电容器技术文档

电容器的构造一、前言电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。电容器通常叫做电容。按其构造可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种现代电子电路〔无论数字或模拟〕PN结〔二极管和三极管〕。或许有些朋友会感到惊异和质疑，密布各种元器件的板卡以及高集成度的CPU竟然能够被分为这么简洁的四件东西？事实无容置疑，CPU主要由晶体三极管〔晶体管〕构成，而晶体三极管的主要元素为PN结。而板卡上的各种芯片和元件也无一例外由这四大元素构成，甚至连导线我们也可以将其看作是一个阻值极低的电阻器。可以说，当今芯片和板卡的设计根本其实就是对这四大元素的调配和应用，只要了解了这四大元素就了解了现代电子电路。在这四大元素中，电脑用户最为关注、争论最多的就是电容器〔Capacitor〕。各大电脑硬件论坛中，关于电容器的争论数不胜数，各类观点也是层出不穷。其中虽不乏真知灼见，但也产生了一些误区并发生了大范围传播，影响了人们对一些产品的正确评估。因此，笔者特别进展了大量争论及询问，尽可能使用通俗易懂的语言向各位深入浅出的表达电容器，让大家走消灭存的误区，更全面认知电容器。本文将会分为两局部：1.电容器的构造；2.电容器的功用与性能指标。在第一局部中笔者将为各位具体表达电容器的分类、构造以及现存的误区；在其次局部中笔者会表达电容的功能以及真正能够衡量电容优劣的指标和方式。二、电容的封装类型人们对物品的第一印象通常都源自它们的外观。对于电子元器件来说，我们首先看到的就是它们的封装类型。我们可以将其分为两类：贴片式和穿孔式。穿孔式穿孔式封装的元器件应当是人们最生疏的类型，其具体还可分为引线式和插接式两种，它们的显著标志就是拥有引脚，插接式通常还有一个固定脚。安装它们时需要将引脚穿过PCB。尽管元器件的安装方式根本一样，但不同类型和定位的元件其外形和内部构造也各不一样，适用于不同的场合。贴片式〔SurfaceMountType〕贴片式元器件常会被简写为SMD〔SurfaceMountDevice〕，贴片式电容仅仅是其中的一种。和引线式相比，此类封装的元器件仅需安装与PCB外表，而无须穿透整个PCB，便于自动化安装，也节约了PCB面积。同时还可以让PCB内部走线更加自如，也会在肯定程度上削减干扰。不过贴片式元器件焊接温度较高，对器件本身的耐温力量也会有肯定的要求，并不是全部规格的元器件都可以承受。简洁说，在元器件规格一样的状况下，贴片式封装要优于引线式，固然，本钱也会更高。误区贴片式电容性能肯定更好？尽管贴片式封装有诸多优点，但电容本身的指标根本不会因此而转变。相比有引线式电容器，贴片式电容器可以在肯定程度上削减引线电阻、分布电感、分布电容等会对电路造成干扰的元素。但是，在多数状况下其效果并非那么明显，至少为了追求贴片式元件而牺牲规格是确定不划算的。总的来说，规格一样的电容器，承受贴片式封装只会在某些要求较高的局部优于引线式。不过由于贴片式元件无需穿透PCB，所以在板卡设计布局等方面会占较明显的优势。电容器的颜色打算品质级别？目前网友们之间流传着一些以颜色分级电容的说法，例如紫色>绿色>蓝色>红色之类，这在如今其实是没有任何指导意义的。由于早年厂商和产品种类都较少时，所以人们依据阅历用此规章进展推断和筛选。但时至今日，电容器品牌和种类层出不穷，即使某厂商确实承受不同颜色为自己的电容器产品进展分级，这个规章也绝不行以延长至整个电容器产业。内在才能在根本上打算电容器品质，而电容器外壳的颜色通常仅仅是厂商的一种选择而已。有些还成为了厂商的标志性颜色，一般并不拥有分级含义。例如SANYO偏好紫色，NipponChemi-Con多用蓝色，而著名薄膜电容WIMA电容器的外壳和外形打算电容器类型？电容器的外壳和外形并不会打算电容器的类型。这就如同一个人不会由于穿正装或便装而转变，也不会由于坐卧或站立而转变。尽管有些类型的电容器的外壳拥有一些规律，但打算电容器类型的是外壳以内的物质，我们也应当透过现象看本质。尽管外形相像，但其本质不同〔左固态、右液态〕惊异么？左图为铝电解电容器，右图为钽电解电容器可见仅通过外形，在一些状况下是无法推断电容器的类型的，要想确认电容器类型，除了靠阅历之外，最根本还PDF电容器到底分为哪些种类呢？以什么为区分依据呢？接下来笔者就为各位解答这些问题。三、电容器的物理构造及分类：根本元素和云母电容器电容器的根本元素电容器的根本构造格外简洁，它是由两块平行金属极板以及极板之间的绝缘电介质组成。电容器极板上每单位电压能够存储的电荷数量称为电容器的电容，通常用大写字母C标示。电容器每单位电压能够存储的电荷越多，那么其容量越大，即：CQ/V。电容的根本单位是法拉〔F〕。1法拉的电容表示1库仑的电荷存储在电压差为1V的两块极板上时的电容。法拉是一个格外巨大的单位，地球的电容才能到达法拉级别，所以我们通常会使用微法〔μF〕和皮法〔pF〕为单位。1微法为百万分之一法拉〔1μF=1×10-6F〕；1〔1pF=1×10-12F〕。电容器的电容与两极板重叠区域所确定的极板物理面积成正比，与极板间隔成反比。电容器中，不同的绝缘电介质拥有不同的介电常数，电容与介电常数成正比。电容器的电容是会随温度变化而转变的，人们通常用温度系数来表示电容随温度的变化大小及方向。温度系数通常以百万分之几每摄氏度来标明〔ppm/°C〕。正温度系数意味着电容随温度的增高而增加，随温度的降低而削减；负温度系数意味着电容随温度增高而削减，随温度降低而增加。例如1μF电容器的温度系数为-150ppm/°C，则温度每1°C，150pF〔1〕绝缘电介质的绝缘强度〔V/mil，伏特/密耳，1密耳=0.001英寸〕和厚度打算了电容器的最高直流耐压。假设直流电压超出该数值，电介质就可能被击穿，且传导电流，从而导致电容器的永久损坏。电容器上所标识的电压值为额定电压，通常小于最高耐压值。电容器的分类电容器的类型通常以电介质的种类作为区分标准。严格来说电容器的种类很多，不过由于很多种类在日常生活中使用极少或者可以被其他类所取代，所以笔者在此仅介绍现代最常用的几种类型。当前常见的电容器可以分为五大类：云母电容器、陶瓷电容器、薄膜电容器、电解电容器、可调电容器。云母电容器云母电容器的构造很简洁，它由金属箔片和薄云母层穿插层叠而成。金属箔构成极板，层叠的金属箔连接在一起以增加极板面积，层数越多电容也就越大。由于其性价比较低以及型电容器的消灭，目前云母电容器已经很少在电脑板卡上使用。云母电容器通常的容值范围可从1pF至0.1μF，额定电压可从100V至2500V直流电压。常见的温度系数范围从-20ppm/°C+100ppm/°C5。四、电容器的物理构造及分类：陶瓷电容器和薄膜电容器陶瓷电容器陶瓷电容器的根本构造和云母电容器格外相像，只不过电介质由云母变成了陶瓷薄片。我们在板卡上常见的陶瓷电容器通常为贴片式，特别是在一些高端显卡上拥有很高的上镜率。由于陶瓷的介电常数极高〔1200〕，尽管其绝缘强度稍弱于云母〔2/3〕，但照旧可以在电介质较厚〔极板间距较大〕的状况下获得较高的电容值。电介质厚度增加使得陶瓷电容的额定电压普遍很高。陶瓷电容器通常容值为1pF至2.2μF，额定电压可达6000V。陶瓷电容器典型的温度系数为202300ppm/°C。薄膜电容器薄膜电容器以塑料薄膜为电介质，因此也被称为塑料膜电容器。聚碳酸酯、丙烯、聚酰胺酯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚酯薄膜都是常用的绝缘材料。关于薄膜电容器，生怕音频发烧友对其的了解会远比我们这些电脑爱好者更多。薄膜电容的容抗通常很高，频率响应范围广而且介质损耗很小。这些优秀的特性令其常常消灭在模拟电路的信号耦合局部，在音响设备中我们常常能见到它们的身影。关于介质损耗等性能元素将在本文的其次局部中进展具体阐述。五、电容器的物理构造及分类：电解电容器电解电容器电解电容器是使用最广泛的电容器，也是最受人们关注的电容器。我们在板卡上常见的那些“烟囱”均为电解电容器。电解电容器会被极化，一个极板为正，而另一个极板为负。这类电容器拥有很高的电容值，范围通常从1μF至202300μF350V。电解电容器通常是由金属箔〔铝/钽〕作为正电极，金属箔的绝缘氧化层〔氧化铝/钽五氧化物〕作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液〔液态电解质〕的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常承受二氧化锰。由于均以电解质作为负电极〔留意和电介质区分〕，电解电容器因而得名。注：由于电解电容器是有极性的电容器，在使用时肯定要留意极性。假设电解电容器反接可能会引起爆炸。那么人们常说的“液态电容”与“固态电容”、“加套电容”和“铝壳电容”是怎么回事呢？其实，它们均为指铝电解电容器。所谓“液态”或“固态”是指电解质的形态。由于液态电解质在高温下简洁大幅度膨胀，为了安全通〔防止爆炸并非防爆浆这个设计就似乎当年的高压锅上的保险垫片。而固态电解质根本不用担忧这个问题，只要将空气抽净根本不会因受热膨胀发生爆炸，所以此类电容器一般没有防爆槽。上“铝壳”、下“加套”；左“固态”、右“液态”至于“加套电容”和“铝壳电容”，本是想表达“液态电容”与“固态电容”，这纯粹是一种因直接感性认知而产生的概念。电解电容器的外壳通常都是铝制，但是多数有塑料外套的电容均为液态电解质，而固态电解质电容的铝制外壳较为美观，因此人们产生了这样的说法。除了我们在板卡上常见的传统电解电容器之外，近年来有一种名为双电层电解电容器〔法拉电容器〕的型元件渐渐受到关注。这种电容器只有一个固体电极板，它是利用了液体电解液与固体电极相界面上形成的双电层来存储电荷，也就是说电解液本身充当了另一个电极。由于液体与固体的接触界面上形成的双电层间距极其微小〔即极板间距微小〕，所以它的等效电容量可以比传统的电解电容器大的多，足以到达法拉级〔甚至可以到达数万法拉〕。此类电容器得巨大容量使其完全可以作为电池使用。不过相比承受电化学原理的电池，双电层电解电容器的充放电过程完全没有涉及化学物质的变化，这种“物理电池”理论上可以经受无限次充放电循环，而且充电速度和能量转化率也远远高于一般化学电池。但到底金无足赤，人无完人，由于双电层间距微小，因此其耐压力量很弱，一般不会20V。六、电容器的物理构造及分类：误区可调电容器可调电容器通常是以转变极板间距为原理来调整电容器容量的。电脑用户可能不大会接触到此类电容器，在此就不具体阐述了。误区电容器的外形可以打算类型？这个话题再次消灭在我们面前。在了解电容器的构造之后，信任各位对此有了更深的理解。电容器的类型是由其内在打算的，某种程度上也可以说是由电介质打算的。每种电容器通常都具有多种姿势各异的外形并且多数为共通外形。左起依次为：陶瓷电容器、薄膜电容器、钽电解电容器防爆槽能打算电解质的形态？尽管有防爆槽，但其实它是固态电容电解质的形态和防爆槽没有确定的联系。尽管通常使用液态电解质的电容器都拥有防爆槽，不过富士通的早期固态电解质电容器也保存了防爆槽〔已经停产〕，固然，此时的防爆槽仅仅是摆设。同时还有一些不良厂商给液态电解质电容器硬加上一个完全密封的外壳。这种鱼目混珠的做法不仅构成了欺诈，同时还铸成了极大的隐患。此时假设发生电解液膨胀，将发生的不再是爆浆而是爆炸！固态电解质电容器肯定比液态好？现在的主板和显卡正大兴全固态风潮，那么是否固态电解质电容必定比液态电解质电容优秀呢？答案是否认的。电容器性能的优劣并不打算于电解质的形态，而是由一系列性能指标打算的，这些性能指标甚至还存在肯定的相互制约，再加上产品种类繁多且性能参差不齐，简洁用电解质形态来评价其优劣是不适宜的。至于所用电解质是有机半导体还是高分子聚合物更无足轻重。关于电容器的优劣衡量并不能简洁一句话作出结论，笔者将在本文的其次局部具体表达。音频相关电路最好使用液态电解质电容？CreativeSoundBlasterLive!5.1目前流传着这样一个说法，就是主板的音频相关的局部以及声卡都应当使用液态电解质电容，其依据是当年的独立声卡均使用液态电解质电容。应当说这是一个想固然的说法。这个误会产生的缘由主要有两个。首先，由于板载声音芯片的普及，特别是HDAudio的普及，独立声卡已经渐渐淡出人们的视线。我们常常谈论的独立声卡都已经是上世纪的产物，像经典的CreativeSoundBlasterLive!5.1声卡已经有近10年的历史。在当年，电容器产业的兴旺程度远不如今日，以当时的设计标准来衡量今日的产品是不适宜的。其次，电解质的形态不能够完全打算电容器性能，电容器在发挥不同作用时，对其各种指标的要求也不同。事实上今日更受音频发烧友宠爱的应当是薄膜电容器和电解电容器的组合，有些顶级发烧友甚至追求法拉电容器。华硕XonarD2。XonarD2钽电解电容确定优于铝电解电容？不少朋友很追捧钽电解电容，认为钽电解电容比铝电解电容优秀。确实，钽电解电容温度特性、频率特性和牢靠性均优于铝电解电容器，但是在容量和耐压方面就弱于铝电解电容器。同时，钽电容器具有半导体效应，非线性引起的失真较大，不宜在强信号的音响电路中使用，特别是藕合电路。但由于其频率特性好，很适合于数字解码电路。对于一些名词和概念不大了解的朋友请勿担忧，笔者还将会在本文的其次局部具体表达相关内容。结语看到这里，各位应当已经对电容器的构造有了肯定程度了解。不过信任大家脑海都存在一个疑问：既然这么多常见的电容器评估方法都是错误的，那么正确的选项是什么？怎么样才能正确评估和选择电容器？请各位少安毋躁，笔者将会在本文的其次局部中基于电容器的功用来向各位解答这些疑问，敬请期盼。透过功用看本质一、前言现代电子电路〔无论数字或模拟〕PN结〔二极管和三极管〕。或许有些朋友会感到惊异和质疑，密布各种元器件的板卡以及高集成度的CPU竟然能够被分为这么简洁的四件东西？事实无容置疑，CPU主要由晶体三极管〔晶体管〕构成，而晶体三极管的主要元素为PN结。而板卡上的各种芯片和元件也无一例外由这四大元素构成，甚至连导线我们也可以将其看作是一个阻值极低的电阻器。可以说，当今芯片和板卡的设计根本其实就是对这四大元素的调配和应用，只要了解了这四大元素就了解了现代电子电路。在这四大元素中，电脑用户最为关注、争论最多的就是电容器〔Capacitor〕。各大电脑硬件论坛中，关于电容器的争论数不胜数，各类观点也是层出不穷。其中虽不乏真知灼见，但也产生了一些误区并发生了大范围传播，影响了人们对一些产品的正确评估。因此，笔者特别进展了大量争论及询问，尽可能使用通俗易懂的语言向各位深入浅出的表达电容器，让大家走消灭存的误区，更全面认知电容器。在第一局部中笔者已经为大家阐述了电容的主要分类及构造，在接下来的其次局部笔者将基于电容器的功用来向各位表达能够衡量其性能的相关指标，建立正确的电容器选择观点。当前市面上的板卡产品正在进展一场全固态革命。其主要缘由是目前固态电解质电容器产业越来越成熟和兴旺，本钱也比早年大大降低，它们不再是高端产品独享的元素。不少朋友很在乎电解电容器的电解质是固态或液态，很宠爱追究其内部是XX聚合物或者其他什么听起来很酷的高科技材料。其实，这些因素并不是一般用户需要关心的。在目前的世界大分工的潮流下，甚至板卡工程师也不用关心这些电容器制造业才需要知道的东西。那么，我们所需要关心的“本质”是什么呢？笔者在本文中将为大家逐一表达。二、电容器的根本原理电容器的电路符号很形象的说明白它的根本功能：隔直通交。电容器的一切功用都源自于此。对于恒定直流电来说，抱负的电容器就像一个断开的开关，表现为开路状态；而对于沟通电来讲，抱负电容器则为一个闭合开关，表现为通路状态。电路中会产生一个极大的电流值，然后随着电容器不断充电，极板电压渐渐增加，电路中的电流在不断减小，最终电容器电压和电源电压相等且反向，从而到达和电源平衡的状态。而在沟通电方面，为便利记忆，我们可以不太严谨但形象的认为沟通电能够“跳过”电容器这道“峡谷”，从而保持“正常传导”。这里有很关键的一点需要明确：无论是直流环境还是沟通环境，抱负的电容器内部是不会有任何电荷〔电流〕通过的，只是两极板电荷量比照发生了变化，从而产生了电场。要想了解电容器的各种功用，我们还需要了解一下傅立叶级数。各位苦于微积分的朋友不用头晕，我们不需要去争论那些简单的数学公式，仅仅是需要一个简洁的结论：任何一个波，都可认为是多个不同的波形叠加之产物。即，一个波可以拆分成多个振幅、频率都不一样的波〔包括振幅和频率为零的波〕。这其实正如一个数字也能被拆分成多3=1+2=1+1+1=0+3。振幅或频率为零的波是什么？直线。对于电来说，那就是直流电，即电压恒定不变。正如世界上没有确定的直线一样，世界上也没有确定的直流电。尽管人们在追求尽可能抱负的直流电，但直流和沟通总是同时存在的。直流电中含有沟通成分，沟通电中也包含直流成分。当直流成分占主导地位时，就认为其乃直流电；当沟通成分占主导地位时，就认为是沟通电。这很像太极所描述的阴中有阳，阳中有阴。直流和沟通总是共存的到底，对于根本原理来说，往往仅仅需要知其然即可，例如1+1=2。对于电容器来说，我们需要明白两点：隔直通交和不走电荷。三、电容器的应用：从电源滤波看电容器〔一〕基于电容器隔直通交和不走电荷的原理，其应用方式也就应运而生了。在目前我们在电脑板卡上常见的电容器应用主要有：电源滤波、耦合与去藕、信号滤波。电容器的应用：电源滤波正如之前所说，世界上没有确定的直流电，为了给设备供给尽可能抱负化的直流供电，我们需要一些途径将沟通成分尽量剔除。因此，供电滤波电路成为了每一块主板和显卡必备的电路组成局部，没了它们，我们的电脑就无法正常工作。我们常针对电脑板卡所说的供电滤波电容器，其本质是利用电容器的根本原理，在电路中通过并联电容器，为交流成分设立额外通道，将其导入地线，从而得到比较稳定的直流电压。由于是在主电路旁边额外设立的一条小路，故而得名：旁路。我们可以看到电脑主板上通常承受了多个电容器并联进展供电滤波，而且因需要而分成两级，不过它们的功能都是一样的。由于对电压稳定度的要求较低，通常一级旁路电容器也无需很高级。在这里，我们不需要去关心电解质的形态，无需在乎电容器的封装与外壳。真正打算电容器性能的因素将被重点关注：额定电压、容抗、等效串联电阻〔ESR〕、等效串联电感〔ESL〕、介质损耗角〔tanδ〕、漏电流、额定链波电流、温度范围和寿命。〔嗯？竟然没有电容量？〕额定电压额定电压应当是一个格外好理解的参数，任何元器件都有肯定的工作电压要求。对于电容器来说，它一般不会存在因低压而不工作的问题，所以它的外壳上所标示的额定电压通常是指正常工作中的耐压力量。额定电压数值通常会比最大耐压低一些。目前常见的电容器额定电压有2.5V、4V、6.3V、16V等等。它们适用于不同的工作环境。回忆一下笔者在第一局部所表达的电容器构造，电容器的耐压力量是由电介质的绝缘强度打算的。电介质就像一堵墙阻隔了电流的前进，但是假设电压过高，电介质就可能无力再阻挡电流的通过，导致电容器因电介质击穿而失效。这样我们其实也就很好理解主板的CPU压为12V，此时我们通常需要在这里安置一些耐压为16V的电容器，作为一级旁路电容器。接着，经过PWM掌握器和MOSFET进展降压、升频后，通常需要电感器和电容器进展滤波。此时电压已经降低，所以通常会选用一些低耐压的电容器。可能有朋友会感到疑问，既然电容器并不要求最低工作电压，那为什么不干脆都用很高耐压电容器呢？这样不是更耐久么？事实并非如此。对于同类电容器来说，为了获得较高的耐压力量，通常会选择增加电介质厚度。如此以来，尽管耐压力量提高了，但是电容量也会削减，需要增加极板面积来保证电容量，这就增加了本钱。同时，过高的耐压值也只能成为摆设，假设电路电压已经令2.5V额定电压〔最高耐压>额定电压〕的二级旁路电容器不堪重负，那么CPU应当早已阵亡。。。。。。提高了本钱却不会带来任何实际效果，这样的事情自然是不值得的。总的来说，依据电路的电压状况，选择适当额定电压的电容器即可。四、电容器的应用：从电源滤波看电容器〔二〕容抗电容器对正弦电流产生的阻碍被称为容抗，通常用XC表示，单位和电阻一样均为欧姆。而我们在进展供电滤波时期望沟通成分尽可能完全被旁路掉，假设容抗高，所能够被旁路的沟通成分就少，所以就需要尽可能削减阻碍、削减容抗。电容器的容抗并非一个恒定的数值，它与频率〔f〕和电容量〔C〕的乘积成反比。这也就是人们看到板卡供电滤波使用大容量电容器就会觉得用料好的主要缘由，电容量越大，则容抗越小，所能适应的频率范围更广，滤波效果也就越好。但我们并不能够因此无视频率因素，很明显，不同的频率对电容量的要求也不一样。在高频的状况下，不需要很大的电容量就能获得低容抗的效果。各位还记得近年常常被说起的“数字供电”么？笔者在这里可以明确地说，供电是无法数字化的，这只是一个高频开关供电方式。由于频率远远高于常规的开关供电方式，因此只需要小小的陶瓷电容器就可以获得极低的容抗，完成滤波工作。除了电容器，大家肯定也对那块似乎芯片一样的电感器的高温有深刻印象吧？由于在高频时电感器产生了高额感应电流，此时电感器就似乎一个巨大的电阻，数十安培的电流从今经过，自然会产生不俗的热量。尽管并非“数字化”，高频开关供电确实可以用更小巧的元器件、更少的空间占用来到达和常规开关供电模式相当的效果，不过电感器发热是一个需要关注的问题。说完了高频，让我们一起来想一想低频时容抗的表现。当频率无限接近于零〔直流电〕，那么容抗将会无限增大，此时直流电面前就像被安置了一个巨大的电阻，从而无法通过。尽管容抗的表现很像电阻，不过由于抱负的电容器内部是没有电流通过的，因此容抗不会造成任何发热。在频率确定的状况下，所以我们可以用电容量来衡量容抗，电容量越高则容抗越低，电容量越低则容抗越高。ESRESL世界上没有确定的事情和抱负的事物，人们常说抱负与现实是有差距的，在电子元器件方面其实也不例外，抱负化的元器件仅仅只能存在于我们的理念当中。现实中的元器件通常都会带有肯定的ESR和ESL，简洁说它们就相当于给电路中额外串联了一个电容器和电感器。毫无疑问，ESR必定会带来发热以及能量损耗，同时也会对滤波产生阻碍作用，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，这并不是由于“固态”，而是由于物质本身。电容器的ESR元器件的等效串联电阻〔ESR〕常常被人们关注和提起，其实它还有个小兄弟：等效串联电感〔ESL〕。因ESL而“增加”的隔交通直的电感器，也会精彩的完成阻碍交变电流的任务，其感抗〔XL〕为我们的供电滤波工作设置障碍。所以，ESL电容器的阻抗容抗、ESR、ESL三者共同构建了电容器的阻抗〔Impedance〕，通常用字母Z表示。其计算公式为：在电容量恒定的状况下，容抗会随着频率的提高以恒定变化率减小，感应系数则会随着频率提高以恒定变化率增加。而ESR是一个根本固定的数值，因此它将打算电容器阻抗的下限。只有ESR足够低，我们才能获得低阻抗的电容器。从图上我们可以看到，假设只有ESR降低，尽管电容器阻抗的最小值降低了，但是仅仅只能在较窄的频带上实现。这样是不够的，我们需要电容器在肯定的频带宽度上都能保持低阻抗。在电容量和频率都确定的状况下，容抗无法转变ESL。很明显，为了更好的发挥滤波功能，低阻抗的电容器就是我们所期望的，即低容抗、低ESR、低ESL。我们必需了解到，ESRESL上图中是几种电容器的阻抗-频率图，我们可以看到在一样容量下〔47μf〕，OS-CON100K-1MHz这个常用频段的阻抗表现远远超越了常规铝-电解液电容器和钽电容器，甚至超越了1000μf的铝-电解液电容器。而在其他一些频段其阻抗反而大于其他电容器。所以，电容量只比较适合用于衡量和比照即定频率下的同系列电容器的性能。嗯，接着让我们轻松一点，看几个比较单纯的性能因素。五、电容器的应用：耦合与去藕，信号滤波介质损耗角正切〔tanδ〕它看上去是一个很奇特的东西，其实我们可以简洁点，它其实是在指电容器的效率，即ESR与容抗的比值。通常120Hz〔西方国家市电整流后的频率〕频率为基准来衡量。无论如何，我们明白这个数值越低越好即可。渗漏电流(LeakageCurrent)世界上没有确定无法打动的冰山美人，也没有确定绝缘的电介质，内部确定不走电荷的抱负电容器是不存在的。一些不太法规的电荷总会偷渡电介质，于是形成了渗漏电流。渗漏电流会白白铺张能量，增加发热，自然也是越低越好。同系列产品中，容量越大的电容器电介质层通常越薄，所以漏电流就会越大。额定链波电流〔RatedRippleCurrent〕没有哪个元器件能够承受无限的电流，它们总要有个承受上限，链波电流量就是在表达这个上限。假设电路中电流过大，会导致电容器损坏。你问链波电流是什么？就是有波浪的电流，通俗点，就是沟通。。。。。。温度范围我们在电容器外壳上所看到的温度标注，指的是该电容器的最高工作温度。实际上电容器不仅仅只有一个高温指标，其正常工作温度是一个区间范围。寿命PDF由于材质不同，OS-CON电容器的寿命要比常规铝-电解液电容高的多。同时，我们也可以看到，温度对电容器寿命的影响格外巨大。由于电脑板卡上很少会为电容器预备散热设备，因此使用太阳花式CPU/GPU散热器进展周边关心散热以及降低环境温度会大大增加电容的使用寿命。固然，最好还是直接使用高温寿命较长的电容器。电容器的应用：耦合与去藕这两个应用生怕各位听得最多的是去藕，“去藕电容”一词常常在一些内存评测文章中消灭。耦合和去藕在不少朋友眼中可能显得格外浅显，其实它的本质还是很简洁的利用了电容器的隔直通交原理。耦合，我们可以称之为沟通耦合。指的是在两个电路之间串联一个电容器，从而在保证信号传输的同时，遏制因两电路电压不同导致的特别直流电传导。例如上图中，电路A的输出电压是0V，而电路B的输入电压为5V，我们需要将信号从电路A传输到电路B。此时假设不使用电容器进展耦合，电路B的输入电流将会向电路A流去。在两电路之间串联电容器之后，直流电流会老狡猾实的待在一边，而沟通信号照旧保持正常传输。有了沟通耦合，同时也就诞生了直流去藕合，简称去藕。连接在电源线到地之间的电容器，在PCB中用于过滤由快速开关电路产生的直流电压中的瞬时电压或者尖峰信号。瞬时电压含有可能影响电路工作的高频成分，它们会被去藕电容短接到地。在一条线路上我们通常可以看到多个去藕电容，尤其是集成电路芯片四周密布的多层陶瓷电容中，不少就起着去藕作用。信号滤波信号滤波简洁说就是放所需频带的信号电波通过，阻碍其他频率的电波〔可以成为杂波〕。电容器在这里主要是利用其容抗和频率相关的特性〔XC(1/(2πfC))来进展电波选择。信号滤波在这里就不做太细致的描述了，今后笔者还有时机为大家表达这方面的学问。六、结语并非供电电路的全部。而恒定的直流供电也仅仅是超频的必要条件之一，并不会起打算作用。电容器性能是由多种相互联系的因素共同打算的，我们在对待产品的时候不应当单纯因看到“固态电容”就认为其如何好，应当去看看它们PDF，综合多种指标以及应用环境才能得出比较正确的结论。无论是CPU、GPU、内存或者芯片组，超频力量的凹凸90%是由芯片本身所打算的。无论主板或者显卡本身设计的多AthlonXP供给确定抱负的直流电，它也不行能到达5GHz的高度。我们不应当梦想一块主板仅仅依靠“高品质固态电容”就会获得超频力量的飞跃，这其中的差异实在很小。假设说哪块主板因换了更好的电容器会大有改观的话，那只能代表它原本作的太差劲了。故障推断与留意事项一、应用解析滤波作用：在电源电路中，整流电路将沟通变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，可以利用其0.001-0.1PF中低频重量损失过大，一般可以承受容量较大的电解电容。二、故障推断的电解液渐渐枯槁引起，而击穿与漏电一般为所加的电压过高或电容本身质量不佳所致。推断电源电容的好坏一般承受万用表的电阻挡进展测量。具体方法为：将电容两管脚短路进展放电，用万用表的黑笔接电解〔此法对应于指针式万用表，用数字式万用表测量时表笔互调〕，正常时针应先向电阻小的方向摇摆，指在中间某处不再变化，说明此电容漏电，如电阴指示值很小或为零，则说明此电容已击穿短路。上高压时则有可能发生漏电或击穿现象。三、留意事项、由于电解电容有正负极性，因此在电路中使用时不能颠倒联接。在电源电路中，输出正电压时电解电容的正极接电源输出端，负极接地，输出负电压时则负极接输出端，正极接地。当电源电路中的滤波电容极性接反时，因电容的滤波作用大大降低，一方面引起电源输出电压波动，另一方面又相当于一个电阻，简洁发热。当反向电压超过某值时，电容的反向漏电电阻将变得很小，这样通电不久，就可能使电容因过热而炸裂损坏。2、加在电解电容两端的电压不能超过其允许工和电压，在设计实际电路时应依据具体状况留有肯定的裕量。在设计稳压电源250V30V3、电解电容在电路中不应靠近大功率发热元件，以防因受热而使电解液加速枯槁。4、对于有正负极性的信号的滤波，可实行两个电解电容同极性串联的方法，当作一个无极性的电容使用。作用假设说各类板卡上什么电气元器件最多的话，那么非电容莫属了。尤其是在主板或显卡的供电局部，密密麻麻的电容已经成为推断板卡供电模块是否坚实的一个基矗很多DIYer常说的板卡做工好坏，其中一局部就是看供电电容。那么到底电容在板卡的供电模块中，起到什么作用呢？简洁的来说，电容是一种储能元件，在整个供电电路中，整流电路为了将沟通变成脉动的直流，故此在整流电路之后接入一个或一组电容，利用电容充放电的特性，把整流后的脉动直流电压变成相比照较稳定的直流电压。由于电〔蓄水过程〕，然后当板卡上的处理器需要能量时，电容可以供给瞬间的大电流〔防水过程〕。滤波作用：在电源电路中，整流电路将沟通变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相比照较稳定的直流电压。在实际中，为了防止电路各局部供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容。由于大容量的电解电容一般具有肯定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰。耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影响，常承受电容藕合．为了防止信号中韵低频重量损失过大，一般总承受容量较大的电解电容。●各种各样的电容是保证板卡正常工作的关键重要性一般主板上众多的小容量贴片电容，因价格较低一般不会省去，所以省料主要集中在价格较高的大容量电解电容上。主板上的大容量滤波电容集中在12V电压的输入端和供电输出局部。其中，厂商进展省料的重点就在于供电输出局部。输出电路中所承受的一般是耐压值为6.3V、容量2200μF的电容。就目前CPU的功耗来看，对供电局部的要求是越来越高。假设现在一颗CPU的平均电流为70A，经过相关公式的计算我们可以得出电容总容量为15000μF。假设2200μF83300μF5CPU计不能到达CPU供电的要求，这就意味这这款主板可能经过“精简”。虽然削减电容数量之后，主板在短期内使用不会消灭明显的问题，但长期使用后，由于电容滤波效果不佳，就简洁导致CPU供电不稳定，将会常常消灭自动重启或主板电容爆浆等故障。这也就是我们常说的电容“暴浆大事”。但是这不是电容暴浆的唯一因素，电容暴浆还可能与主板供电设计和电容的质量有关。由此可见，主板的CPU供电局部将必需承受大容量电解电容进展滤波，一般CPU供电局部承受多相供电。电解电容起到消退电路中的杂波的作用，从而为CPU供给相对稳定的电流供给。由于目前CPU的频率不断提升，随之而来的巨大功耗给主板的CPU供电局部带来了前所未有的挑战。除了在设计上要符合Intel提出来的电源标准外，在电解电容的选择上也更为严格。假设电容容量缺乏，将影响供电质量，导致CPU便电容对主板的供电局部来说是如此重要，但是仍旧有少局部主板厂商为在低价竞争中猎取更多优势和利润，总会找到一些让主板在短期内不会暴露缺陷的“精简”方法，让很多不明真相的消费者上当受骗。而从中猎取更大的利润。鉴别既然电容这么重要！那么我们怎样从外观上来简洁推断主板电容的好坏呢？可以从以下几方面入手：主板电容主要分为台系和日系两种，日系品牌有：NICHICON，RUBYCON〔红宝石〕、KZG、SANYO〔三洋〕、PANASONIC〔松下〕、FUJITSU〔富士通〕等；台系品牌有：TAICON、G-LUXCON、CAPXON、OST、GSC、RLS从指标上区分：电容电压的范围格外重要，可以在电容上看到”+、-”的字样，这是电容电压的承受范围，这个数值越小电容则越好。看电容的容量：一般主板都是承受大量小容量电容，整齐的拍部在CPU四周，也有个别主板厂商使用几个大容量电容。其实两者的本钱相差无几，目的都是供给足够的电容容量也确保CPU供电的稳定。总之，一块性能出众的主板必定拥有高品质的电容为其保驾护航。误区在电路中不能确定线路的极性时，建议使用无极电解电容。通过电解电容的纹波电流不能超过其充许范围。如超过了规定值，需选用耐大纹波电流的电容。电容的工作电压不能超过其额定电压。在进展电容的焊接的时候，电烙铁应与10260摄氏度。四个误区：●电容容量越大越好很多人在电容的替换中往往爱用大容量的电容。我们知道虽然电容越大，为IC生谐振。增加，电容供给电流力量便开头下降。容越大越好的观点是错误的，一般的电路设计中都有一个参考值的。●同样容量的电容，并联越多的小电容越好耐压值、耐温值、容值、ESR(等效电阻)等是电容的几个重要参数，对于ESRESR压、温度等都有关系。PCB多的并联小电阻，ESR突出。●ESRESRMOSFET一点。ESRESRESR致本钱的增加。●好电容代表着高品质“唯电容论”曾经盛极一时，一些厂商和媒体也刻意的把这个事情做成一个卖点。在板卡设计中，电路设计水平是关键。和产品，肯定要全方位多角度的去考虑，切不行把电容的作用有意无意的夸大。检测方法固定电容器的检测.检测10pF以下的小电容。因10pF以下的固定电容器容量太小，用万用表进展测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。测量时，可选用万用表R×10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。假设测出阻值(指针向右摇摆)为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。10PF～001μF固定电容器是否有充电现象，进而推断其好坏。万用表选用R×1kβ值均为100以上，且穿透电流要小。可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。万用表的红和黑表笔分别与复合管的放射极e和集电极c而便于观看。应留意的是：在测试操作时，特别是在测较小容量的电容时，要反复调换被测电容引脚接触AB两点，才能明显地看到万用表指针的摇摆。对于001μF以上的固定电容，可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可依据指针向右摇摆的幅度大小估量出电容器的容量。电解电容器的检测由于电解电容的容量较一般固定电容大得多，所以，测量时，应针对不同容量选用适宜的量程。依据阅历，一般状况下，1～47μFR×1k47μFR×100容量越大，摆幅越大)，接着渐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值略大于kΩ以上，否则，将不能正常工作。在测试中，假设正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消逝或内部断路；假设所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻，记住其大小，然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。使用万用表电阻挡，承受给电解电容进展正、反向充电的方法，依据指针向右摇摆幅度的大小，可估测出电解电容的容量。可变电容器的检测用手轻轻旋动转轴，应感觉格外平滑，不应感觉有时松时紧甚至有卡滞现象。将载轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动时，转轴不应有松动的现象。用一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，不应感觉有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容器，是不能再连续使用的。将万用表置于R×10k挡，一只手将两个表笔分别接可变电容器的动片和定片的引出端，另一只手将转轴缓缓旋动几个来回，万用表指针都应在无穷大位置不动。在旋动转轴的过程中，假设指针有时指向零，说明动片和定片之间存在短路点；假设遇到某一角度，万用表读数不为无穷大而是消灭肯定阻值，说明可变电容器动片与定片之间存在漏电现象。命名方法依据部颁标准〔SJ-73〕规定，电容器的命名由以下四局部组成：第一局部〔主称〕；其次局部：〔材料〕；第三局部〔分类特征〕；第四局部〔序号〕。它们的型号及意义见下表。电容器型号命名方法第一局部用字母表示主称符号 意义

其次局部用字母表示材料符号 意义

第三局部用数字或字母表示特征符号 意义

第四局部序号C 电容器

C 瓷介I 玻璃釉O 玻璃膜云母V 云母纸纸介TJ 金属化纸WB 聚苯乙烯JF 聚四氟乙烯XL 涤纶SS 聚碳酸酯DQ 漆膜MH 纸膜复合YD 铝电解CA 钽电解G 金属电解N 铌电解T 钛电解M 压敏E 其他材料

铁电微调金属化小型独石低压密封高压穿心式

包括：允许误差、标准代号。符号特征〔型号的第三局部〕的意义符号特征〔型号的第三局部〕的意义〔数字〕瓷介电容器去母电容器有机电容器电解电容器1圆片非密封箔式2管型非密封非密封箔式3迭片密封密封烧结粉液体4独石密封密封烧结粉固体5穿心穿心67无极性8高压高压高压9特别特别主要性能指标标称容量和允许误差：电容器储存电荷的力量，常用的单位是F、uF、pF。电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表2。常用固定电容的标称容量系列见表3。一般，电容器上都直接写出其容量，也有用数字来标志容量的，通常在容量小于10000pF的时候，用pF做单位，大于10000pF的时候，用uF做单位。为了简便起见，大于100pF而小于1uF的电容常常不注单位。没有小数点的，它的单位是pF，有小数点的，它的单位是uF。如有的电容上标有“332”〔3300pF〕三位有效数字，左起0pF。额定工作电压：在规定的工作温度范围内，电容长期牢靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。假设在沟通电路中，要留意所加的沟通电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。常6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V、1000V。常用固定电容允许误差的等允许误差允许误差±2%±5%±10%±20%(+20%-30%)(+50%-20%)(+100%-10%)级别02ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ常用固定电容的标称容量系列电容类别电容类别允许误差容量范围标称容量系列5%100pF-1uF1.01.52.23.34.76.8容、低频〔有极性〕有±10%1uF-100uF机薄膜介质电容±20%1246810152030506080100高频〔无极性〕有机薄5%膜介质电容、瓷介电容、玻璃釉电容、云母10%电容20%10%铝、钽、铌、钛电解电±20%1pF-1uF1.11.21.31.51.61.82.02.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.11.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.21.01.52.23.34.76.8容+50/-20%+100/-10%1.01.52.23.34.76.81uF-1000000uF(容量单位uF)绝缘电阻1000兆欧以上，电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻，大小是额定工作电压下的直流电压与通过电容的漏电流的比值。漏电电阻越小，漏电越严峻。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。介质损耗损耗角越大，电容器的损耗越大，损耗角大的电容不适于高频状况下工作。电容种类容量范围电容种