 同样型号的1800μf电容 不同耐压值下滤波电容分别为6.3V/2460mA 10V/2750mA等等 另外更换电容时选高一级耐电压值的电容,除了可让工作更安全 也可以提供更大的涟波电流,但是需要付较大的成本 2.ESR(等校串联电阻) 电容在制造完成後,内部多少会产生一些电阻,而电容当然是希望电阻值越小越好 因为当电流经过,会因为内阻导致功率消耗,而这些电能也会造成热能 低SER电容在现今板卡上是相当重要的指标 3.损失角(tanδ) 损失角,既有损失,当然愈低愈好,塑料电容的损失角很低,但铝电解电容 就相当高。DF 值是高还是低，就同一品牌、同一系列的电容器来说，与温度、容量、电 压、频率…等都有关系；当容量相同时,耐压愈高的DF 值就愈低。举实例做说明,同 厂牌同系列的10000μF 电容，耐压80V 的DF 值一定比耐压63V 的低。此外温度愈高 DF 值愈高,频率愈高DF 值也会愈高 4.漏电流(leakage current) 它的计算公式大致是：I＝K×CV。漏电流I 的单位是μA， K 是常数,例如是0.01 或0.0,，每家制造厂会选择不同的常数。但不论如何,电容器容 量愈高,漏电流就愈大。如果你有容量愈大平滑效果愈好的想法,这个「漏电流」也请 考虑在内。从计算式可得知额定电压愈高，漏电流也愈大，因此降低工作电压亦可降低 漏电流。但降低电容器的漏电流并不容易，低漏电流low leakage current-LL 系列价格 高昂,国内厂商制造的低漏电流LL 系列电容，价格比许多日本制造电容还贵。漏电流规格 铝电解电容就比钽电解电容高许多,钽质电容也有乾式及湿式两种,不过它的容量及耐 压都较低。除特别定制外，面对一般品，想要降低它的漏电流可设法提高Vs 对Vr 的比 值。Vs 是涌浪电压,其值当然比Vr 额定电压高,但施加电压(真正的工作电压)还应该比 Vr 低,例如取Vr 的90％；找高耐压品种可说是完全正确。 5.使用寿命 一般玩家最怕的就是爆浆的情形,但其实电容算是消耗品,因此有一定的使用年限 通常电容表面会标示一个温度资料,目前铝电容较高的耐温为125度 而这个温度代表该电容能承受的最高温度,当电容持续在最高温度下使用 一般只能维持1000个小时工作时间,而通过这个温度数值,可以计算出此电容 在不同的温度环境下的寿命 铝固体聚合物导体电容算式 L2=L1 * 10 ^[(t1-t2)/20] L2代表实际电容使用寿命,单位为小时 L1代表最高温度下的寿命(1000小时) T1代表该电容标示的最高工作温度 T2代表实际使用环境的温度 (例如85度) 通过算式可计算出L2=1000*10的二次方=100000小时 大约11年左右 铝电解电容算式 L2=L1*2^[(t1-t2)/10] 一样最高设为125度 实际设为85度 L2=1000*2的四次方=16000小时 大约不到两年 理论篇差不多讲完了....其实还有很多没讲到 但是怕已经底下睡成一片 电虾众下课!!!! 下一篇是实战电容辨识篇 -- http://blog.pixnet.net/suzukihiro 台南食记 肚子饿可别乱点进来 XD --

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