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[轉貼][主機板][分享]看似小小電容,確是大學問!

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電腦頻繁死機—原來是廠商省料問題。對於主板製造商而言,料件的節省只有圍繞較貴的元件進行才能有效降低成本,而主板上CPU供電部分的電解電容與其他料件相比,其價格相對較高,因此成為主板廠商在料件上進行精簡的首要對象。廠商如何對它省料?電容省料之後會留下什麼隱患?消費者又該怎樣判別產品是否省料呢?這些鮮為人知的「行業秘密」,還是請業內專家來為我們逐一揭示和分析吧!

電容又稱電容器(Capacitor)。它在電路中起著隔直流、通交流的重要作用。電容根據其在電路中不同位置的不同功能,分為耦合電容、濾波電容、諧振電容、旁路電容等類別。另外,電容也可按照填充材料(電介質)進行分類,如有機介質電容、無機介質電容、電解電容、氣體介質電容等等。電路圖中一般用大寫英文字母「C」來表示電容,下圖中框選部分是電容在電路中的符號,C1是指無極性的普通電容,而後面兩種則表示有極性的電解電容。


電路圖中的電容符號

主板的CPU供電部分採用大容量電解電容進行濾波,CPU供電部分採用多相供電,電能被存儲線上圈中,然後被釋放。這時,電解電容消除電路中的高次諧波,穩定CPU電壓的作用就凸現了出來。

由於目前CPU的頻率不斷提升,隨之而來的巨大功耗給主板的CPU供電部分帶來了前所未有的挑戰。除了在設計上要符合Intel提出來的電源規範外,在電解電容的選擇上也更為嚴格。如果電容容量不足,將影響供電質量,導致CPU發熱量增加,從而死機等可靠性問題。

即便電容如此重要,少數廠商為在低價競爭中獲取更多利潤,總會找到一些讓產品在短期內不會暴露缺陷的省料方法。主板上眾多的小容量貼片電容,因價格較低一般不會省去,所以省料主要集中在價格較高的大容量電解電容上。

省料方法一:減少電容數量

主板上的大容量濾波電容集中在12V電壓的輸入端和供電輸出部分。其中,廠商進行省料的重點就在於供電輸出部分。輸出電路中所採用的一般是耐壓值為6.3V、容量2200μF的電容。根據公式「C=I/(△V/△t)」,假設某型號CPU的平均電流為60A,△V=50mV,△t=10μS,就可計算出此處對電容總容量的要求為12000μF。

如果採用2200μF的電容,最少需要6顆。如果某款主板在這部分只採用了5顆或4顆電容,且總容量達不到12000μF,就表示該產品在電容數量上「短斤少兩」。減少電容數量之後,主板在短期內使用不會出問題,但長期使用後,因為電容濾波效果不好,就容易導致CPU壽命縮短,電腦不穩定,經常自動重啟或主板電容爆漿等故障。
相關重要指標—容量

業內常說的電容大小是指電容的容量,容量大小數值由公式「C=εS/4Πd (其中ε是介電常數;S是兩極板相對重疊之間的面積;d是兩極板之間的距離)」計算而得,數值越大表示電容所能容納的電荷越多。

電容的容量以法拉為單位,並以大寫英文字幕「F」表示。但是,由於法拉單位太大,普通電子電路中一般以微法(μF)和皮法(pF)為單位。三個單位之間的換算關係為:1F=10^6μF=10^12pF。在電路圖中,通常會把μF後面的F省略,簡寫為μ,如2200μF會被簡寫為2200μ;而pF通常全部省去,譬如3300pF只標出3300。

相關重要指標—額定電壓

電容器的額定電壓是指在規定的溫度範圍內,可以持續加在電容器兩端的最高電壓。在這個額定電壓以下,電容都能夠正常的工作,所以在設計中通常要考慮使用電容的位置、電容兩端電壓的大小,選擇合適額定電壓的電容才能夠保證電路的穩定性。如果由於電路某些位置出現問題,導致電容兩端電壓超過額定電壓值,那麼這個電容器就很容易被擊穿。如果極性接反了,電解電容也將被擊穿。

額定電壓有固定規格,常見的有6.3V、10V、16V等。通常在CPU供電部分用到的電容分為6.3V和16V兩種,前者用於Vcore(CPU核心電壓)的濾波電路,因為一般CPU的電壓在1.4V到1.75V之間,所以6.3V的電容完全能夠勝任。在12V電源輸入端,由於12V電壓的特殊要求,此處應選用額定電壓值高於12V標準值的電容,因此業內普遍在12V電源輸入端使用額定電壓為16V的電容。

省料方法二:降低電容耐溫規格

廠商降低選用電容規格,其中最常見的是針對耐溫值一項進行省料。某些電容的耐溫值很高,即使電路整體溫度無法控制在較低的範圍內,電容也不會因此而無法工作。

不過,一些主板本身設計就存在各種問題,在整體溫度偏高的情況下,仍選用耐溫值較低的電容,或使用外殼上沒有耐溫值標注的雜牌電容,那麼主板的穩定性肯定會大打折扣。電容的耐溫值通常有85℃、105℃等不同規格,從穩定性方面來看,耐溫值越大越好。
相關重要指標—耐溫值

耐溫值這一指標對於主板的CPU供電部分非常重要。在電路中,主板的CPU供電部分一般靠近溫度很高的CPU,如果通風設計不好,而使電解電容被長期烘烤,電解液會蒸發,最終導致擊穿或電容爆漿,而失去電解液的電容也將完全失效。
  我國內地的電容品牌不計其數,價格較低,但質量卻參差不齊。雖然它們當中不乏質量較好的產品,但總體質量與日系台系電容相比還有較大距離。對於一些非知名品牌的電容,判斷其品質優劣的方法相對複雜一些,因為必須拆開電容進行分辨。首先,需要找到一顆同樣品牌和規格的電容(規模稍大的電子城中一般都能買到),然後用尖嘴鉗剝開電容外殼查看其內部鋁箔是否和外殼吻合。

如果外殼很大,而內部鋁箔的尺寸非常小,那麼這種電容在品質上就存在問題。其次要看鋁箔和電解紙是否捲得足夠緊密。最後,還應仔細查看電解液的狀態,電解液在常態下應該是無色透明的油狀物,但如果電解液發黑或含有雜質,那麼這樣的電容就一定屬於劣質電容。

總結:

電容雖小,但它在主板的CPU供電電路中所起的作用卻直接影響著用戶的正常使用。因此,筆者對消費者的建議是在選購主板時應該將CPU供電電路中所用電容的品牌、質量、數量作為挑選的參考標準之一,不要因為產品的低價誘惑而被極個別廠商的小伎倆所蒙蔽。

而對於那些極個別在主板電容上大做文章的廠商,筆者則要忠告一句,降低產品成本可以通過減少一些附加功能來實現,但並不能以犧牲產品穩定性為代價。否則,最終將被市場和消費者所拋棄。
我是好色美妹如覺得不錯請來虧我回個文吧! 謝謝

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  • ga032794 經驗 +20 很棒的教學喔!! 2007-7-12 12:04
  • ga032794 金幣 +10 很棒的教學喔!! 2007-7-12 12:04

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那照這樣看來
我們這些不懂得消費者 也看不出塔把電容量減少
那不就只能吃虧~

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引用:
原帖由 speacialboy 於 2006-7-6 00:33 發表
那照這樣看來
我們這些不懂得消費者 也看不出塔把電容量減少
那不就只能吃虧~
不要因為產品的低價誘惑而被極個別廠商的小伎倆所蒙蔽
所以儘量選購大廠的主機板我是好色美妹如覺得不錯請來虧我回個文吧! 謝謝

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的確偷料是降低成本的不二法門
不管大廠小廠都會偷
但只差在大廠偷的比較漂亮罷了!!

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是ㄚ,像我P3的主機板掛掉我就自己買新力的電容自己焊結果真的比以前差很多電腦也變快了

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真是感謝分享

收下拉.............

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感謝大大的PO文
讓我瞭解到許多我不知道的新東西

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還是選購風評比較好的廠牌比繳保險~不過就算壞了現在都有保固

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謝謝大大分享囉~
越來越瞭解囉~~~~

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大大精闢的解說,讓我有進一步瞭解,
謝謝分享.

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