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猎人 2008-5-30 00:01

电容

电子产品来说,电容是必备的元件,它在电子电路中起到振荡、滤波、耦合等作用,常见的电容大多分布在CPU插座及主板外接电源接口附近,保证电源对主板及相关配件的供电稳定性。
  电容按照介质(两导体所夹的绝缘体)可以分为无机介质电容、有机介质电容和电解电容三大类。其中,电解电容的介质既可以是传统的电解液,也可以是固体的聚合物,更可以是液固的混合物。
  通过电容可以判断一款板卡的做工,以及厂商是否偷工减料等。小小的一颗电容十分便宜,但对于大批量生产的板卡厂商来说就是一笔不小的开支,所以很多板卡厂商都在电容上做文章。另外,Intel白皮书中也指出915主板CPU周围要有一圈固体电容,可依然有主板厂商省略掉,如果读者不了解何为固态电容,又如何去判断呢?

认识误区必须纠正  
  
     对于电容这个熟悉的陌生人,很多朋友了解不深,存在很多误区:

     1、 铝壳电解电容比有塑料外皮的电容要好?

  这种说法是不科学的,电容外面包了塑料外皮(PVC薄膜)是为了更好地适应温度,同时可以降低成本。举一个简单的例子,那种包着紫色PVC薄膜的三洋(SANYO) TCNQ电容(图1)就比大多数铝壳电容要好的多。

      注 TCNQ是一种有机半导体,属于络合盐。导电性比电解液和二氧化锰好。

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(图1)性能出色的三洋SANYO TCNQ电容

2、通过颜色可以辨别电容性能的好坏

      其关系可以描述为0黑-1灰-2红-3橙-3黄-4绿-5蓝-6紫-7白,性能依次增强?这种说法是不科学的,颜色和电容的性能没有直接的关系。图2所示的紫色电容就比普通的白色的铝电解液电容要好的多。

     3、贴片式电容比插件式电容好

      这种称呼是按照安装采用的工艺来分的,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即可。

识别电容很简单

      目前市面上电容品牌繁多,日系的SANYO(三洋)、Rubycon(红宝石)、Nichcon、ELNA、Panasonic(松下)、Nippon    Chemicon(日本化工)等,我国台湾(以下简称台系)的Taicon、OST、Evercon、Teapo(智宝)、GSC、Chocon、Foxcon等。消费者在选购板卡时,应该多注意板卡所选用的电容品牌,这样才能选到称心如意的产品。

     如何来分辨电容呢?答曰:看顶部,看颜色,看防爆凹槽,看标识。

      为了使读者更容易的识别电容,我们把电解电容简单地分分类。电解电容主要靠阳极或阴极材质来分的,通常电容的阴阳极采用下面的材质。
阳极材质 铝、钽、铌(已经不多见)

      阴极材质 电解液、二氧化锰、TCNQ、固体聚合物导体、固体聚合物导体+电解液

      我们平常所谈论的固体电容也就是采用了固体作阴极材质,因为电解质是固态的,也就从根本上解决了爆浆的问题。需要注意的是不同的阳极和阴极材料可以组合成多种规格的电解电容。

     1、最常见的铝电解液电容

      这类电容采用铝作为阳极材质,传统电解液作为阴极材质,耐压性好,价格便宜,主板基本采用此类电容,下面笔者就具体品牌来谈谈:

      (1)
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(图2)被神化了的红宝石电容 顶部“K”字防爆凹槽

以红宝石电容为代表,其特点是:电容侧面写着Rubycon,顶部有“K”字防爆凹槽,褐色或者紫色外皮(图2)。

      (2)

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(图3)著名的三洋电解电容
   
      SANYO电解液电容也是一个“K”字防爆凹槽,但和红宝石的不同(图3)。读者可以仔细比较,因为这是辨别SANYO和Rubycon最为直接的方法。
   
      (3)
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(图4)Nichcon的“十”标志
   
      Nichcon(戏称“你吃糠”)顶部有一“十”字防爆凹槽,一般比较偏爱黑色(图4)。其在铝电解液电容上的功力绝对不能小觑。
      特点:黑色、“十”字防爆凹槽,侧面上写着“Nichcon”。有不少电容在侧面标示了铭牌或型号,这也是一个不错的鉴别方法。

     另外,并非所有的“十”字防爆凹槽的电容都是Nichcon的,OST(外壳大部分是紫皮金颈,侧面有OST字样,ASUS多采用此电容,已发出电容爆裂警告)、GSC(EPOX主板上爆了的电容)、Taicon(偏好黑色)也是“十”字防爆凹槽。

      (4)

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(图5)日本化工的KZG电容

      Nippon    Chemicon(日本化工)电容顶部的防爆凹槽是三瓣型的,各120度,常用的两个型号,KZG和KZE分别为棕色和绿色(图5)。在电容的侧面可以清晰地看到KZG或者KZE字样,这是此类电容最好的辨认方式。
      采用这种防爆凹槽的也不知至此一家,如Chocon也采用此防爆凹槽。此时颜色和电容侧面的字样就成了分别它们的关键。

      (5)
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(图6)松下的T型凹槽电容

      松下(Panasonic)采用T型凹槽(图6),采用此凹槽的独此一家,非常好认,最近华硕(ASUS)多采用松下的电容。但松下在陶瓷电容上比较厉害些,在此类电容上名气远不如红宝石和三洋大。

      (6)
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(图7) 性能强劲的ELNA电容

      ELNA的防爆凹槽也是很有特色,类似于“十”字(图7),但比较特殊,细心的读者可以很容易看出它们的区别。一般主板上很少用ELNA电容,最豪华也就是在板载声卡周边电路用一两颗。此电容的性能在传统电解液电容中是佼佼者。

     这类电容大多应用在主板上,总的来说,日系的电容普遍比台系的电容质量要好一些,为了让读者对此有一个更为直接认识,笔者做了一个小小的总结,告诉你常见品牌的主板多采用哪个品牌的电容。

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注:图中红色字体的电容属于日系产品,性能和口碑都不错。

      全部采用日系电容有些不现实,也没必要。只要在比较容易发生爆浆的位置使用性能较好的电容即可。最可能爆的电容位置有三处:CPU旁边的一排电容;显卡AGP槽附近相对比较大个的那几个或者一个;内存插槽附近的几个。这几个位置的电容最好是日系的,别的地方的就无所谓了。

     1) 用二氧化锰作阴极材质的钽电容

      这类电容性能稳定,热阻性能极好,外观一般为黑色或黄色的小颗粒,多采用贴片式安装。一般ATi的显卡比较偏好此类电容。

     2) 采用TCNQ作阴极材质的电容

      TCNQ的出现使按照阳极划分电解电容性能的方法成为了历史,使电解电容的工作频率由以前的20KHz直接上升到了1MHz。其性能非常稳定,价格也较低。但它的热阻性能不太好,只能采用插件式安装。虽然它也有塑料外皮(PVC薄膜),但它的的确确是一种固体电容(如图2)。

     3) 采用铝固体聚合物作为阴极材质的电容

      此电容不存在爆浆问题,所以没有防爆凹槽。如三洋(SANYO) OS-CON中的SVP系列(图8),顶部紫色,很容易辨认。此电容具有很好的性能,但价格昂贵,耐电压值低,多采用贴片式安装。

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(图8) 三洋的固态电容

     4) 采用固体聚合物导体和电解液作阴极材质的电容

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(图9) 三洋的双重介质电容

      具备电解液电容和固体电容的一切优缺点,所以也可能爆浆,如三洋CVEX(图9),它也有防爆凹槽(也是一个“K”字)。这种电容顶端一小半为绿色,非常容易识别。此电容有插件封装的,也有贴片封装的。

     最终小结

      1、单从性能来看,此五大类电容的性能依次增强,但每种电容都有其应用的范围,也都有其优缺点。除第一类电容外,其他的类的大多用在显示卡上。

      2、通过阳极划分电解电容性能的方法成为了历史。红宝石直到今天尚没有一款量产的固体聚合物导体电容。所以其电容并没有传说中的那么神,其技术已经落后。

      3、固态电容一般都没有PVC薄膜,外皮光泽比较鲜艳,没有防爆凹槽,顶部一边向另一边倾斜,多采用贴片式安装,如图8。

      小小的一颗电容,科技含量并不低,毫不夸张地说,电解电容是一个国家的工业能力和技术水平的反映。对于DIYer来说,认识电容只是一个必备的能力,我们要学的还有很多。 如何分辨固态电容?
  土老冒:博士只是用很笼统的话说了一下什么是固态电容,还解释了一下电容的作用,但你好像并没有教我怎么去分辨固态电容,到底什么样的电容才是固态电容呢?
  Z博士:我已经说得很明白了,固态电容就是采用的电介质不同,它是采用高分子材料而不是电解液,其实很容易从外观来分辨,不过也有一些特例,下面我还是来详细的说明一下吧。
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紫色的三洋OSCON固态电容采用了塑料包皮[/align]  通常来说,电解电容采用塑料包皮包裹住电容,而固态电容则是由铝壳包裹,当然也有一些个别的例子。例如著名的三洋OSCON固态电容则是采用紫色的塑料包皮。
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顶部有K形或十字形防爆纹的铝壳电容并不是固态电容[/align]  而目前一些低端主板和显卡上出现的铝壳电容同样是采用电解液,但它们却采用了铝壳包裹,让人误以为是固态电容,这里我们就需要观看电容上面是否有类似十字或K字的防爆纹了。有防爆纹的则是不应该是固态电容。
  土老冒:也就是说,顶部带K字或十字防爆纹的就一定不是固态电容了,对吧?
  Z博士:错!电容顶部的K或十字的主要作用是缓冲,而固态电容就并不一定不会像液态电容那样膨胀,因为只要有内阻,电容就会发热,里面的热空气会膨胀、上升,并让外壳涨开,只是固态电容的稳定性和膨胀幅度要小很多,因此大部分固态电容不需要防爆纹。如三洋、红宝石、Sacon等品牌的电容。
[align=center][img]http://img2.zol.com.cn/product/9_450x337/485/ceQwWp9LBWXQ.jpg[/img]
富士通R5级固态电容上有K字防爆纹[/align]  但是仍有部分品牌的固态电容出于安全考虑采用了防爆纹,这样做的好处是延长电容的使用寿命。比较常见的是黄色的富士通R5级固态电容,国内的昂达板卡比较喜欢用这种电容。此外还有一批带K字导爆槽的固态电容,比如Nichicon395、Toshiba 78K、Hitachi GTE。
  土老冒:原来如此,看来判断电容是否固态不能简单的从外观分析,有K字或十字防爆纹的不一定不是,采用铝壳包装的也不一定都是。
  Z博士:对,所以我说了,判断它到底是否固态电容,关键还是看电介质
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