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作者suzukihiro (太閤真好玩)看板PC_Shopping標題[閒聊] 電容小知識 (上) 理論篇時間Thu Aug 14 14:25:41 2008 前言: 許多老舊電腦主機板或者顯示卡出現工作不穩的狀態 其中有些主要原因是因為電源處理的電子零件老化,有些根本是壽終正寢 一般玩家最容易體驗到的就是電容爆漿的狀況 尤其現在的玩家大部分都不關電腦,加上處理器等相關零件耗電及廢熱的暴升 往往不是主機板或者電源供應器出現電容爆漿的情形 使用日製電容與否也成為採購時考慮的重點之一,甚至有人對台製叱之以鼻 但是別想太多,日製電容只是簡單的參考,畢竟各個型號的電容還是有高低之分 相較於只會挑日系電容,那還不如先學會電容原理及理論 電容:電容的用處非常十分廣泛, 包括了濾波、旁路、耦合、信號調諧等用處 為了提供不同的用處,因此製造時也會有不同的材料製造,來做出不同電氣 特性的電容,一般來說可分為: 電解電容 https://0rz.tw/7b4Av 金屬皮膜電容https://0rz.tw/c34B2 塑膠電容 https://0rz.tw/914Dy 陶瓷電容 https://0rz.tw/a04CF SMD鋁電解 https://0rz.tw/844Cg 鉭電解 https://0rz.tw/bd4D3 當然還有各種類型的,但比較常見的就這幾種 今天主要講解就是電解電容 電解電容簡單說就是在鋁、鉭、鈮、鈦等金屬表面採用陽極氧化法生成薄層 的氧化物作為陽極電板,另外以電解質作為陰極來捲製的電容 以陽極區分有鋁電解和鉭電解,另外陰極部分是影響電容特性相當重要的關鍵 一般來說有:電解液、二氧化錳、TCNQ、PPY、PEO等等 板卡上最常用到的就是鋁電解和鉭電解,這兩個很容易判別,鋁電解往往是最大的那個 其中又分直插式和SMD兩種接腳,在電容捲製完成後會套上鋁殼,另外有的外面會包上 一層PVC並在上面註記容量及耐壓值及型號等等,但新型的PPY或者PEDT電容為了環保 往往只會套上鋁殼,不會多加PVC,所以玩家之間才會流傳說鋁殼電容才是好電容 其實並不然,真要區分陰極材質並非靠PVC膠膜就可以完成,還得看型號 至於鉭電解電容其外殼大部分由樹酯封裝而成,鉭電容的特性比鋁電容好 因為鉭電容的材質是陽極氧化後生成的五氧化二鉭,其介電能力比鋁電容的 三氧化二鋁要高,另外由於鉭材質的性質比較穩定,在高頻方面表現也比鋁電解好 ==========================我是分隔線======================================== 陰極材質決定電容性能 1.電解液:由GAMMA丁內酯有機溶劑加弱酸鹽電容質經過加熱而成 優點:易提昇電容量,最高可耐260度高溫,耐壓性強,具有自癒特性 缺點:高溫環境下容易揮發、滲透,ESR值過高(0.01S/CM) 2.二氧化錳:鉭電容所使用的陰極材料 優點:導電率高0.1S/CM,ESR低,較沒有滲透危險,最高耐溫可達500度 缺點:極性接反容易產生高溫.高溫環境下釋放出氧氣,同時五氧化二鉭會發生晶質變化 產生裂縫,而氧氣會沿著縫隙和鉭粉混合會發生爆炸 3.TCNQ:有機半導體電容,90年代中後期出現 優點:導電效率超高1S/CM,電解液的100倍,二氧化錳的10倍,性能穩定,價格低廉 缺點:熱阻效能不好,溶解溫度只有230度到240度,因為是一種氰化物,會造成環境污染 4.PPY,PEDT:固體聚合物導體 優點:電導率居冠100S/CM,無污染,溫度可忍受300度以上,可使用SMD貼片製造生產 缺點:價格偏高,耐電壓性能不強,因此只能用在低電壓用途 =======================我是分隔線=========================================== 電容參數:這是判斷電容好壞的關鍵,並不是說台製就一定比日製爛 人家也是有產品區隔的,日系的也是會爆漿,所以主要還是看參數較準 1.濾波電流(Ripple Current) 簡單講這數據越大越好,表示電容可以提供的特定額度電流淨化能力 另外這個數值也比外面標示的μf來的準確 以這顆NCC KZJ為例 https://0rz.tw/cb4E7 同樣型號的1800μf電容 不同耐壓值下濾波電容分別為6.3V/2460mA 10V/2750mA等等 另外更換電容時選高一級耐電壓值的電容,除了可讓工作更安全 也可以提供更大的漣波電流,但是需要付較大的成本 2.ESR(等校串聯電阻) 電容在製造完成後,內部多少會產生一些電阻,而電容當然是希望電阻值越小越好 因為當電流經過,會因為內阻導致功率消耗,而這些電能也會造成熱能 低SER電容在現今板卡上是相當重要的指標 3.損失角(tanδ) 損失角,既有損失,當然愈低愈好,塑料電容的損失角很低,但鋁電解電容 就相當高。DF 值是高還是低，就同一品牌、同一系列的電容器來說，與溫度、容量、電 壓、頻率…等都有關係；當容量相同時,耐壓愈高的DF 值就愈低。舉實例做說明,同 廠牌同系列的10000μF 電容，耐壓80V 的DF 值一定比耐壓63V 的低。此外溫度愈高 DF 值愈高,頻率愈高DF 值也會愈高 4.漏電流(leakage current) 它的計算公式大致是：I＝K×CV。漏電流I 的單位是μA， K 是常數,例如是0.01 或0.0,，每家製造廠會選擇不同的常數。但不論如何,電容器容 量愈高,漏電流就愈大。如果你有容量愈大平滑效果愈好的想法,這個「漏電流」也請 考慮在內。從計算式可得知額定電壓愈高，漏電流也愈大，因此降低工作電壓亦可降低 漏電流。但降低電容器的漏電流並不容易，低漏電流low leakage current-LL 系列價格 高昂,國內廠商製造的低漏電流LL 系列電容，價格比許多日本製造電容還貴。漏電流規格 鋁電解電容就比鉭電解電容高許多,鉭質電容也有乾式及濕式兩種,不過它的容量及耐 壓都較低。除特別定製外，面對一般品，想要降低它的漏電流可設法提高Vs 對Vr 的比 值。Vs 是湧浪電壓,其值當然比Vr 額定電壓高,但施加電壓(真正的工作電壓)還應該比 Vr 低,例如取Vr 的90％；找高耐壓品種可說是完全正確。 5.使用壽命 一般玩家最怕的就是爆漿的情形,但其實電容算是消耗品,因此有一定的使用年限 通常電容表面會標示一個溫度資料,目前鋁電容較高的耐溫為125度 而這個溫度代表該電容能承受的最高溫度,當電容持續在最高溫度下使用 一般只能維持1000個小時工作時間,而通過這個溫度數值,可以計算出此電容 在不同的溫度環境下的壽命 鋁固體聚合物導體電容算式 L2=L1 * 10 ^[(t1-t2)/20] L2代表實際電容使用壽命,單位為小時 L1代表最高溫度下的壽命(1000小時) T1代表該電容標示的最高工作溫度 T2代表實際使用環境的溫度 (例如85度) 通過算式可計算出L2=1000*10的二次方=100000小時 大約11年左右 鋁電解電容算式 L2=L1*2^[(t1-t2)/10] 一樣最高設為125度 實際設為85度 L2=1000*2的四次方=16000小時 大約不到兩年 理論篇差不多講完了....其實還有很多沒講到 但是怕已經底下睡成一片 電蝦眾下課!!!! 下一篇是實戰電容辨識篇 -- https://blog.pixnet.net/suzukihiro 台南食記 肚子餓可別亂點進來 XD -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 219.71.104.96 → b77887:頭推!! 08/14 14:26 推 RHTZ:糟糕 我直接按END... 08/14 14:26 推 Love1019: 我直接按E04... 囧> 08/14 14:27 → suzukihiro:九姑娘 氣質 氣質!!! 08/14 14:28 → RHTZ:電容有些還有分 有極性跟無極性 08/14 14:28 → Love1019:>\\\\\< 無極 我知道 !! 電影嘛.... 真田廣之 ~ 08/14 14:29 → suzukihiro:要分下去 我要打到明天 08/14 14:29 → RHTZ:通常玩音響的都會去買電容回來濾波 讓音色更優美 08/14 14:29 → suzukihiro:我講的是很基本的電容觀念 08/14 14:29 → RHTZ:電容真的是很神奇的東西 基本上 就是充放電 (還有分AC跟DC喔) 08/14 14:30 推 Love1019:m了耶 >\\< 08/14 14:32 → suzukihiro:這篇我從早上打到現在 600多銀 08/14 14:33 → RHTZ:我以前在電子零件行打工 每天都在摸電容 摸到會怕 = = 08/14 14:34 推 aeiouzxc:糟糕 我直接標題按X 08/14 14:34 推 egguitar:快推 不然別人會知道我看不懂 囧 08/14 14:34 → b77887:637~~~噗~~ 08/14 14:35 推 marbe:對不起 我睡著了.... 08/14 14:40 推 Jamesbang:喔喔~~~~~原來是這樣 冏 08/14 14:40 → suzukihiro:下一篇是辨識篇 會比較有趣 08/14 14:41 推 jaky11:好文推 08/14 14:41 → Jamesbang:這樣的文章真的很棒 支持+1 08/14 14:42 推 heber:用心一定要推~ XD 08/14 14:45 推 Love1019:電蝦還是有清流的 ~ ( ￣ c￣)y▂ξ 08/14 14:45 推 F800ST:雖然沒有講的很詳細 但是還是推 08/14 14:45 → suzukihiro:要講的很詳細 應該會死一片 08/14 14:45 推 RHTZ:對阿 科 就算是電子系的也不一定都知道喔 08/14 14:46 → suzukihiro:還要畫圖 我太懶惰了 08/14 14:46 推 zcbmaa: 快推 不然別人會知道我看不懂 08/14 14:50 推 joety1103:看電蝦 長知識 08/14 14:52 推 Winda: 快推 不然別人會知道我看不懂 08/14 14:54 → a2935373: 快推 不然別人會知道我看不懂 08/14 14:55 推 loudness: 快推 不然別人不知道我看的懂 08/14 14:55 → suzukihiro:LO大別鬧了 你看不懂誰看的懂 XD 08/14 14:59 → moonpaper:快推一個 不然人家會知道我看不懂 ﹨(╯▽╰)∕ 08/14 15:01 推 yuanss: 快推 不然別人會知道我看不懂 08/14 15:11 推 kckt:跨龍某....給推 08/14 15:17 推 perchik:有看有推，不知鈴木大是什麼背景的，感覺電子化工都有 08/14 15:21 推 eggbird: 快推 不然別人會知道我看不懂 XD 08/14 15:23 推 tonysan:推 08/14 15:23 推 powerguy: 快推 不然別人會知道我看不懂 囧 08/14 15:35 → greatdemon:快推 不然別人會知道我看不懂 08/14 15:44 推 kevin142: 快推 不然別人會知道我看不懂 08/14 16:02 推 Jayo: 快推 不然別人會知道我看不懂 (好文推) 08/14 16:10 推 igloo321:推 08/14 16:18 推 ascendant7:快速Page down...XDD 08/14 16:31 推 VictorTom: 快推 不然別人會知道我看不懂 // 其實真的看不懂Q_Q~ 08/14 17:00 推 mikageQF: 快推 其實我也看不懂 太閣真的很好玩>///< 08/14 17:17 推 pichu7676:落落長.... 08/14 17:31 推 belarry: 推爆 不然別人會知道我看不懂 08/14 18:06 推 STerry1986:推爆 不然別人會知道我看不懂 08/14 18:47 推 shuyang: 推爆 不然別人會知道我看不懂 有空再回來看 XD 08/14 18:58 推 bettery: 推爆 不然別人會知道我看不懂 看電蝦長知識啊 XD 08/14 21:01 推 doubleugly:感謝用心~ 08/14 22:39 推 rockslame:愛死你了 這篇讚 08/15 00:08 推 icedata:推爆 清流的知識文 希望鈴木大還能繼續寫下去 08/17 03:31 推 hanainori:推死你(? 08/26 23:31 推 Raymond0710: 爆 不然別人會知道我看不懂 台南人推 好專業 08/27 01:42 推 yinjing:看不懂 (￣□￣|||)a 看下篇 XD 12/25 14:18 ... <看更多>
鉭 質 電容規格 在 [閒聊] 電容小知識(上) 理論篇- 看板PC_Shopping 的推薦與評價
前言:
許多老舊電腦主機板或者顯示卡出現工作不穩的狀態
其中有些主要原因是因為電源處理的電子零件老化,有些根本是壽終正寢
一般玩家最容易體驗到的就是電容爆漿的狀況
尤其現在的玩家大部分都不關電腦,加上處理器等相關零件耗電及廢熱的暴升
往往不是主機板或者電源供應器出現電容爆漿的情形
使用日製電容與否也成為採購時考慮的重點之一,甚至有人對台製叱之以鼻
但是別想太多,日製電容只是簡單的參考,畢竟各個型號的電容還是有高低之分
相較於只會挑日系電容,那還不如先學會電容原理及理論
電容:電容的用處非常十分廣泛, 包括了濾波、旁路、耦合、信號調諧等用處
為了提供不同的用處,因此製造時也會有不同的材料製造,來做出不同電氣
特性的電容,一般來說可分為:
電解電容 https://0rz.tw/7b4Av
金屬皮膜電容https://0rz.tw/c34B2
塑膠電容 https://0rz.tw/914Dy
陶瓷電容 https://0rz.tw/a04CF
SMD鋁電解 https://0rz.tw/844Cg
鉭電解 https://0rz.tw/bd4D3
當然還有各種類型的,但比較常見的就這幾種
今天主要講解就是電解電容
電解電容簡單說就是在鋁、鉭、鈮、鈦等金屬表面採用陽極氧化法生成薄層
的氧化物作為陽極電板,另外以電解質作為陰極來捲製的電容
以陽極區分有鋁電解和鉭電解,另外陰極部分是影響電容特性相當重要的關鍵
一般來說有:電解液、二氧化錳、TCNQ、PPY、PEO等等
板卡上最常用到的就是鋁電解和鉭電解,這兩個很容易判別,鋁電解往往是最大的那個
其中又分直插式和SMD兩種接腳,在電容捲製完成後會套上鋁殼,另外有的外面會包上
一層PVC並在上面註記容量及耐壓值及型號等等,但新型的PPY或者PEDT電容為了環保
往往只會套上鋁殼,不會多加PVC,所以玩家之間才會流傳說鋁殼電容才是好電容
其實並不然,真要區分陰極材質並非靠PVC膠膜就可以完成,還得看型號
至於鉭電解電容其外殼大部分由樹酯封裝而成,鉭電容的特性比鋁電容好
因為鉭電容的材質是陽極氧化後生成的五氧化二鉭,其介電能力比鋁電容的
三氧化二鋁要高,另外由於鉭材質的性質比較穩定,在高頻方面表現也比鋁電解好
==========================我是分隔線========================================
陰極材質決定電容性能
1.電解液:由GAMMA丁內酯有機溶劑加弱酸鹽電容質經過加熱而成
優點:易提昇電容量,最高可耐260度高溫,耐壓性強,具有自癒特性
缺點:高溫環境下容易揮發、滲透,ESR值過高(0.01S/CM)
2.二氧化錳:鉭電容所使用的陰極材料
優點:導電率高0.1S/CM,ESR低,較沒有滲透危險,最高耐溫可達500度
缺點:極性接反容易產生高溫.高溫環境下釋放出氧氣,同時五氧化二鉭會發生晶質變化
產生裂縫,而氧氣會沿著縫隙和鉭粉混合會發生爆炸
3.TCNQ:有機半導體電容,90年代中後期出現
優點:導電效率超高1S/CM,電解液的100倍,二氧化錳的10倍,性能穩定,價格低廉
缺點:熱阻效能不好,溶解溫度只有230度到240度,因為是一種氰化物,會造成環境污染
4.PPY,PEDT:固體聚合物導體
優點:電導率居冠100S/CM,無污染,溫度可忍受300度以上,可使用SMD貼片製造生產
缺點:價格偏高,耐電壓性能不強,因此只能用在低電壓用途
=======================我是分隔線===========================================
電容參數:這是判斷電容好壞的關鍵,並不是說台製就一定比日製爛
人家也是有產品區隔的,日系的也是會爆漿,所以主要還是看參數較準
1.濾波電流(Ripple Current)
簡單講這數據越大越好,表示電容可以提供的特定額度電流淨化能力
另外這個數值也比外面標示的μf來的準確
以這顆NCC KZJ為例 https://0rz.tw/cb4E7 同樣型號的1800μf電容
不同耐壓值下濾波電容分別為6.3V/2460mA 10V/2750mA等等
另外更換電容時選高一級耐電壓值的電容,除了可讓工作更安全
也可以提供更大的漣波電流,但是需要付較大的成本
2.ESR(等校串聯電阻)
電容在製造完成後,內部多少會產生一些電阻,而電容當然是希望電阻值越小越好
因為當電流經過,會因為內阻導致功率消耗,而這些電能也會造成熱能
低SER電容在現今板卡上是相當重要的指標
3.損失角(tanδ)
損失角,既有損失,當然愈低愈好,塑料電容的損失角很低,但鋁電解電容
就相當高。DF 值是高還是低，就同一品牌、同一系列的電容器來說，與溫度、容量、電
壓、頻率…等都有關係；當容量相同時,耐壓愈高的DF 值就愈低。舉實例做說明,同
廠牌同系列的10000μF 電容，耐壓80V 的DF 值一定比耐壓63V 的低。此外溫度愈高
DF 值愈高,頻率愈高DF 值也會愈高
4.漏電流(leakage current)
它的計算公式大致是：I＝K×CV。漏電流I 的單位是μA，
K 是常數,例如是0.01 或0.0,，每家製造廠會選擇不同的常數。但不論如何,電容器容
量愈高,漏電流就愈大。如果你有容量愈大平滑效果愈好的想法,這個「漏電流」也請
考慮在內。從計算式可得知額定電壓愈高，漏電流也愈大，因此降低工作電壓亦可降低
漏電流。但降低電容器的漏電流並不容易，低漏電流low leakage current-LL 系列價格
高昂,國內廠商製造的低漏電流LL 系列電容，價格比許多日本製造電容還貴。漏電流規格
鋁電解電容就比鉭電解電容高許多,鉭質電容也有乾式及濕式兩種,不過它的容量及耐
壓都較低。除特別定製外，面對一般品，想要降低它的漏電流可設法提高Vs 對Vr 的比
值。Vs 是湧浪電壓,其值當然比Vr 額定電壓高,但施加電壓(真正的工作電壓)還應該比
Vr 低,例如取Vr 的90％；找高耐壓品種可說是完全正確。
5.使用壽命
一般玩家最怕的就是爆漿的情形,但其實電容算是消耗品,因此有一定的使用年限
通常電容表面會標示一個溫度資料,目前鋁電容較高的耐溫為125度
而這個溫度代表該電容能承受的最高溫度,當電容持續在最高溫度下使用
一般只能維持1000個小時工作時間,而通過這個溫度數值,可以計算出此電容
在不同的溫度環境下的壽命
鋁固體聚合物導體電容算式
L2=L1 * 10 ^[(t1-t2)/20]
L2代表實際電容使用壽命,單位為小時
L1代表最高溫度下的壽命(1000小時)
T1代表該電容標示的最高工作溫度
T2代表實際使用環境的溫度 (例如85度)
通過算式可計算出L2=1000*10的二次方=100000小時 大約11年左右
鋁電解電容算式
L2=L1*2^[(t1-t2)/10]
一樣最高設為125度 實際設為85度
L2=1000*2的四次方=16000小時 大約不到兩年
理論篇差不多講完了....其實還有很多沒講到 但是怕已經底下睡成一片
電蝦眾下課!!!! 下一篇是實戰電容辨識篇
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