都忘了是不是自己写的了 电容器篇

电容器篇

电容器是种极为普遍的电子元件，结构上也较简单，但是在电路中却发挥着重要的作用，所以电容器在电脑配件中也比较常见，大到显示器、主板，小到键盘、鼠标，电容几乎遍布每个电脑配件。消费者平时很容易忽略电容器的存在，但是它却实实在在的影响到这些配件工作的稳定性，有时候电脑配件的好坏甚至可以从使用的电容器上看出来的。

电容的工作特性和主要作用

电容器的英文名为Electric capacity，俗称电容，通常用字母“C”来表示，顾名思义就是“储存电荷的容器”。尽管目前市场中电容品种繁多，但他们的基本结构和原理是相同的。电容一般是由两个彼此互相绝缘但又靠近的导体，如金属板或金属箔组成，这两个导体又叫做电容的两极，中间的绝缘物质叫介质。将电容的两个极分别接在电路的正、负极上，过一段时间后断开电源，两个引脚间就会有残留电压，这样电容就储存了电荷，这个过程称为电容充电。与之相反，电容向电路释放电荷的过程，称为电容放电。由于电容在充、放电过程中才有电流流过，充电过程结束后，电容是不能通过直流电的，因此，电容具有“通交流，阻直流”的特性。利用这一特性，电容常被用于整流（把交流电变成直流电）、滤波（把残余的交流电短路掉）和耦合电路中。

电容的技术指标

电容最重要的指标之一是电容量，即储存电荷的容量。国际上规定电容量的标准是将电容外加1伏特直流电压时所储存的电荷量。电容量的基本单位为法拉（F），不同的电容储存电荷的能力各不相同。不过实际上，法拉并不常用，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，电容量通常用微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）（皮法又称微微法）等单位来表示，它们之间的关系是：1法拉= 1000000微法，1微法= 1000纳法= 1000000皮法。电容常见的标记方式采用的是直接标记，如电解电容470uF，瓷片电容2200pF等等，很容易的就能认出，但是部分小容量的电容或贴片电容，也采用的是数字标示法。其一般有三位数，第一、二位数为有效的数字，第三位数为倍数，既表示后面要跟多少个0。例如343表示34X1000pF，另外，如果第三位数为9，表示10X-1，而不是10的9次方，例如479表达为就是4.7pF。

电容的另一个重要指标是额定工作电压，俗称耐压值。它是指在规定的工作温度范围内电容能够长时间可靠工作的最大直流电压或最大交流电压的有效值。一般额定工作电压的大小除了与电容的结构有关外，主要取决于它的介质特性和介质厚度。

电容还有一个指标是漏电流，它是指对电容施加直流电压，充电电池随时间增加而降到某一恒定的数值，这个电流称为电容的漏电流。漏电流是电容的一项非常重要的指标，漏电流大的电容轻则影响整体电路的稳定性和寿命，重则会使电路工作不正常。

最后是电容的临界温度指标，它表示电容能够承受的最高工作环境温度。通常情况下，这个指标一般不应低于105摄氏度，即它所能承受的最高工作环境温度上限一般为105摄氏度左右。这一指标在普通环境下运行是绰绰有余的，但是在一些特殊设备上，也可以看到更高或者更低临界温度指标的电容。

电容的分类

按照电容的极性来分的话，电容可以分为有极性和无极性两种，有极性电容的正负极不可接反。按照焊接方式电容也可以分为两种，DIP电容（双列直插式）和SMD电容（贴片式）两种，其中直插式电容是传统的封装方式，工艺成熟，相对器件成本比较低，但由于要穿孔连接，线路设计复杂，有引脚，不适合自动化板卡生产；而贴片式电容体积虽小，可是成本高，但利于自动贴片机大量自动化生产，生产效率高，装配成本相对来说比较低，因此在主板上得到大量使用。

除了以上两种常用分类方法之外，电容还可以通过介质材料来区分。通过上文我们可以了解，介质是某种绝缘物体，其材料可能是气体、液体和无机固体、有机固体，消费者一般常见的电容都是采用的无机固体、有机固体和液体等几种介质。

1、铝电解电容：它是由铝圆筒做负极、里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。其特点是容量大，但是漏电大、稳定性差，适于电源滤波或低频电路中。由于铝电解电容属于有极性电容，使用时正、负极不能接反。

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2、钽铌电解电容：它用金属钽或铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成，其特点是化学稳定性高，额定耐压高，耐高温性能好，机械强度高，体积小，性能远优于铝电解电容，但价格比较贵，而且容量较小，多被高档主板和显卡采用。常用CA表示，其容量从0.47uF到1000uF，额定耐压主要有6.3V、10V、16V、63V几种。

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3、陶瓷电容器：用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜作极板制成。其特点是体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适用于高频电路。陶瓷电容属于无极性电容，使用贴片技术，在主板和显卡上被大量采用。除此之外，还有用金属铁作极板的陶瓷电容，容量较大，但损耗和温度系数较大，适用于低频电路。

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4、云母电容器：用金属箔或在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。其特点是介质损耗小、绝缘电阻大。温度系数小，适用于高频电路。

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5、薄膜电容器：结构相同于纸介电容器，介质是涤纶或聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介质常数较高，体积小、容量大、稳定性较好，适宜做旁路电容。聚苯乙烯薄膜电容器，介质损耗小、绝缘电阻高，但温度系数大，可用于高频电路。

（图片027，聚苯薄膜电容）

6、纸介电容器：用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料壳中制成。它的特点是体积较小，容量可以做得较大。但是固有电感和损耗比较大，适用于低频电路。

7、其实电容的种类还有很多种，不过由于他们在电脑配件中不是非常常见，笔者也就不再一一介绍了……

不同的电容拥有各自的特性，本身并没有根本的优劣之分，要根据不同的用途灵活选用。当然，随着技术的发展，很多电解电容的容量也可以做的很精确，耐高温能力也更强，比如贴片铝壳电容。贴片铝壳电容是针对铝电解电容的升级，其保留了铝电解电容容量大这个优点之外，而且耐高温性能高、稳定性增加、滤波性能好，并采用贴片工艺，可降低电脑配件的生产成本。不过由于贴片铝壳电容本身的生产成本较高，目前还不是非常普及，常被用于高档主板、显卡之上。当然，上面说到各种电容的特性都是相对而言的，并不能一概而论。

（图片005）

电容的选择

随着电脑配件主频工作频率的提高，对供电的要求也越来越严格，因此这些配件稳定工作的前提是必须有纯净的电流供应。由于家庭用交流电的电流很“脏”，如果用示波仪器观察会发现有很多的尖峰和杂波，这些尖峰和杂波都是电脑配件稳定工作的大敌，因此必须对电源进行过滤和净化才能使用。既然电容的主要作用是用于稳压和滤波，所以对不同的杂波应用进行过滤和净化，这样的任务就自然落在电容的身上。原始电流首先流经扼流线圈(俗称线圈)，因为线圈有一个蓄能的特性，它可以初步过滤掉一些高频杂波，然后进入电容组进一步过滤、净化、拉平(把峰形波拉成方波)，所以电容就成为电脑配件选购中一个重要的参考标准。然而，单纯了凭借上面简单介绍的一些基本技术指标和产品的分类知识完全没有办法鉴别出电容的好坏，在这里，我们就要涉及到一些指标的具体应用，正是这些应用影响了单个电容甚至多个电容在电脑配件中的发挥。

谈到电容，首先很多消费者会谈到颜色，的确，电容存在多种多样的颜色，而且这些颜色也确实代表这不同的意义。电容的颜色在最早的时候主要代表着他的耐压值，（也有表示温度的）详情见下表。不过随着电脑配件个性化时代的来临，电容的颜色已经失去了原有的意义。幸好大部分电容都会在外壳上表明其额定电压，所以这个颜色对消费者来说已无伤大雅。

这个颜色表仅对铝电解电容有效。

黑色：4.3V

棕色：6.3V

红色：10V

橙色：16V

黄色：25V

绿色：32V

蓝色：40V

紫色：50V

灰色：63V

电容的外皮上除了有颜色区别之外，还有些其他数据，比如容量。大部分时候，消费者会迷恋大容量的电容，加上一些道听途说的宣传，大容量电容成为他们的至宝，其实这是非常极端的做法。采用大容量的电容好比用大刀来削铅笔，速度快，但是损耗多，严重的情况可能导致铅笔出现断裂等等；而用很多小容量的电容串联，好比用卷笔刀一样，虽然速度很慢，但是往往可以得到不错的成品。简单的来说，好的主板应该用足够容量的电容，通过良好的布线设计使其达到大、小容量电容的完美结合。举个例子，INTEL原装P4主板常常采用数颗小容量的直立铝质电容，但是在稳定性上反而成为主板中的佼佼者就是这个道理。另外，提到电容的串联就不得不提等效串联电阻。我们都知道，虽然说电容的电阻（准确点说是电抗）非常小，但是依然有阻抗（容抗）和感抗。额定工作电压下，越大容量的电容阻抗和感抗的值也就越小，然而用多个小容量的电容串联虽然阻抗也会缩小，但是考虑到焊点之间的阻抗，可能就不会比大容量电容好多少，所以在使用多少电容串联以达到足够容量是主板设计中的关键，并不能以偏概全，片面的选择大容量电容或者小容量电容串联。

除此之外，剩下值得关注的指标就是工作温度。大家知道，电脑配件在使用中是会发出巨大的热量的，所以耐温更好的电容适合在温度高的地方工作。比如钽电容常常被安排在主板的CPU插座下面，而电解电容只能安排在CPU插座的周围，就是这个道理。同理可以证明，为什么高端显卡周围也多采用钽电容，除此之外，钽电容还适合一些要求非常精确的位置，因为它的准确度更高。当然，钽电容由于其容量太小，加上成本高昂，也不能过多的被采用。此外，铝电解电容工作温度105℃就足够满足主板、显卡等电脑配件的基本使用，当然也不是说85℃的就不能使用了，至少远离发热量较大的区域就可以了。

最后，在早期电容中，产品外观上还会有很多其他的参数，比如生产日期等，不过近年来很多品牌的电容逐渐有意省略这些隐性参数，这对消费者在电容的辨别上越来越不利，这也是为什么频繁出现主板电容爆浆的重要原因之一。（最近有极少数的无良厂商将普通电解电容外皮拔去，看起来像是铝贴片电解。不过头上的标记却显出马脚（贴片铝解没有防爆十字刻纹））

电容选择实例对比

相信通过以上的理论知识，朋友们对电容已有了一定的了解，但是真正应用到选购当中可能还是有所欠缺，下面，笔者通过一些实例图片进行对比分析，希望能够给消费者在选购当中带来一些帮助。一般来说，在目前的电脑配件上，电容产品一般大致可分为陶瓷电容，电解电容，钽电容三种。它们由于功能特点不一，分布于电脑配件的不同位置。

主板篇：

首先对整块主板稳定性能影响较大的，是电源部分所使用的电容