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關于板卡用固態(tài)電容器替代普通鋁電解電容的一些建議1,耐電壓的選擇
由于普通鋁電解電容的電壓的誤差較大,在耐壓選取方面設計時會留有很大的余量。例如:12V電源部分常用16V鋁電解電容,5V電源常用10V ,3.3V選用6.3V,3.3V以下選用6.3V。這是設計工程師選擇電源時為了保險的緣故采用的一般規(guī)律,所以在實際板卡產品上,我們會發(fā)現(xiàn)用在12V電源上的電容,卻采用25V的鋁電解電容,甚至在CPU 1.45V的濾波部分也能看到10V的電解電容.所以普通鋁電解電容耐壓只做為參考,選用電容耐壓的標準是電路的電壓,如果選用固體電容,只要電路電壓低于固體電容額定工作電壓即可,不需要考慮余量,因為在設計固態(tài)電容時,研發(fā)工程師已經已經根據(jù)常用電源電壓留好15-25%的余量。
2,容量的選擇
電容容量的選擇是根據(jù)電路中的電流(即功耗)來確定的,如CPU是主板中的耗電,在其周邊我們就見到了密密麻麻的電解電容和高頻瓷片電容,在顯卡的GPU附近亦是如此。同樣由于電解電容的誤差大和老化后容量減小較大,在容量選擇上也會留有很大的余量。固體電容容量幾乎不會減小,不用考慮老化后容量減小的問題,由于阻抗明顯低于鋁電解電容,所以在容量選擇上固體電容有很大的空間,根據(jù)經驗一般可選擇為鋁電解容量的四分之一或者更多一些。
3,成本考慮
當替換選擇電解電容時,在體積允許的情況下,按照與原使用型號的容量耐壓貼近的,高壓替換低壓,高容量替換低容量,都是正確的認識;但在固態(tài)電容的選擇上,是不能按照這樣傳統(tǒng)的替換概念的,由于固態(tài)電容的容量大,用1顆固態(tài)電容就能解決需要好幾顆電解電容的容量問題,所以在設計電路時,可以用更少的固態(tài)電容,這樣既節(jié)省了零部件成本,又能為PCB電路節(jié)省和空間用于安裝其它電子零件。另一方面,由于固體電容材料價格較鋁電解電容的材料價格貴出很多,越大的越貴,所以固態(tài)電容的價格比液態(tài)電解電容的價格貴,但是更重要的是由于固體電容的性能決定了小容量即可勝任更惡劣工作環(huán)境,在一些一般液態(tài)鋁電解電容不能適應的場合,必須或者推薦選用固態(tài)電容器。
4,使用壽命
純固態(tài)材料決定了其壽命更長,誤差更小,其出廠時的參數(shù)在連續(xù)工作數(shù)萬小時后,仍可維持不變.但鋁電解電容在工作兩千小時后,電解液將慢慢出現(xiàn)干涸現(xiàn)象,容量變小,隨著時間推移,電路系統(tǒng)將變得不穩(wěn)定,如運行變慢死機等等固體電容強調的是低ESR,高溫時性能不變.所以更換固體電容后,容量基本不變,電壓也基本不會下降,使用壽命更長。
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