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1.高稳定性
固体铝电解电容可以持续在高温环境中稳定工作,使用固态铝电解电容可以直接提升主板性能。同时,由于其宽温度范围的稳定阻抗,适于电源滤波。它可以有效地提供稳定充沛的电源,在超频中尤为重要。
固态电容在高温环境中仍然能正常工作,保持各种电气性能。其电容量在全温度范围变化不超过15%,明显优于液态电解电容。同时固态电解电容的电容量与其工作电压基本无关,从而保证其在电压波动环境中稳定工作。
2.寿命长
固态铝电解电容具有极长的使用寿命(使用寿命超过50年)。与液态铝电解电容相比,可以算作“长命百岁”了。它不会被击穿,也不必担心液态电解质干涸以及外泄影响主板稳定性。由于没有液态电解质诸多问题的困扰,固态铝电解电容使主板更加稳定可靠。
固态的电解质在高热环境下不会像液态电解质那样蒸发膨胀,甚至燃烧。即使电容的温度超过其耐受极限,固态电解质仅仅是熔化,这样不会引发电容金属外壳爆裂,因而十分安全。
工作温度直接影响到电解电容的寿命,固态电解电容与液态电解电容在不同温度环境下寿命明显较长。
3.低ESR和高额定纹波电流
ESR(EquivalentSeriesResistance)指串联等效电阻,是电容非常重要的指标。ESR越低,电容充放电的速度越快,这个性能直接影响到微处理器供电电路的退藕性能,在高频电路中固态电解电容的低ESR特性的优势更加明显。可以说,高频下低ESR特性是固态电解电容与液态电容性能差别的分水岭。固态铝电解电容的ESR非常低,同时具有非常小的能量耗散。在高温、高频和高功率工作条件下固态电容的极低ESR特性可以充分吸收电路中电源线间产生的高幅值电压,防止其对系统的干扰。
目前CPU的功耗非常大,主频已远远超出1GHz,同时CPU的峰值电流达到80A或更多,输出滤波电容已经接近工作临界点。另一方面,CPU采用多种工作模式,大部分时间处于工作模式的转换过程。当CPU由低功耗状态转为全负荷状态时,这种CPU的瞬间(一般小于5毫秒)切换需要的大量能量均来自CPU供电电路中的电容,此时固态电容高速充放电特性可以在瞬间输出高峰值电流,保证充足的电源供应,确保CPU稳定工作。
液体电解电容的电介质为液态电解液,液态粒子在高温下十分活跃,对电容内部产生压力,它的沸点不是很高,因此可能会出现爆浆的情况,固态电容采用了高分子电介质,固态粒子在高温下,无论是粒子澎涨或是活跃性均较液态电解液低,它的沸点也高达摄氏350度,因此几乎不可能出现爆浆的可能性。 从理论上来说,固态电容几乎不可能爆浆。
固态电容在等效串联阻抗表现上相比传统电解电容有更优异的表现,据测试显示,固态电容在高频运作时等效串联电阻极为微小,而且导电性频率特佳,具有降低电阻抗和更低热输出的特色,在100KHz至10MHz之间表现最为明显。 而传统电解电容比较容易受使用环境的温度和湿度影响,在高低温稳定性方面稍差。即使是在零下摄氏55度至105度,固态电容的ESR(等效串联电阻)阻抗可以低达0.004~0.005欧姆,但电解电容则会因温度而改变。 在电容值方面,液态电容在摄氏20度以下,将会比其标示的电容值为低,温度越低电容值也会随之而下降,在摄氏零下20度下电容量下降约13%、摄氏零下55度下电容量更达至37%。 当然,这对普通用户来说没有什么影响,但对于采用液态氮作终极超频的玩家来说,固态电容可保证不会因温度降低而使电容容量上受到影响,从而导致超频稳定性大打折扣,因为固态电容在零下55度其电容值只会下降不足5%。 固态电容确实有很多优点,但它并不是任何时候都适用。
固态电容的低频响应不如电解电容,如果用于涉及到音效的部分会得不到最佳的音质效果。也就是说,一款主板采用全固态电容并不一定是最合理的!不管是固态电容还是电解电容,它们的主要作用是滤除杂波,因此电容只要容量达到一定的数值要求即可,只要其元件质量过关,也能确保主板的稳定运行。而这一点,电解电容也完全能做到!
固态电容在105摄氏度的时候,它和电解电容的寿命同样为2000小时,在温度降低后,它们的寿命会增加,但是固态电容寿命增加的幅度更大,一般情况下电容的工作温度在70度或更低,这个时候固态电容的寿命可能会达到23年,几乎是电解电容的6倍多!但是……你的主板在23年后还会继续使用吗?而且这个23年是指全天候24小时开机,即使电容有那么长的寿命,其它元器件恐怕也不能挺23年!
固态电容与电解电容相比,同体积同电压下,电解电容的容量远大于固态电容,目前电脑主板CPU电源部分大都采用固态电容,虽避免了爆浆问题,但由于体积限制,容量冗余很少;再者因容量问题,不得不提高CPU供电部分开关的频率。固态电容和电解电容在使用过程中都会出现容量衰减问题,而采用固态电容的电路板,容量稍有波动,就会使电源出现波纹,造成CPU不能正常工作。因此,理论上固态电容的寿命很高,但采用固态电容的板子寿命就未必高。
采用固态电容电脑板的维修:由于CPU供电部分常常是多个电容并联,因固态电容不会出现变形、爆浆、漏液等的现象,目测是基本没有办法可以判断是哪一只出现故障,所以在维修中常采取拆除其中一只(无论好坏),换一只大容量的电容(很多时候可以用电解电容),这种办法一般能快速解决问题。
理论上固态电容的寿命很高,但是在实际使用过程中仍然会出现很多故障,笔者在维修过程中曾多次遇到电容失效问题,
目前看来,不少厂商推出的以超频为卖点的主板大都会使用固态电容,“固态电容的主板更能超”这个说法只能说勉强正确,对超频起决定作用的并不是电容。线路的设计、BIOS的研发,CPU本身体质的好坏以及散热措施都可能决定超频的成败。所以不存在说“将主板上的普通电解电容更换为全固态电容就能提升主板的超频性能”,这种说法完全错误!如果真的要说固态电容对超频的影响的话,那就是由于它拥有更高的耐压和耐温能力,因此对超频后的系统稳定性提供了一定的保障。
鉴于液态电解电容的诸多问题,固态铝电解电容应运而生。20世纪90年代以来,铝电解电容采用固态导电高分子材料取代电解液作为阴极,取得了革新性发展。导电高分子材料的导电能力通常要比电解液高2~3个数量级,应用于铝电解电容可以大大降低ESR、改善温度频率特性;并且由于高分子材料的可加工性能良好,易于包封,极大地促进了铝电解电容的片式化发展。目前商品化的固态铝电解电容主要有两类:有机半导体铝电解电容(OS-CON)和聚合物导体铝电解电容(PC-CON)。
有机半导体铝电解电容的结构与液态铝电解电容相似,多采用直插立式封装方式。不同之处在于固态铝聚合物电解电容的阴极材料用固态的有机半导体浸膏替代电解液,在提高各项电气性能的同时有效解决了电解液蒸发、泄漏、易燃等难题。
固态铝聚合物贴片电容则是结合了铝电解电容和钽电容的特点而形成的一种独特结构。同液态铝电解电容一样,固态铝聚合物多采用贴片形式。高导电率的聚合物电极薄膜沉积在氧化铝上,作为阴极,炭和银为阴极的引出电极,这一点与固态钽电解电容结构相似。
它与普通电容(即液态铝质电解电容)最大差别在于采用了不同的介电材料,液态铝电容介电材料为电解液,而全固态电容的介电材料则为导电性高分子。 那么全固态电容又好在哪里呢?对于经常去网吧或者长时间使用电脑的...
它与普通电容(即液态铝质电解电容)最大差别在于采用了不同的介电材料,液态铝电容介电材料为电解液,而全固态电容的介电材料则为导电性高分子。那么全固态电容又好在哪里呢?对于经常去网吧或者长时间使用电脑的朋...
电源是没有的哦 几乎所有的电源都没有全固态的 ...
电容的种类首先要按照介质种类来分。按介质可分为无机介质电容器、有机介质电容器和电解电容器三大类。
1、无机介质电容器:包括人们熟悉的陶瓷电容以及云母电容,在CPU上我们会经常看到陶瓷电容。陶瓷电容的综合性能很好,可以应用GHz级别的超高频器件上,比如CPU/GPU。当然,它的价格也很贵。
2、有机介质电容器:例如薄膜电容器,这类电容经常用在音箱上,其特性是比较精密、耐高温高压。
3、电解电容器:人们所熟知的铝电容,铝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。我国电解电容年产量300亿只,且年平均增长率高达30%,占全球电解电容产量的1/3以上。
电解电容的分类,传统的方法都是按阳极材质,比如说铝、钽或者铌。但这种凭阳极判断电容性能的方法已经过时了,目前决定电解电容性能的关键并不在于阳极,而在于电解质,也就是阴极。
按照阴极材料分类,电解电容器可分为电解液、二氧化锰、TCNQ有机半导体、固体聚合物导体等。
右侧是一个简单的、并不完整的电容分类表,主要列举了一些在板卡设备上最常见的电容类型,通过这个直观的树型表可以对电容的分类、命名方式有一个直观的认识。常用的电容有电解液电容、固态电容和钽电容。
在很多用户的眼中,主板,显卡,工业控制板等产品是否使用固态电容,决定了该板卡是否处于较高的档次。固态电容这两年在国内技术发展迅速,由原来的SANYO一枝独秀,到现在众多国内,国外品牌争锋天下。固态电容已经走下了神坛,很多普通的电子,数码产品都大量使用这类产品,图示固态电容类似于常见的铝电解电容,部分可替换,另外有一种固态电容,片状,用于替换普通钽电容。
固态铝质电解电容的主板
随着CPU频率越来越高,主板电容问题也日益凸现,不少厂商也积极提出了不同的应对方案:采用品质较好的电容、或者对于高散热区进行主动散热,如捷波的魔冻散热系统。虽然这些应对方案能较好的解决问题,但还是冶标不治本,台湾知名板卡品牌——捷渡(Jetway)特在全球首推了采用固态铝质电解电容的主板!固态铝质电解电容与原本液态铝质电解电容器最大差别在于采用了不同的介电材料。
电容参数
一、电容的主要参数: 1、 电压 1) 额定电压:两端可以持续施加的电压,一般为直流电压,通常用 VDC。而专用于 交流电的则为交流有效值电压,通常为 VAC。 电容器的交直流额定电压换算关系 直流额定电压 VR/VDC 50 63 100 250 400 630 1000 交流额定电压 VR/VAC 30 40 63 160 200 220 250 2) 浪涌电压:电解电容特有的电压参数,是短时间可以承受的过电压,为额定电压的 1.15 倍。 3) 瞬时过电压:是铝电解电容特有电压参数,为可以瞬时承受的过电压,这个浪涌电 压约为额定电压的 1.3 倍,是铝电解电容的击穿电压。 4) 介电强度:电容额定电压低于电容中介质的击穿电压。一般为额定电压的 1.5~2.5 倍。如:铝电解电容的击穿电压约为额定电压的 1.3 倍;其它介质则通常为 1.75~2 倍以上。 5) 试验电压:薄膜电容
它与普通电容(即液态铝质电解电容)最大差别在于采用了不同的介电材料,液态铝电容介电材料为电解液,而全固态电容的介电材料则为导电性高分子。
那么全固态电容又好在哪里呢?对于经常去网吧或者长时间使用电脑的朋友,一定有过或者听过由于主板电容导致电脑不稳定,甚至于主板电容爆裂的事情!那就是因为一方面主板在长时间使用中,过热导致电解液受热膨胀,导致电容失去作用甚至由于超过沸点导致膨胀爆裂!另一方面是,如果主板在长期不通电的情形下,电解液容易与氧化铝形成化学反应,造成开机或通电时形成爆炸的现象。但是如果采用全全固态电容,就完全没有这样的隐患和危险了!
由于全固态电容采用导电性高分子产品作为介电材料,该材料不会与氧化铝产生作用,通电后不至于发生爆炸的现象;同时它为固态产品,自然也就不存在由于受热膨胀导致爆裂的情况了。
全固态电容具备环保、低阻抗、高低温稳定、耐高纹波及高信赖度等优越特性,是目前电解电容产品中最高阶的产品。由于全固态电容特性远优于液态铝电容,全固态电容耐温达摄氏260度,且导电性、频率特性及寿命均佳,适用于低电压、高电流的应用,主要应用于数字产品如薄型DVD、投影机及工业计算机等。
大陆最大铝质电解电容厂艾华近日宣布调涨售价8%,台湾国宏团旗下的智宝和凯美、金山电、立隆, 以及日系通路商日电贸等有望跟进,这是继积层陶瓷电容(MLCC)、芯片电阻之后,被动组件第三波涨价潮。
由于上游重要材料铝箔缺货结构难解,业界普遍预估,今年铝质电解电容缺货情况可能比积层陶瓷电容(MLCC)还要严峻,加上去年涨幅不大,今年涨价力道可能更为明显。
铝工业一直属于高耗电、高污染产业,加上过去常见环评未过就盖厂的现象,因此新疆地区在去年大动作清理违规工厂,连带影响铝箔供应,成为这一波铝箔缺货、涨价的元凶。
铝箔供应骤降后,不少厂商将生产基地转向日本和美国,但生产成本居高不下,造成去年起铝箔售价一路走高,今年4月又再调涨8%到10%,累计调涨已超过三成。
由于铝和铝箔是铝质电解电容很重要的原料,铝材料占铝箔成本约五成,铝箔又占铝质电解电容成本二到三成,对于铝质电解电容厂来说,成本压力指数爆表。去年起,MLCC、铝质电解电容、固态电容、钽质电容等多项次产品即开始缺货,进而狂吹涨风。
从涨势来看,去年涨幅最凌厉的次产品首推MLCC,铝质电解电容、固态电容只有日厂微幅调涨3%-5%不等,不若MLCC凶猛。这一波铝质电解电容涨价潮,起因于日厂Rubicon最早应债权银行要求改善获利结构,去年第3季起退出不赚钱的领域,并向客户端全线调涨产品售价一成,Nippom Chemi-Con、 Nichicon于第4季跟涨。
除了铝质电解电容之外,被动组件另一次产品固态电容也因成本上扬、市场供应紧张,台湾钰邦、金山电、立隆、智宝已向客户端争取 涨价 成功,涨幅在一成以内。
由于日系铝质电解电容和固态电容供货商Rubycon于去年下半年宣布退出芯片型固态电容市场,订单因此转向钰邦和金山电等台厂;到了第4季,随着数字货币热驱动服务器需求转热,固态电容缺口跟着扩大。
除了铝质电解电容之外,被动元件另一次产品固态电容也因成本上扬、市场供应紧张,台厂钰邦、金山电、立隆、智宝已向客户端争取涨价成功,涨幅在一成以内。
相关厂商不愿评论价格趋势,仅低调回应,去年至今成本压力确实很高,只希望能反映成本。市场预期,涨价将有利於相关供应商本季营收和毛利率表现。
由于日系铝质电解电容和固态电容供应商Rubycon于去年下半年宣布退出晶片型固态电容市场,订单因此转向钰邦和金山电等台厂。
到了第4季,随着数位货币热驱动伺服器需求转热,固态电容缺口跟著扩大。
以伺服器应用分析,过去大约使用九到十颗固态电容,现在高阶市场拉高到20颗以上,使用量暴增,缺货现象扩大,交期已经拉长到半年,估计缺口达六成。
固态电容与一般铝电解(液态电解液)的比较及应用:
固态电容在105℃高温下,固态电容和液态电容的寿命同样为2000小时,但温度越低固态电容寿命将会比液态电容越高,95℃、85℃、75℃、65℃下其寿命将会是1.5倍、2.5倍、4倍和6.25倍。一般情况下,其电容工作温度应在70℃或以下,因此采用全固态电容的电脑主板电容寿命平均可达150000小时至200000小时,对比传统电容最高可增长6.3倍达23年寿命,使得电容不再是主板的计时炸弹。
此外,传统电容的介电材料为液态电解液,液态粒子在高温下十分活跃,对电容内部产生压力,加上沸点仅为120℃,因此传统电容较容易出现“爆浆”的情况,而部分二三线主板厂商,因需要遵守成本而采用质量较差的电容,使“爆浆”的几率大大提高。
固态电容的介电材料为固态的功能性导电高分子,固态粒子在高温下,无论是粒子膨胀或是活跃性均比液态电解液低,加上沸点更高达350℃,“高温爆浆”的机会微乎其微。
另一方面,固态电容在等效串联阻抗表现上,也相比传统电容有更优胜的表现。据电容测试数据显示,固态电容在高频运作时等效串联电阻极为微小,而且导电性频率特佳,具有降低电阻抗和更低热输出的特色,在100KHz至10MHz之间表现最为明显。
最值得注意的是,传统电容很容易受使用环境温度和湿度影响,在高低温稳定性方面,无论是-55℃至-105℃,固态电容的ESR电阻抗均约在0.1~0.3欧姆,但液态电容则会因温度而改变,当温度越低ESR电阻抗较高,就算在高温至105℃下,表现仍不如固态电容。
电容值方面,液态电容在-20℃以下,将会比其标示的电容值为低,温度越低电容值也随之而下降,在-20℃下电容量下降约13%、-55℃下电容量更达至37%,或许对一般用家来说没有很大影响,但对于采用液态氮制冷作为终极超频的玩家来说,固态电容可保证不会因电容的因素影响,而导致超频稳定性大打折扣,全因固态电容在-55℃其电容值只会下降不到5%。
固态电容采用导电性高分子产品或者有机半导体作为介电材料,该材料不会与氧化铝产生作用,通电后不至于发生爆炸的现象,也不存在由于受热膨胀导致爆裂的情况。
固态电容具备环保、低阻抗、高低温稳定、耐高纹波及高信赖度等优越特性,是目前电解电容产品中最高阶的产品。由于固态电容特性远优于液态铝电容,固态电容耐温达摄氏 260度,且导电性、频率特性及寿命均佳,适用于低电压、高电流的应用,主要应用于主板,显卡,工控计算机,数字产品如薄型DVD、投影机及工业计算机等。