banboo02 的博客

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。

（图片001）

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。

（图片002）

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。

（图片003）

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。

（图片004）

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。这部分电容主要是对电源所提供的市电进行第一道过滤，好比工业上的初加工。一般而言，电源接口的电容需要能够承受较大的电压及电流强度，容量也要够大，所以铝电解电容成为不二的选择。根据前文所述，单个的大容量电容并不比多个小容量电容串联强，（好像该是弱？）而且在电源接口附近等效串联电阻的影响很小，所以消费者在选购时应尽量考虑相同容量下多个电容串联的方式。

（图片006、007）

其次，CPU附近的电容则是进行第二道加工，力求完全消除市电中的杂波，而这一点，对于工作频率越来越高的CPU而言，是至关重要的。通常，CPU附近通常采用大容量的铝电解电容和高频陶瓷电容相结合的办法，通过这两种电容的配合，来过滤掉电流中的杂波，（写得好！电路原理图见我那篇）当然，由于CPU的电压越来越低，高频陶瓷电容有时候显得心有余而力不足，这个时候，就需要配合使用上钽电容了。不过钽电容的主要特性在于耐高温性能高、滤波性能好，稳定性极高，（差一点：误差极小，频率特性极好）而它的耐电压及电流能力相对较弱，因此使用钽电容并不代表该电脑配件的性能更加稳定。如何与陶瓷电容、铝电解电容配合使用才是设计的关键，或者直接将钽电容应用于电压、电流不大的地方亦可。

从下列图中可以看的出来，CPU插座周围一般都有大量的电解电容，这是保证CPU稳定工作的第一道屏障。由于贴片铝壳电容耐高温性能高，稳定性高，而且滤波性能好，所以采用贴片铝壳电容一般而言要比仅采用铝电解电容的主板要强一些，而采用品牌铝电解电容又要比普通电解电容好上不少。和前文所述一样，小猫两三只可不行。（什么意思啊）相同容量下，等效串联电阻最小的电容串联要比几个简单的大容量电容排列要好的多，当然，品牌也是很重要的，RUBYCON、NICHICON、SANYO这些品牌的电容要比一般的铝电解电容强不少，他们之中有些甚至超过贴片铝壳电容。

（图片008、009）

CPU插座下面由于体积的关系，只能使用高频的贴片陶瓷电容，不过随着频率的提高和电压的降低，贴片陶瓷电容已不能满足CPU的要求，于是钽电容开始发挥出它的作用，这样对主板的稳定性和超频性能都有提高。

（图片010、011）

主板上除了CPU之外，内存的工作频率增长也相当迅速，其工作稳定性一样直接关系到主板，所以内存对电容的要求也是非常之高。从下面的图中可得知，在一些高端主板上，内存插槽周围除了排阻（成排列的电阻）之外，还有排容。（据我所知自从DDR出现以后这个是规定必须有的）不过早期的主板由于内存频率并不高，所以没有排阻和排容工作也很稳定。

（图片012）

在主板上面，除了CPU和内存之外，AGP和PCI插槽周围也布满了电容。看下列的图片即可知道，好的主板在AGP和PCI插槽布满了电容，有些主板甚至专门为某一条PCI配置了SANYO OS-CON电容，以满足一些特殊声卡、显卡使用。这个插槽也就是所谓的MASTER PCI插槽，可以提供顶级的信号质量，提升声卡、显卡的性能表现。而这一切都是依靠紧挨着PCI插槽的那颗三洋OS-CON电容。（这个地方个人觉得有点夸大了作用。不过比一般好是无容置疑的。只是精英有点吹嘘过了）当然，如果PCI插槽周围电容全部省略，这类的主板笔者就不建议消费者购买了。

（图片013、014、015）

除此之外，随着集成设备的增多，板载产品对电容的要求也非常之高。对比下面的图片就可以看到，在选择集成声卡网卡的主板时，应非常留意周围的电容，少量的空焊不影响大局，但出现大量空焊时就应该考虑这款主板是否值得购买了。

（图片016、017）

显卡篇：

显卡电容主要是给电源信号和视频信号滤波的，其重要性甚至超过了主板，通常根据电容的数量和电容的种类就可以初步确定这块显卡的性能。大容量、优质的电容配备对于显卡来说具有相当重要的意义，因为这可以使显卡稳定的工作，完美的输出。尤其是现在的GPU的频率越来越高、速度则是越来越快的情况下，更需要纯净的电流供应。优质电解电容就是要过滤、净化、拉平不纯净的电流，更有利于滤除图形核心和显存高速运行时带来的杂波，以保证显卡稳定的运行，这也是那些采用劣质电容的杂牌显卡稳定性差、超频性能差的主要原因。（个人理念，线路第一。改成原因之一更妥一些unika最近的红宝石电容不是闹得很凶吗？）和主板有些类似，钽电容由于容量和成本问题不会被大量使用在显卡上，除非是高端显卡或者珍贵的原厂显卡，遇到这类显卡消费者就不要犹豫了，掏钱买下来吧！（钱啊！RMB就像那索天边的浮云）

（图片018）

除此之外，显卡上依旧是采用电解电容和贴片陶瓷电容为主，电容的数量和质量决定了产品的品质，优质显卡往往采用大量的品牌电解电容或者贴片铝壳电容，尤其在供电电路和滤波电路上，配合部分贴片陶瓷电容和少量钽电容会使整个电路优化不少。

（图片019、020）

当然，高速工作的显存芯片和图形核心周围也不能缺少电容，高频贴片陶瓷电容非常适宜被使用在这里，当然，如果配合一些钽电容效果也会更好。

（图片021、022、023）

如果显卡的显存芯片和图形核心周围的电容仅和下面图片中差不多，那就赶紧换快显卡去！（图片024）

作者好像对于显卡输出部分关于影响显卡画质的低通滤波网络了解不多。这部分也是很重要。

电源篇：

电源由于直接介入市电，必须经过整流滤波之后才能为电脑所使用，所以电容在电源之中也发挥了相当重要的作用，不过由于电源除了容量(耐压!!!!!)有要求之外，其他的要求并不高，所以一般很少被提及，而且电源都是密闭的，也很难看到内部的电容。但是笔者还是从原理上给大家一点提示，以便在购买时心里有个谱。

电源通常需要一个抗干扰电路，这部分由一个线圈和两个电容组成一个滤波网络，可以滤除由市电网络进来的各种干扰信号，另外也可以防止电源开关电路形成的高频干扰窜电网，影响其他电器。这部分电路不影响电源的正常工作，很多便宜的电源会把它省略。

其次，电源还有必不可少的整流滤波电路。通常由一个全桥和两个高压电解电容组成。全桥内部就是四个二极管，它负责把交流电转换成直流电。整流后的直流电波动很大，为了得到平稳的电压，需要用滤波电容滤波，滤波以后，电压就比较稳定了。滤波电容的容量大小和滤波效果有很大关系。可以把它们看成是我们常见的“水塔“，只不过里面装的是电流而以。容量大的高压电解电容价格高。一般在470uf以上的才算好。高压滤波电容在电源中的作用非常重要，因此往往也成为选购的焦点。这个有个数据可供参考：200W的电源通常用330μF的电容，250W通常用470μF，300W通常用680μF。

（图片025）

最后，电源还有一个比较重要的输出电路，既整流滤波电路，主要滤除低压电流（+5V、+12V等）中的杂波，电路中要采用多个低电压高容量滤波电容，电容容量往往在1000μF ——2200μF之间。

（图片026）

最后消费者必须要注意到：我们不能光看电容就确定电脑配件的好坏，因为电容并不是最主要的部件，有些地方，省掉了也不影响运行；一味的采用高规格的电容也不是提升性能的好办法。相反，为了节省产品成本，给消费者带来实惠，厂家在使用电容的时候会本着“物尽其用”的原则去选择，这样带来的实惠不仅是厂家而且还有我们消费者。同时，也希望消费者能够通过本文对电容有个大致的认识，并在选择的时候不会走一些弯路。

至于电容的品牌，请看下表：（仅为部分产商，排名不分先后）

陶瓷电容： 日本 MURATA、TAIYO、TDK

台湾 天扬、国巨、汇桥

内地 风华

钽电容： 日本 FUJITSU、NICHICON

电解电容： 日本 RUBYCON、NICHICON、CHEMICON、SANYO

台湾 TAICON、G-LUXCON、TEAPO、CAPXON、OST

内地 风华、格力

没有声卡。遗憾

要来就来个彻底：