【硬件知識小集】固態(tài)電容性能全方位解析

在Socket478時代，主板采用何種品牌的電容一直就是DIY玩家討論的比較多的話題之一。在那個年代，如果一款主板的處理器供電部分采用的是全日系電容，先不說別的方面究竟如何，至少這款主板會第一時間就能吸引到大部分DIY玩家的眼球，也會受到絕大多數(shù)DIY玩家的肯定;如果有一款主板采用的是全日系電容，那更是會被許多DIY玩家看做是主板中的極品，即使該款主板的市場零售價格再高，也不用擔(dān)心銷量的問題。采用全日系電容的AbitNF7主板曾經(jīng)是許多DIY玩家心中的極品主板之一進入LGA775平臺之后，隨著中央處理器(CPU)運算頻率及晶體管數(shù)目不斷的增加，為求系統(tǒng)穩(wěn)定，英特爾(Intel)建議主板(MB)廠商，在新一代的主板上使用固態(tài)電容。I老大發(fā)話，份量自然是不同凡響，越來越多的主板廠商都將自家的高端主板的處理器供電部分均采用的是固態(tài)電容，那么究竟什么是固態(tài)電容呢?固態(tài)電容的全名為固態(tài)鋁質(zhì)電解電容，是目前電容器產(chǎn)品中最高階的產(chǎn)品，固態(tài)電容的介電材料則為功能性導(dǎo)電高分子，能大幅提升產(chǎn)品的穩(wěn)定度與安全性，它與液態(tài)鋁質(zhì)電解電容最大差別，在于所使用的介電材料，過去鋁質(zhì)電解電容所使用的介電材料是電解液，而固態(tài)電容則是導(dǎo)電性高分子材料。解析固態(tài)電容既然固態(tài)電容如此受到Intel和主板廠商的重視，那么究竟固態(tài)電容有何種特性呢，相較之前的電解電容來說，又有何優(yōu)點呢，下面就來為大家一一做出詳細的解析。首先來談?wù)勲娊怆娙莸木窒扌?。由于近年來PC的頻率越來越高，功耗隨之增大，這對于CPU\\Memory\\PCIExpressdevices供電部分的電容的要求就越來越高。而傳統(tǒng)水系電解電容無論阻抗再低，總依然存在，總也會產(chǎn)生熱，當(dāng)溫度升高時，仍會不可避免的與作為陽極的鋁制外殼發(fā)生水合作用，于是水分逐漸減少。此時濾波與穩(wěn)壓的電容功能也會不斷降低甚至因為溫度的持續(xù)攀升，進而產(chǎn)生鼓凸漏液的情況因而發(fā)生(就是DIY玩家通常所說的“電容爆漿”)，往往因為故障的并聯(lián)電容造成主板的運行不正常，甚或完全無法運行而需要送修。由上圖我們可以看到，新世代的固態(tài)電容采用具有高導(dǎo)電度及優(yōu)異熱穩(wěn)定性之導(dǎo)電高分子材料作為固態(tài)電解質(zhì)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)式鋁電解電容器內(nèi)的電解液，大幅改善傳統(tǒng)液態(tài)鋁電解電容器之缺點并展現(xiàn)出極為優(yōu)異的電器特性與可靠度，導(dǎo)電性高分子鋁固態(tài)電解容器已成為下一世代固態(tài)電解電容器的開發(fā)主流，導(dǎo)電性高分子固態(tài)電容器也成為尖端先進的電容器代名詞。那么為何導(dǎo)電性高分子比液態(tài)電解質(zhì)要好呢?由上圖對比不難發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電性高分子的電子在分子上移動較快(低阻抗)而液態(tài)電解質(zhì)的離子在液態(tài)中移動較慢(高阻抗)，這就導(dǎo)致了導(dǎo)電性高分子擁有比液態(tài)電解質(zhì)更為優(yōu)秀的傳導(dǎo)性指數(shù)，由上圖我們可以看到，導(dǎo)電性高分子的傳導(dǎo)性指數(shù)達到了液態(tài)電解質(zhì)的10000倍!固態(tài)電容優(yōu)良特性解析(1)上圖清楚的表列了固態(tài)電容的四大優(yōu)良特性，下面就來一一做出說明由這張圖我們可以看到，隨著頻率的不斷提高，固態(tài)電容在高頻率下呈現(xiàn)出了更低的阻抗，低阻抗代表低電阻損失,不會消耗電力轉(zhuǎn)變成熱，因而不會使溫度上升，也就不會使電容劣化，能使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定!由這張圖我們可以看到，固態(tài)電容的耐高漣波電流要比標準電容和電解電容的更高一些，耐高漣波電流代表有較高的能力適應(yīng)交流電流,在高頻交換式電源設(shè)計如CPU電源模組是非常重要的。以上是電解電容和固態(tài)電容的壽命對比圖。由這張圖我們可以看到，盡管隨著溫度的升高，固態(tài)電容相對電解電容多出來的壽命越來越少，但我們還是可以看到，即便是在95攝氏度的高溫之下，固態(tài)電容仍能夠擁有比電解電容多出60%的壽命。固態(tài)電容優(yōu)良特性解析(2)由這張隨著溫度升高，電容量變化率的曲線圖我們可以看到，當(dāng)溫度從-55攝氏度到+105攝氏度變化時，固態(tài)電容的電容量變化率曲線接近直線，而電解電容的電容量變化率曲線像一座山坡一樣陡峭，這說明了固態(tài)電容的電容量在高低溫度變化下要比電解電容穩(wěn)定的多。同樣由上圖我們可以看到，當(dāng)溫度從-55攝氏度到+105攝氏度變化時，固態(tài)電容的阻抗值接近直線，而電解電容的阻抗值曲線像一座山坡一樣陡峭，這說明了固態(tài)電容的阻抗在高低溫度變化下依然保持較低的水平而且比電解電容要穩(wěn)定的多。由這張固態(tài)電容和電解電容的特性比較表我們可以看到，固態(tài)電容在耐熱性、允許漣波電流、高頻下的等效串聯(lián)電阻(阻抗)、安全性以及環(huán)保等方面的表現(xiàn)都要優(yōu)于電解電容。HYPERLINK"/retype/zoom/1da2d780d4d8d15abe2