为什么声卡上用的是液体电容而不是固态电容?

为什么声卡上用的是液体电容而不是固态电容?,第1张

人们常说的“液态电容”与“固态电容”、“加套电容”和“铝壳电容”是怎么回事呢?其实,它们均为指铝电解电容器。

所谓“液态”或“固态”是指电解质的形态。

由于液态电解质在高温下容易大幅度膨胀,为了安全通常会在电容器顶部留有防爆槽(防止爆炸并非防爆浆),让电解质可以渗漏出来以避免爆炸,这就出现了“电容爆浆”。

这个设计就好像当年的高压锅上的保险垫片。

而固态电解质基本不用担心这个问题,只要将空气抽净基本不会因受热膨胀发生爆炸,所以此类电容器一般没有防爆槽。

电解电容器的外壳通常都是铝制,但是多数有塑料外套的电容均为液态电解质,

而固态电解质电容的铝制外壳较为美观,因此人们产生了这样的说法。

除了我们在板卡上常见的传统电解电容器之外,近年来有一种名为双电层电解电容器(法拉电容器)的新型元件逐渐受到关注。

这种电容器只有一个固体电极板,它是利用了液体电解液与固体电极相界面上形成的双电层来存储电荷,也就是说电解液本身充当了另一个电极。

由于液体与固体的接触界面上形成的双电层间距极其微小(即极板间距极小),

所以它的等效电容量可以比传统的电解电容器大的多,足以达到法拉级(甚至可以达到数万法拉)。此类电容器得巨大容量使其完全可以作为电池使用。

不过相比采用电化学原理的电池,双电层电解电容器的充放电过程完全没有涉及化学物质的变化,

这种“物理电池”理论上可以经受无限次充放电循环,而且充电速度和能量转化率也远远高于普通化学电池。但毕竟金无足赤,人无完人,由于双电层间距极小,因此其耐压能力很弱,一般不会超过20V。

2.音频相关电路最好使用液态电解质电容?

经典的Creative Sound Blaster Live! 5.1

目前流传着这样一个说法,就是主板的音频相关的部分以及声卡都应该使用液态电解质电容,

其依据是当年的独立声卡均使用液态电解质电容。应该说这是一个想当然的说法。

这个误会产生的原因主要有两个。

首先,由于板载声音芯片的普及,特别是HD Audio的普及,独立声卡已经逐渐淡出人们的视线。

我们经常谈论的独立声卡都已经是上世纪的产物,像经典的Creative Sound Blaster Live! 5.1声卡已经有近10年的历史。

在当年,电容器产业的发达程度远不如今日,以当时的设计标准来衡量今日的产品是不合适的。

其次,电解质的形态不能够完全决定电容器性能,电容器在发挥不同作用时,对其各种指标的要求也不同。

事实上今日更受音频发烧友喜爱的应该是薄膜电容器和电解电容器的组合,有些顶级发烧友甚至追求法拉电容器。

华硕近日也推出了一款完全采用陶瓷电容器、固态电解质电容器和薄膜电容器的高端声卡产品Xonar D2。

华硕Xonar D2

5.钽电解电容绝对优于铝电解电容?

不少朋友很追捧钽电解电容,认为钽电解电容比铝电解电容优秀。

确实,钽电解电容温度特性、频率特性和可靠性均优于铝电解电容器,但是在容量和耐压方面就弱于铝电解电容器。

同时,钽电容器具有半导体效应,非线性引起的失真较大,不宜在强信号的音响电路中使用,特别是藕合电路。

但由于其频率特性好,很适合于数字解码电路。

固态电容全称为:固态铝质 电解电容 。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,而固态电容的介电材料则为导电性高分子材料。

在各类电容中,唯有铝电解电容存在寿命问题。在确保电容质量的前提下,高温、超压是导致液态电解电容失效的重要因素。液态电解电容的工作温度每上升十摄氏度其使用寿命就会缩短一半以上。电容的热量一方面来自工作环境造,可以通过散热措施减少这种热量传递。另一方面则是因电容的电解质存在电阻,电流流过电容时在其内部产生的,要减少这种情况引起的发热只有通过电解质的技术创新来实现。

20 世纪90 年代以来,采用固态导电高分子材料取代电解液作为阴极的固态铝电解 电容应运而生。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。

由于采用了新型的固态电解质,固态电解电容具有液态电解电容无法企及的优良特性。这些电气性能对于提高计算机系统中以高频为特征的应用显得尤为重要。固态电解电容的多种优良特性可以为主板提供进补疗效,固态电解电容比液态电解电容的优势主要有三点。

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(Equivalent Series Resistance)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。

采购人都会关注的 固态电容 供应商

深圳新富林电子 (www.xfl1688.com)

简介:深圳新富林电子有限公司多年来专业从事 电子元器件配套 服务(包括代理销售)业务,主营 贴片电容 , 贴片电阻 ,铝电解电容,固态电容,已取得风华(FengHua)、三星(SAMSUNG),国巨(YAGEO),华新(Walsin),立隆等原厂授予的代理权,原厂品质,现货直供。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: https://outofmemory.cn/dianzi/9176579.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-25
下一篇 2023-04-25

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存