电解电容与固体电容介绍与比较

一、望闻问切—电容问题引起主板“体虚”病征：直观表现为液态电解电容膨胀、过热、漏液。致病缘由：高温、电解电容用料缺乏。病理分析：主板供电电路设计缺陷，导致电容工作环境温度过高，电容发热，从而使液态电容中的电解液挥发而失效；电容偷工减料，各项参数没有到达电路设计标准而损坏。电容在主板电路中广泛使用，翻开机箱观看主板，可以看到星罗棋布、数量众多的电解电容。它是计算机系统供电电路中不行或缺的重要元件，主板上的各类板卡、芯片组需要使用多种类型电压的电源，如+12、-12、+5、-5伏等，要保证主板及板卡的稳定运行需要承受电容器用于过滤电源，确保电压稳定。固然在CPU供电电路中，电容更是起到提高电源质量的关键作用。容价廉且容量较大，主要用于电源滤波局部。钽电解电容各项性能均优于铝电解电容，但价格较高。始终以来，诸如系统运行不稳定，花屏、无法开机，超频后易死机以及主板的诸多电脑玩家所诟病。要想使主板稳定、高效运行，承受固态铝电解电容通常起着关键作用，对于一些先天缺乏的主板更是可以起到大补成效。在各类电容中，唯有铝电解电容存在寿命问题。在确保电容质量的前提下，高温、超压实现。那么主板上电容承受的热量到底从何而来的呢？主板上的很多部件在工作中都会发热，但发热量最大的有三个局部：CPU、北桥芯片、场效应管。CPUCPU供电的场效应管却没有任何的散热措施。PWM(脉宽调制)电路是CPU电源供给电路中的核心组成局部，其核心器件MOSFET在工作中会释放大量热能，而这区域也是电子器件最为密集的局部。通常状况下，MOSFET紧贴主板装配，借助主板进展散热，从而直接将热量传递给其四周的电容(1)。1备受“煎熬”的电容CPUCPUCPU工作中消耗的能源并不恒定，导致电压发生波动，从而需要电容来稳定电压。由于CPU的频率越来越高，更多的电脑玩家乐于超频，电脑长时间连续工作，这些都直接导致整个主板发热量直线上升，假设散热措施不到位，热量在电容四周积聚从而导致液态电解电容漏液和提前失效。二、固态电容原理提醒鉴于液态电解电容的诸多问题，固态铝电解电容应运而生。2090年月以来，铝电2～3ESR、改善温度频率特性；并且由于高分子材料的可加工性能良好，易于包封，极大地促进了铝电解电容的片式化进展。目前商品化的固态铝电解电容主要有两类：有机半导体铝电解电容(OS-CON)和聚合物导体铝电解电容(PC-CON)。(图2)。高各项电气性能的同时有效解决了电解液蒸发、泄漏、易燃等难题。2有机半导体铝电解电容构造图固态铝聚合物贴片电容则是结合了铝电解电容和钽电容的特点而形成的一种独特构造。氧化铝上，作为阴极，炭和银为阴极的引出电极，这一点与固态钽电解电容构造相像(图3)。3钽电容的构造三、真是主板的“治病良药”？—固态电解电容特性详解由于承受了型的固态电解质，固态电解电容具有液态电解电容无法企及的优良特性。种优良特性可以为主板供给进补疗效，固态电解电容比液态电解电容的优势主要有三点。高稳定性板性能。同时，由于其宽温度范围的稳定阻抗，适于电源滤波。它可以有效地供给稳定充分的电源，在超频中尤为重要。化不超过15％，明显优于液态电解电容。同时固态电解电容的电容量与其工作电压根本无关，从而保证其在电压波动环境中稳定工作。寿命长固态铝电解电容具有极长的使用寿命(使用寿命超过50年)。与液态铝电解电容相比，可以算作“长命百岁”了。它不会被击穿，也不必担忧液态电解质枯槁以及外泄影响主板稳定性。由于没有液态电解质诸多问题的困扰，固态铝电解电容使主板更加稳定牢靠。度超过其耐受极限，固态电解质仅仅是熔化，这样不会引发电容金属外壳爆裂，因而格外安全。寿命明显较长。ESR和高额定纹波电流ESR(EquivalentSeriesResistance)指串联等效电阻，是电容格外重要的指标。ESR越低，ESR特性的优势更加明显。可以说，高频下低ESR特性是固态电解电容ESR格外低，同时具有格外小的能量耗散ESR特性可以充分吸取电路中电源线间产生的高幅值电压，防止其对系统的干扰。CPU1GHzCPU80A或更多，输出滤波电容已经接近工作临界点。另一方面，CPU承受多种工作模式，大局部时间CPU由低功耗状态转为全负荷状态时,CPU的瞬间(一般5毫秒)切换需要的大量能量均来自CPUCPU稳定工作。4固态电解电容与液态电解电容综合比照图四、固态电解电容的鉴别指南产厂家供给产品手册进展查阅。对于国产电容，其产品标识一般由四局部组成，第一局部为CAD。后47μF25V。区分固态电解电容和液态电解电容直观的方法是查看电容顶部是否有“K”或“十”字形的其顶部的防爆凹槽较浅。另外，液态电解电容一般有各种颜色的塑料外皮。么如何区分电容的外形呢？电解电容承受两种封装形式。常见的是直插式封装，其外形为圆柱形，下方有两根金属引线作为电极，垂直安装在电路板上(5)。5SMT贴片式(SurfaceMounT)电容，一种是矩形颗粒平贴主板焊接6带橡胶底座的电容7我们可以通过电容下端的底座来区分SMT贴片式与直插式电容另外一种实行带橡胶底座的垂直主板安装方式(图6)SMT片机大规模、高密度生产，可以实现高效快速焊接，同时在主板上占用的面积很小。区分SMT贴片式与直插式电容的主要依据是电容下端的塑料底座(7)。液态电容一般均实行立式封装方式，但是电解电容的封装形式与电容种类并无确定联系，所以不能仅从封装外形来推断电解电容的类型。液态和固态铝电解电容都有SMT贴片式的产品，钽电容和铝电容都能做成贴片式颗粒状的产品。五、更换电容，请慎重考虑！了解了固态电解电容的种种优良特性后，你可能已经迫不及待地想给主板进展“大补”了吧？不过，在此我们要特别提示：假设你有板卡焊接阅历，懂得选择电子元器件的方法，DIY的铁杆发烧友，那么为你的主板更换固态电容确实是主板进补的不二之选；但是假设你没有电子制作的经受，最好不要动自己更换电容的念头，还是选用使用固态电容的成品主板较为稳妥。由于更换电容将直接在主板上“动刀”，对主板安全有着很大影响，在此之前应确保主板的“安康状况”。假设你的主板已经发生故障或处于不稳定工作状态，首先应排解其他故障隐患再更换固态电容。在发生了电容漏液、失效的状况时，首先应当修复电路中导致电容失效开关管是否损坏，机箱电源输入的电源质量是否稳定，主板是否散热不良等。在确定了确实是由于电容自身品质或者电容老化导致的漏液后，更换电容才有实际的意义。在进展替换前，必需先确定替换电容的相关参数，否则无法保证系统实现正常功能，甚至会导致主板损坏！引脚孔一一对应。替换品尺寸过大，不但无法安装，同时会因元件过密导致散热性能下降，影响器件性能。替换品尺寸过小，电容引脚在插入元件孔焊接时发生弯曲，无法正常焊接或虚焊，导致电路运行不稳定(8)。因此在替换时应依据电路板上标示的极性安装电容。用的环境温度应全都，包括最高温度和最低温度；不能超过额定纹波电流，否则电容内部将ESR上的电流过大而过度发热。故障处理：假设不合理焊接导致电容发生短路故障，电容内部会急剧发热，当短路电流过大，电容内部的阴极物质会熔融并产生大量气体，内部压力上升，密封的橡胶或塑料材料将发生卷曲，此时假设有气味或电解液外溢，切勿触摸。假设发生气体进入眼睛或吸入口中应准时用清水冲洗。8错误的安装