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标题: 主板电解电容为什么会鼓泡？ [打印本页]

作者: skyqq11 时间: 2009-11-24 17:14
标题: 主板电解电容为什么会鼓泡？
大家在中学上学时都学过电容的作用是滤波的，可以把脉动直流变成近似直线的直流。所以在主板上会有不少电容来滤除相关电路产生的杂波，特别在CPU周围有的主板会有多达10余个电解电容，这是因为CPU工作在几百兆甚至数G的高频下，必须保证电源的绝对纯净，这时就需要使用大容量的电解电容来滤波。由于主板的安装空间和限制，只能使用十余个小容量的电解电容(6.3V1500UF)并联的方法来达到大容量电容的效果。当电解电容的容量下降时，供合CPU工作的核心电压就会变差，其中会窜入周围电路产生的杂波和开关电源电路自身的波形，这时主机就会表现出系统极端的不稳定，运行速度下降，容易蓝屏死机。

　　以前的许多杂志上都谈过有关主板电容鼓泡漏液的事情，大都集中在某一个或两个品牌。今天，我就来分析一下主板上的电容为什么会鼓泡？某网吧用了一批845主板，但是发生了CPU周围多个电容鼓泡漏液，造成主机工作时经常死机，没有正常运行，导致网吧生意下降，没有客源。出现问题的电容型号为：GSC，T10A，RE105度，6.3V1500UF。

　　大家一般都会认识，电容只要鼓泡漏液都是因为过压造成的。其实，并非如此。电容鼓泡漏液的最终原因都是因为过热。电解电容因为其结构特性，内部装有电解液，在使用过程中如果出现过压现象，这时电容的漏电流增大，电容会在短时间内迅速发热，导致电容的温度升高，电容内部的电解液会因高温变成气体致使电容内部的压力增大。当这个压力超过电解电容的铝外壳承受压力的时候，电容就会发生爆炸。为了避免电容爆炸造的不必要的人身和物品损伤，每个电解电容的顶部都有成十字或三叉及其他形状的压力释放点，这是人为的制造压力薄弱点，当电容内部压力过大时，就会从此处泄压，避免产生爆炸情况。

　　再有一点，电容的耐压。标称6.3V的电解电容，其实际击穿电压应该为7.8V。而CPU的核心工作电压只有1.5V多一点。按理说，这个电压是无论如何不会造成6.3V的电解电容过压的。

　　我们再来分析一下主板结构。该型号主板CPU周围使用的电解电容是为CPU供电稳压滤波的，10个电容全部为并联结构，总容量为15000UF。其排列为一字排开。该主板支持PIVCPU，CPU的核心电压值为1.5V。这个电压是由开关稳压管T经过整流二极管D把电源输出的+12V直流电压变压后供应过来的。根据电路，只要开关管不击穿短路，电解电容绝对不会过压鼓泡的。如果真的是开关稳压管击穿，那CPU也一定会同时报废。

　　仔细观察主板结构，这10个并在一起的电容并不是全部鼓泡，有的鼓了，有的没有鼓。如果是过压，这10个电容绝对不会有一个幸免。

　　结果只有一种可能，电容过热!

　　仔细观察就可以发现，这10电容中，靠近CPU散热器和波波磁环的电容都鼓泡，而在风扇卡座后面因为被支架遮挡的或较远的就没有鼓泡。大家都去过网吧，网吧的机器好象是成年不“洗澡”的，只有到网吧易手了，老板不想干了，把机器卖了，这时买机器的人才会为了多赚点钱，对机器除除尘。正因为网吧的机器是24小时不休息的，而多数网吧老板在开业的时候，为了降低风险购买的机器都是低档机，只要能开机运行就可以了。当然这些低档的主板满足家庭使用是绰绰有余有余的，一般家庭平均一天开机两个小时就不错了。但是因为网吧机器连续工作，再加上不除尘，CPU和主机散热不良，导致CPU散热器温度过高，会达到60-70度。电解电容短时间的靠近这样的高温物体，也不会出现什么问题，但是几千个上万个小时的如此工作，各部分元器件会过早的进入失效期，电解电容会因周围环境温度过高，而内部压力过大，最后造成电容断续爆裂而漏液。

作者: 动力学 时间: 2009-11-28 00:54
本帖最后由动力学于 2009-11-28 00:56 编辑

楼主说的不完全正确
电容的容量大小不是高频滤波质量好环的决定因素，而是电容的内阻！教科书上的电容是理想电容，理想电容是没有内阻的，也不消耗电能，所以也不会发热，但实际的电容是有内阻的，因此电流流过电容后就会发热。这个内阻的英文缩写叫ESR，这个ESR与电容的容量基本成负相关关系，也就是说，同一个品牌，且同一系列的电容，容量大，ESR就小，请注意，强调的是同一品牌和同一系列！
   ESR和工作频率有关，和频率的关系类似于英文字母V，频率从低往高，ESR逐渐降低，但频率高到一定程度后，ESR又逐渐升高。目前常见的主板电解电容，最佳工作频率是100Khz-200Khz左右，所有的开关电源基本上都工作在这个频段内，这时电容的ESR是最低的。前些年有人用音响电源上用的大水塘电容来摩主板，以为高明，实际上没搞清上面所说的原理，音响电源基本上是工频整流电源（１００ＨＺ），所用的电容也不注重高频响应，因此在开关电源频段的ESR是很大的，用在主板上起不到好的效果。
   另外，ESR和工作温度也有关，液态电解电容在低温下ESR较高（因为电解液流动性降低），所以有些设计不好的主板会出现冬天开机困难的情况，高温下ESR特性变好，但负作用是寿命减短。合格的主板电解电容，应该能在105C下稳定工作2000-3000小时，温度降10度，寿命加一倍，实际工作环境中最高也就几十度，因此合格的液态电解电容寿命还是比较长的。但有些杂牌电容达不到这个指标，所以才出现爆浆事件。
   最后需要说明的是,固态电容的ESR远小于液态电容，频率特性与液态电容类似，温度特性远好于液态电解电容，所以近年来越来越多的主板和显卡用上了固态电容

作者: dawn_ao 时间: 2009-12-1 17:25
太专业了，没整明白，我再看看

作者: 拓拔寒 时间: 2009-12-1 17:29
我想知道楼主想表达什么？

作者: huizhouma 时间: 2009-12-5 09:59
好专业的牛人

作者: 拓拔寒 时间: 2009-12-5 17:28
等楼下来推荐精英的板子

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