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电容的种类分类
电容就是两块导体(阳极和阴极)中间夹着一块绝缘体(介质)构成的电子
元件,由
于其结构的特殊性,所以分类方式也有好多种,通常按照介质、阳极、
阴极和工艺这四种
分类方式,
而且各种分类方式互相交叉重叠,
可以说比较混乱:
电容的分类很复杂,以上只罗列了板卡中常见的一些类型
开始详细介绍各类电容的特性和优缺点。
首先按照介质的不同分为无机电容、
有机电容和电解电容三大类:
● 无机介质电容器:
无机电容主要有陶瓷电容和云母电容,
其基本结构就是在陶瓷片或者云母片的两
面电镀金属材料比如银,电脑配件中陶瓷电容很常见。
陶瓷电容性质非常稳定、高频性能很好、无极性、耐压
、耐热、低阻抗、体
积小,综合性能好因此使用非常广泛,它可以应用在
GHz
级别的超高频器件上,
比如军用雷达、电磁干扰
发射器等精密仪器,当然
CPU
、
GP
U
、
Chipset
表面也只
能使用陶瓷电容。
CPU
背面、
GPU
表面和
GPU
四周
PCB
上的小颗粒都是陶瓷电容
陶瓷电容之所以如此普及,
这
是因为能够在超高频率下正常工作的也只有陶
瓷电容。所以我们可以看到,在主板
CPU
插槽四周
/
背
面,显卡
GPU
四周
/
背面,
还有内存、显存、芯片组、
PCI-E
插槽等,凡是高频器件周围都会有密密麻麻的
陶瓷电容!
数字供电主要依靠高性能的多层陶瓷电容
但是,
陶瓷电容的价格比较昂
贵,
而且容量有限,
因此不适合作为供电模块
< br>的滤波电容。
不过近年来随着技术的发展,
高档数字供电
主控芯片也可以使用大
量多层陶瓷电容,这可以让抗干扰能力、稳定性和转换效率都得到
大幅提高!
薄膜电容的基本
构造就是
2
层聚丙乙烯塑料和
2
层金属箔膜交替夹杂然后捆
绑而成。
这种电容
的介质为高分子有机物,
所以统称为有机电容,
其特点与陶瓷<
/p>
电容类似,
无极性、
无感、
高频特性好、
体积小、
耐压,
但也同样存在容量不大、
成本较高的缺点,另外它的介质是有机物,因此耐高温能力一
般。
● 电解电容器:
电介质的材料除了无机物就是有机物,
为什么还会单独分出一个电解电容来
呢?这是因为无机电容和有机电容的绝缘材
料在生产时就已确定,
比如陶瓷、
云
母
、
塑料等。
而电解电容的绝缘材料是在生产时通过化学反应生成
的,
比如铝片
浸泡酸性溶液
(电解液)
通过电化学腐蚀之后,
电容两极的有效表面积成倍增加,
再加上电解液和金属之间的介质氧化膜非常薄,
因此容量可以做到很大
!
虽然电
解电容的介质也是无机物,但它与无机电容还是有本质
区别的。
由于
主板
< br>、
显卡
等产品使用的基本都是电解电容,
因此这是我们要讲的重点。
大
家熟悉的铝电容、
钽电容其实都是电解电容。
如果说电容是电子元器件中最重要
和不可取代的元件的话,那么电解电容器又在整个电容产业中占据了半壁江山。
< br>
大大小小的电解电容
首先让我们了解一下电解电容的性能特点,这样我们才
能清楚为什么主板、
显卡以及几乎所有的计算机设备里面都使用到了电解电容:
电解电容特点一:
< br>单位体积的电容量非常大,
比其它种类的电容大几十到数
百倍。
电解电容特点二:<
/p>
额定的容量可以做到非常大,
大型电解电容可以做到几万
μ
f
甚至几
f
(但不能和多电层电容相比)。
p>
电解电容特点三:
价格比其它种类具有压倒性优势,
因为电解电容的组成材
料都是普通的工业材料,
比如铝
等等。
制造电解电容的设备也都是普通的工业设
备,可以大规模
生产,成本相对比较低。
电解电容成本低,但是它的结构却非常复杂的,通过阳极和阴极的不同
可以划分为好
多种,接下来就专门介绍板卡设备常用的几种电解电容。
电解
电容的分类,传统的方法都是按阳极的材质分,比如铝、钽、铌等金属,其
中铌电容很少
见,
板卡上最常用的还是铝电容和钽电容,
相信很多人都比较耳
熟。
● 铝电解电容
各种电解电容的外观差异很大,
但不管贴片工艺还是直插式
(后文会有详细
介绍),或者有塑
料表皮的“包皮电容”,只要它们的阳极材质是铝,那么肯定
就是铝电解电容。但是很多
人可能受到误导以为只有“包皮电容”才是电解电
容。
都是“铝壳”,一个贴片一个插件,一个固态一个液态
都是“包皮”插件式,一个固态一个液态
总的来说,
电容的封装方式和
电容的品质本身并无直接联系,
电解电容的性
能只取决于具体型
号。
由于铝电解电容又可以分为好多种,
因此其特性会在后文<
/p>
中详加介绍。
●
钽电解电容
阳极使用金属钽
的话,
就是通常所说的钽电容,
很多人看到这种黄豆状的小
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电容就会惊呼“这个显卡做工真不错!
”的确如此,
因为之前只有高端显卡才会
不惜成本使用钽电容。