揭开层层显卡设计迷雾 编辑教你看电容

吸血大魔王

● 编辑教你看电容　　电容器从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质，它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。
　　而在现在铺天盖地的显卡宣传里，电容的数量和质量往往被看做是一款显卡做工好坏的标志。一般显卡上圆柱形的电容是做第一步的电流过滤，过滤完的电流要在经过陶瓷电容的过滤。在目前显卡GPU功耗较大的环境下，各家厂商为了节省PCB面积并增加供电效率，首先各类固态电容。

常见电容分类

　　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。
　　显卡在长时间使用中，过热导致电解液受热膨胀，导致电容失去作用甚至由于超过沸点导致膨胀爆裂。另一方面是，如果显卡在长期不通电的情形下，电解液容易与氧化铝形成化学反应，造成开机或通电时形成爆炸的现象。但是如果采用固态电容，就完全没有这样的隐患和危险了。

传统的插件电容

　　资深的玩家看到一块显卡后，第一眼就能通过上边的电子元件，判定显卡的用料。而这个判定的过程中，电容常常起到举足轻重的作用。我们都想成为显卡达人，但经验是需要积累的，成为一个显卡达人，必须要有长年累月的资料收集和技术积累，当然一些好的学习方法也能让你成长的更快，例如一些好的技术文献让你懂得基本工作原理，懂得快速的资料快速搜集让你更熟悉每个原件的参数等等。下边就由编辑带路，一步步教你熟悉供电中的每一个原件，让您瞬间成为显卡达人，而首先要介绍的原件，就是我们最为关心的电容。

某厂商高端HD6850Xstorm供电部分

　　下面以我们找到的某款高端HD6850为例，解析电容的奥秘。我们可以注意到，显卡的右边有两排不同形状的元件，虽然形状不同，不过其作用都是相同的，他们都是电容，由两片叫得比较近的金属片中间夹着绝缘物质组成。电源的工作原理是通过充放电完成的，当电路闭合时，电容的正极板被自由电子吸引，并传递至负极板上。
　　由于有绝缘材料的阻隔，自由电子便在负极板积累，而此时两个极板的电压就有了电压差，充电的过程体现了电容的储能功能。电容一直处在一个不断充电，然后放电，再充电，再放电的过程中体现了很多电容的特性。

电容的滤波作用

　　而对于我们来说最有用的莫过于滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流电变成脉冲直流电，这个过程中存在大量高频及脉冲干扰信号，因此在电路中会加入输入输出滤波电容，以滤除高频及脉冲干扰。而上述电路中含有两种不同外形的电容，其作用是相同的，不过由于要求不同，因而采用了不同的方案。其中输入滤波电容采用了固态电容，耐压值为16V，容量达到了270uf。主要应付12V输入电压的较高电压输入。而输出端由于电压较低，电流较高的电路中采用了并联两个容量为470uf 2.5V的三洋钽电容，主要作用是降低内阻。

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● 看透显卡的电容设计
   
　　我们知道了供电原理，下边就细说如何看透电容。刚才介绍到电容的几个点1.耐压值 2.容量 3.内阻 4.材质等等。这些是较为常用的参数，同时电容的基本属性还有品牌，尺寸，漏电，损耗角正切值等等。不同的电容参数均为不同。下边以我们较为常见的固态电解电容进行详解。

日系日化（NCC）电容的解剖图

　　上边是刚才见到的日系日化（NCC）电容的解剖图，这种电容常见于各大中高端显卡上，而镭风家族几乎都使用了这个品牌的电容。从电容的结构图我们可以看到，其由铝材质金属外壳，绝缘材质和导电聚合物，橡胶封口和正负极组成。其中不同的电容区别最大在于中间的材质和导电聚合物。也是电容分类的参考标准。其中包括常见的纸介，运母，陶瓷，薄膜，塑料等等，而固态电解电容最大的不同在于其介质采用了导电性高分子材料，不会与氧化铝产生作用，通电后不会发生爆炸现象，同时也不会由于受热膨胀导致爆裂。

高档电容图解

　　从外壳上，我们可以看到有四个明显的标志，其中包括1.品牌标志 2.产品编号 3.容量 4.额定电压，这些均为电容的重要参数标志，下边就慢慢细分这些标志的作用。
　　一.品牌标志
　　蓝色，上方的小方口是日系日化电容的品牌标志，大部分品牌均有明显的品牌标，让用户可快速识别生产厂家。一般来说，来自日系的电容品质最为用户所认可。其中日系常见品牌包括1.富士通电容（一般标志为红色，上方有一杠带f字样）2.三洋（紫色，常带sepc等字样）3.蓝宝石（红色或蓝色，带LF字样），日系电容的性能和可靠性均有较好的口碑。
　　二.产品编号
　　每款产品都有不同的编号，其中每个编号代表了每个产品属于不同的系列。每个系列均有相应的产品特性，如这款F开头的产品即属于日化NCC里边的F系列固态电容。而06M是属于F系列里边的产品编号。
　　三.容量
　　指的是正负极电位差下的电荷储存量，国际单位为F，即法拉。普通电容的单位为μF，微法。是含量电容储存电荷能力的标准，容量越大则表示可以储存的容量更大，以这颗电容输入滤波电容为例，其容量即为270μF。
　　四.耐压值
　　下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。如果实际电压高于耐压值的话，电容很可能被击穿，因而设定一定的电容余量非常重要，例如在镭风HD6850Xstorm里边，输入电容为16V，而实际输入电压为12V。输出电容电压约为1.0-1.2v，而输出滤波电容为2.5V，都留有了相当足够的余量。

通过互联网搜索电容信息

　　除了刚才谈及的品牌，产品编号，容量，耐压值等，还有一个很重要的参数就是电容的ESR，也就是Equivalent Series Resistance，“等效串联电阻”。每个电容都有一定的内阻，在充电放电的过程中，由于有ESR，电阻自身会产生一个压降，会导致电压相对降低，从而降低电容的滤波效果，因而ESR参数比较重要。然而很多电容在表面上都看不到ESR的参数，那如何分辨出电容的ESR值。
　　其实方法不是没有，一个正规的大厂，均有完善的数据参数PDF，而且为了方便给玩家阅读，很多参数都是公开的，就以这个日化NCC电容为例，我们可以在搜索引擎中搜索到厂家的官方首页，并在当中查找到资料，一般只需输入厂家的英文名，如Nippon Chemi-Con，即可查找到厂家的官方网站。

官方网站电容资料

　　从官方的参数资料上可以看到来自官方的电容资料介绍。我们可以找到官方的电容详细解说PDF。

日化NCC电容新产品

　　通过查阅PDF电容资料，我们可以看到，这款P系列电容属于PSF系列电容，是日化NCC的新产品，其型号多达13款，囊括100μF至1600μF，而值得注意的ESR参数里，最大内阻只有10mΩ。等效串联电阻可以有效提升滤波的效率和降低电压的降低，并能减小热量。
　　编辑点评：
　　教人捕鱼，不如教人捕鱼之术。我们都想成为显卡达人，但经验是需要积累的，成为一个显卡达人，必须要有长年累月的资料收集和技术积累，当然一些好的学习方法也能让你成长的更快。相信阅读了此篇文章的朋友，相信对电容知识一定有深刻的了解。