照明電源中的電容作用

　　A. 什么是好電容。

　　1.電容容量越大越好。

　　很多人在電容的替換中往往愛用大容量的電容。我們知道雖然電容越大，為IC提供的電流補(bǔ)償?shù)哪芰υ綇?qiáng)。且不說電容容量的增大帶來的體積變大，增加成本的同時還影響空氣流動和散熱。關(guān)鍵在于電容上存在寄生電感，電容放電回路會在某個頻點上發(fā)生諧振。在諧振點，電容的阻抗小。因此放電回路的阻抗最小，補(bǔ)充能量的效果也最好。但當(dāng)頻率超過諧振點時，放電回路的阻抗開始增加，電容提供電流能力便開始下降。電容的容值越大，諧振頻率越低，電容能有效補(bǔ)償電流的頻率范圍也越小。從保證電容提供高頻電流的能力的角度來說，電容越大越好的觀點是錯誤的，一般的電路設(shè)計中都有一個參考值的。

　　2.同樣容量的電容，并聯(lián)越多的小電容越好

　　耐壓值、耐溫值、容值、ESR(等效電阻)等是電容的幾個重要參數(shù)，對于ESR自然是越低越好。ESR與電容的容量、頻率、電壓、溫度等都有關(guān)系。當(dāng)電壓固定時候，容量越大，ESR越低。在板卡設(shè)計中采用多個小電容并連多是出與PCB空間的限制，這樣有的人就認(rèn)為，越多的并聯(lián)小電阻，ESR越低，效果越好。理論上是如此，但是要考慮到電容接腳焊點的阻抗，采用多個小電容并聯(lián)，效果并不一定突出。

　　3.ESR越低，效果越好。

　　結(jié)合我們上面的提高的供電電路來說，對于輸入電容來說，輸入電容的容量要大一點。相對容量的要求，對ESR的要求可以適當(dāng)?shù)慕档汀Ｒ驗檩斎腚娙葜饕悄蛪?，其次是吸收MOSFET的開關(guān)脈沖。對于輸出電容來說，耐壓的要求和容量可以適當(dāng)?shù)慕档鸵稽c。ESR的要求則高一點，因為這里要保證的是足夠的電流通過量。但這里要注意的是ESR并不是越低越好，低ESR電容會引起開關(guān)電路振蕩。而消振電路復(fù)雜同時會導(dǎo)致成本的增加。板卡設(shè)計中，這里一般有一個參考值，此作為元件選用參數(shù)，避免消振電路而導(dǎo)致成本的增加。

　　4.好電容代表著高品質(zhì)。

　　“唯電容論”曾經(jīng)盛極一時，一些廠商和媒體也刻意的把這個事情做成一個賣點。在板卡設(shè)計中，電路設(shè)計水平是關(guān)鍵。和有的廠商可以用兩相供電做出比一些廠商采用四相供電更穩(wěn)定的產(chǎn)品一樣，一味的采用高價電容，不一定能做出好產(chǎn)品。衡量一個產(chǎn)品，一定要全方位多角度的去考慮，切不可把電容的作用有意無意的夸大。

　　B. 電容爆漿之面面談

　　爆漿的種類：

　　分兩類，輸入電容爆漿和輸出電容爆漿。

　　對于輸入電容來說，就是我是說的C1，C1對由電源接收到的電流進(jìn)行過濾。輸入電容爆漿和電源輸入電流的品質(zhì)有關(guān)。過多的毛刺電壓，峰值電壓過高，電流不穩(wěn)定等都使電容過于充放電過于頻繁，長時間處于這類工作環(huán)境下的電容，內(nèi)部溫度升高很快。超過泄爆口的承受極限就會發(fā)生爆漿。

　　對于輸出電容來說，就我說的C2，對經(jīng)電源模塊調(diào)整后的電流進(jìn)行濾波。此處電流經(jīng)過一次過濾，比較平穩(wěn)，發(fā)生爆漿的可能性相對來說小了不少。但如果環(huán)境溫度過高，電容同樣容易發(fā)生爆漿。爆，報也。采用垃圾東西自然要爆，報應(yīng)啊。欲知過去因者，見其現(xiàn)在果;欲知未來果者，見其現(xiàn)在因。

　　電解電容爆漿的原因：

　　電容爆漿的原因有很多，比如電流大于允許的穩(wěn)波電流、使用電壓超出工作電壓、逆向電壓、頻繁的充放電等。但是最直接的原因就是高溫。我們知道電容有一個重要的參數(shù)就是耐溫值，指的就是電容內(nèi)部電解液的沸點。當(dāng)電容的內(nèi)部溫度達(dá)到電解液的沸點時，電解液開始沸騰，電容內(nèi)部的壓力升高，當(dāng)壓力超過泄爆口的承受極限就發(fā)生了爆漿。所以說溫度是導(dǎo)致電容爆漿的直接原因。電容設(shè)計使用壽命大約為2萬小時，受環(huán)境溫度的影響也很大。電容的使用壽命隨溫度的增加而減小，實驗證明環(huán)境溫度每升高10℃，電容的壽命就會減半。主要原因就是溫度加速化學(xué)反應(yīng)而使介質(zhì)隨時間退化失效，這樣電容壽命終結(jié)。為了保證電容的穩(wěn)定性，電容在插板前要經(jīng)過長時間的高溫環(huán)境的測試。即使是在100℃，高品質(zhì)的電容也可以工作幾千個小時。同時，我們提到的電容的壽命是指電容在使用過程中，電容容量不會超過標(biāo)準(zhǔn)范圍變化的10%。電容壽命指的是電容容量的問題，而不是設(shè)計壽命到達(dá)之后就發(fā)生爆漿。只是無法保證電容的設(shè)計的容量標(biāo)準(zhǔn)。

　　所以，短時期內(nèi)，正常使用的板卡電容就發(fā)生爆漿的情況，這就是電容品質(zhì)問題。另外，不正常的使用情況也有可能發(fā)生電容爆漿的情況。比如熱插拔電腦配件也會導(dǎo)致板卡局部電路電流、電壓的劇烈變化，從而引發(fā)電容使用故障。