板卡电容本质大揭秘

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。

1.板卡电容“滤波”基本原理图：

电容“隔直通交”的基本特性

世界上没有“绝对”的直流电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。

PCV包膜固态电容与铝壳固态电容

通过鉴别主板上的上述电容可以判断一款板卡的基本做工，以及厂商是否偷工减料等。小小的一颗电容其实比较便宜，但是对于大批量生产的板卡厂商来说就是一笔不小的开支，所以一些不负责任的板卡厂商就在这些电容上做文章了，特别是其中的一些厂商利用“全固电容”这个幌子来挂羊头卖狗肉。如果大家在板卡中见到所谓的“全固电容”先不要对主板好坏妄下结论，因为一些玄机就在其中。板卡电容相关知识介绍

电容安装工艺：

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（SurfaceMountTechnology，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，贴片电容大都是高档电容，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高端板卡；但插件电容不一定是低档货，像三洋、日本化工这些知名的顶级电容制造厂，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。

电容的ESR值：

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。

电容组合方式：

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。[NextPage]板卡电容相关品牌介绍

蓝宝石电容：

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极品，ESR达到5mΩ，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“电解液电容之王”的nichiconHZ系列的实际参数，发现其规格最高的一款，电容容量为3300μF，耐压值为6.3V，额定纹波电流4690mA，ESR仅为6.5mΩ。而且HZ全系列ESR最高的也只有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。

蓝宝石LF系列固态电容

红宝石系列电容：

红宝石在电容界是享有盛誉的。但红宝石的固态电容并不出名，性能也很一般，板卡上似乎也没怎么见过，但是红宝石的电解液电容可是拥有极好的口碑，特别是较高端的MBZ系列电解液电容。MCZ是红宝石电解电容中高端的型号，红宝石MCZ电解液电容曾经被升技等多家大厂用作高端产品的供电电路中，现在也能在一些高端主板中看见红宝石MCZ的身影。

可以称“王”的红宝石MCZ电解液电容三洋OSCON电容：

首先我们来介绍著名的三洋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，在最高工作温度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（最高寿命15年）。紫三洋也并非没有缺点，最大的缺点就是容量低，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。

三洋SEPC铝壳固态电容与三洋系紫皮PVC固态电容

日本化工NCC电容：

日本化工电容就是我们通常所说的日化电容，是日本第一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，其实大家完全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。

日化的铝壳固态电容

富士通电容：

富士通的R5固态电容号称军工级固态电容，采用PVC包膜，拥有高耐压、低容抗、低ESR等优良特性，经常用在服务器主板的供电稳压部分，与OSCON紫皮固态聚合物电容并驾齐驱，被许多玩家美誉为“素质最好的电容“，尽管这种说法不太科学但是仍然可以看出富士通R5固态电容的优良电气特性。

富士通铝壳固态电容和PVC包膜的R5固态电容板卡其它方面也不能忽视：

电容是板卡电路中最近本的元件，其好坏与否直接影响到用户系统的稳定性，所以大家在选择板卡的时候一定要注意上面元件的质量，特别是选择一些低价位的板卡更是要注意电气元件的用料，因为对于一些黑心厂商来说利润主要出自那些元件当中。

与电容相比板卡中的其他元件、辅助芯片也十分重要，因为它们不但是板卡稳定的必要条件也是功能的基础。在选购板卡的时候看看上面的芯片，就可