主板补品:固态电解电容技术详解
那么如何分辨电容的外形呢?电解电容采用两种封装形式。
常见的是直插式封装,其外形为圆柱形,下方有两根金属引线作为电极,垂直安装在电路板上(图5)。
图5 SMT贴片式(Surface MounT)电容,一种是矩形颗粒平贴主板焊接
图6 带橡胶底座的电容
图7 我们可以通过电容下端的底座来分辨SMT贴片式与直插式电容
另外一种采取带橡胶底座的垂直主板安装方式(图6),这种SMT贴片式电容方便使用贴片机大规模、高密度生产,可以实现高效快速焊接,同时在主板上占用的面积很小。区分SMT贴片式与直插式电容的主要依据是电容下端的塑料底座(图7)。
液态电容一般均采取立式封装方式,但是电解电容的封装形式与电容种类并无绝对联系,所以不能仅从封装外形来判断电解电容的类型。液态和固态铝电解电容都有SMT贴片式的产品,钽电容和铝电容都能做成贴片式颗粒状的产品。
五、更换电容,请慎重考虑!
了解了固态电解电容的种种优良特性后,你可能已经迫不及待地想给主板进行“大补”了吧?不过,在此我们要特别提醒:如果你有板卡焊接经验,懂得挑选电子元器件的方法,同时又是超频DIY的铁杆发烧友,那么为你的主板更换固态电容的确是主板进补的不二之选;但是如果你没有电子制作的经历,最好不要动自己更换电容的念头,还是选用使用固态电容的成品主板较为稳妥。
由于更换电容将直接在主板上“动刀”,对主板安全有着很大影响,在此之前应确保主板的“健康状况”。如果你的主板已经发生故障或处于不稳定工作状态,首先应排除其他故障隐患再更换固态电容。在发生了电容漏液、失效的情况时,首先应该修复电路中导致电容失效的器件才能更换电容,否则并不能彻底解决问题。在更换电容前应排除:开关电路是否短路,开关管是否损坏,机箱电源输入的电源质量是否稳定,主板是否散热不良等。在确定了的确是由于电容自身品质或者电容老化导致的漏液后,更换电容才有实际的意义。
在进行替换前,必须先确定替换电容的相关参数,否则无法保证系统实现正常功能,甚至会导致主板损坏!
直径:应确保替换品与原液态电解电容直径相同,这样才能确保电容引脚与电路板上原引脚孔一一对应。替换品尺寸过大,不但无法安装,同时会因元件过密导致散热性能下降,影响器件性能。替换品尺寸过小,电容引脚在插入元件孔焊接时发生弯曲,无法正常焊接或虚焊,导致电路运行不稳定(图8)。
极性:电解电容均有极性,如果在焊接时接错极性,会在使用时增加漏电流而缩短寿命。因此在替换时应按照电路板上标示的极性安装电容。
确认额定性能:在选择替换固态电容时应严格依照被替换的电解电容的额定性能。如应用的环境温度应一致,包括最高温度和最低温度;不能超过额定纹波电流,否则电容内部将因ESR上的电流过大而过度发热。
故障处理:如果不合理焊接导致电容发生短路故障,电容内部会急剧发热,当短路电流过大,电容内部的阴极物质会熔融并产生大量气体,内部压力升高,密封的橡胶或塑料材料将发生卷曲,此时如果有气味或电解液外溢,切勿触摸。如果发生气体进入眼睛或吸入口中应及时用清水冲洗。
图8 错误的安装方式
最后需要强调的是,不能仅从电容来判断主板质量的优劣,如果厂商没有良好的设计和试验环境,最终产品没有做老化检验,元件也没有做搭配测试,即使选用的全是名牌元件,也不能确保拼凑出来的产品的性能。
六、前瞻
液态铝电解电容由于自身的特性,面临着前所未有的压力和挑战.必定要退出历史舞台。新技术、新材料的发展,在创造出固态电解电容的同时,也为铝电解电容的创新突破打开希望之门。将有机半导体材料、导电高分子材料用作铝电解电容阴极的尝试,得到的频率特性、温度特性可以和片式陶瓷电容媲美,甚至高出固态铝电解电容,比如松下公司2006年推出的TS-EE系列铝电解电容具有400~450V的额定电压范围,将额定纹波电流增加了大约1.5倍,有效控制了自身发热,同时体积却缩小了三分之一,寿命可达到10年,而价格却很低。
谁是电解电容世界中最终霸主还需时间来衡量!
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