主板的供电和电容.docx

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主板的供电和电容

主板的供电和电容

买主板先看供电和电容，想必是许多用户在选购主板要做的第一件事情。

为什么这么做？

因为我们按照传统的DIY惯性思维，主板要是超频好，首先主板的供电项数越多越好，其次主板拥有高品质的电容越多越好，这套定律过去非常的实用，现在对于普通用户来说还实用吗？

 到底什么样的供电和电容对主板最好

    凡是有过超频体验的玩家都知道，随着计算机技术的高速发展，CPU主频和系统总线工作频率成倍数的提高，系统对主板供电的要求也越来越严格，尤其在我们对CPU超频的时候。

基于以上原因此主板稳定工作的前提是必须有纯净的电流供应，而高品质的电容和多项供电，可以为系统提供稳定的电流。

● 为什么电容多和供电多对主板好呢？

    主板是由机箱电源直接供电的，从机箱电源出来的电流是很杂的，电流经过主板时，主板必须对电源进行过滤和净化才能使用，针对不同的杂讯是用不同的元件来进行过滤和净化。

◎ 为什么电容多好？

    现在主板上用的电容一般都是LOWESR（低漏电，低噪音）的，耐温参一般为105℃。

对于采用2000μ的大电解电容，它滤波的动作较大比较粗鲁，可以用较少的电容来完成电源的滤波过程，而采用1000μ的小电解电容，滤波动作比较柔和，要用较多的电容并联来完成电源的滤波动作。

前者滤波波形损失较大，严重的甚至会滤掉一些重要的波形，后者由于多个电容并联能产生并联效应，所以对波形损失少，也就是滤波的效果好些。

 其实普通电容要更多的数目才能起到稳定输出作用

    用一句话来说：

就是因为我们采用1000μ的小电解电容，由于滤波柔和，采用较多电容并联来完成电源的滤波，提供很好的效果。

所以给了很多的用户认为电容越多越好的印象。

◎ 几项供电究竟是怎么个名堂？

    其实，几相供电也仅仅是一种电路设计，问题的关键并不在于数量有多少，而是需要保证足够的稳定性。

以Prescott核心的Pentium4 CPU为例，其峰值功耗大约可以达到120W左右，而其电压一般保持在1.35V。

经过简单的计算，此时供电电流大约需要90A。

    主板厂商所要做的是如何分配这90A电流，因为仅用单相供电实在太危险，此时供电元件难以承受高发热量。

而假如使用多相开关电源电路提供，那么每组分担的电流就会小得多，此时就可以减小发热量，从而保证稳定性。

更为重要的是，一旦用户进行超频，那么供电电流会进一步提升。

 供电回路到底是怎么回事呢？

    从上面可以看出，电脑中所谓三、四相供电，实际上是将三、四路PWM开关供电电路“并联”在一起形成的三、四路供电，例如上例所说，使原本一路90A左右的大电流供电系统分成三、四路，减轻了元件的负荷，从而提高了元件工作寿命，也使板卡工作更加稳定。

    从上面的说明我们可以看出，其实供电的电容和供电回路，只是为了提高系统的稳定运行，增加元器件的工作寿命，让板卡工作更加稳定而设计的。

那么现在的固态电容有多好呢？

我们卖主板到底是需要多少电容呢？

其实这一切都可以计算出来，让我们一起来看一吧！

   有些网友会说了，我们现在挑选主板的时候都选用固态电容的主板，比普通的点解电容要好很多。

● 那么固态电容和普通的电容有什么区别呢？

    我们已现在常见的固态铝质电解电容为例：

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。

◎ 固态电容又好在哪里呢？

    对于经常去网吧或者长时间使用电脑的朋友，一定有过或者听过由于主板电容导致电脑不稳定，甚至于主板电容爆裂的事情！

那就是因为一方面主板在长时间使用中，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，如果主板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！

◎  固态电容具备的优点

    固态电容具备环保、低阻抗、高低温稳定、耐高纹波及高信赖度等优越特性，是目前电解电容产品中最高阶的产品。

由于固态电容特性远优于液态铝电容，固态电容耐温达摄氏 260度，且导电性、频率特性及寿命均佳，适用于低电压、高电流的应用，主要应用于数字产品如薄型DVD、投影机及工业计算机等。

●讲完了电容的区别，那么如何计算需要电容数目？

     计算所需的电容，先要分清楚，输入电容和输出电容。

一般的分辨方法是，电感的后级部分是输入电容，而前级部分是输出电容。

第一步：

输入部分的计算

公式：

能供给CPU功率=电容能承受涟波电流×CPU供电输入电压×电容数目

    现在的CPU都是用12V供电输入的，我们以输入给CPU 100W功率来计算：

100/12＝8.333A 。

那么我们需要输入的电容能适应8.333A的Ripper涟波电流Ripper Current（以下简称涟波电流）。

如果无法吸收过多的涟波电流，就会造成输入电流品质不良，影响稳定。

    当然，1颗电容是不够的。

普通的电解电容大致有三种常用规格：

10*16mm、8*20mm、10*12.5mm。

我们以日系松下的电解液电容为例，一颗10*16mm的松下电容能承受2A， 8*20mm的能承受1.87A，10*12.5mm的能承受1.54A。

因此要对付8.333A的涟波电流，10*16规格的也需要4颗以上（4×2=8A<8.333A） 。

当然实际应用中可以稍微小一些，不用做满，因为这里的CPU功率是按照瞬时最大功率计算的，现实中很少会真正发生。

 固态电容就不需要很多了

    为了更好理解电容数量和CPU功率的关系，我们拿悍马HA01-GT来做案例，他们都是用的4颗 OCR的330uF 16V固态电容。

而固态电容比电解液电容要能承受更多的涟波电流，悍马HA01GT上的输入电容OCR固态电容的涟波电流是6A。

    这样计算公式如下：

 6A×4×12V＝288W ，能够提供288W的功率给CPU。

也就是说要达到同样的输出效果，普通的最高能够承受2A的电解电容，需要的数目至少是固态电容的3倍。

如果有兴趣，可以去计算一下市场上主板的输入电容能对应输出多少W功率给CPU。

二．输出部分的计算

公式：

理想需求涟波电流总和=CPU输出功率÷CPU工作电压

    通常输出部分的用料总会比计算出的要少很多（这些是靠用料经验来决定的）。

因为CPU输出功率是个不稳定值，最高输出功率和最低会有很大的落差。

如果完全按最大输出功率来设计用料，即使不惜工本，按照目前机箱的规格，主板PCB上是排不下那么多电容的。

 更大的主板容纳更多的电容，才能带来根好的性能

    我们用CPU输出100W来计算用料。

通常CPU的工作电压在1.35V左右，那输出的电流强度就是 100/1.35＝74.074A，换而言之，所有输出电容可承受的涟波电流总和要等于或大于74A才是最理想搭配。

    我们还是以悍马HA01-GT为例，它使用了8颗OCR 1500uF 2.5V的固态电容，官方公布每颗能承受电流为7.2A也就是57.6A。

这样，和理想状态还是有一定差距，更不要说，如果都换成普通电解液电容，差距就更大。

但即使换成电解液电容，由于CPU输出功率波动极大的特性，主板还是能正常工作的。

● 一句话告诉你到底电容多少有啥用

    看了上述的长篇技术分析，大家如果脑子还没发晕，那么恭喜，你对电容在主板中的作用，已经真正领悟了。

如果晕了也没关系，听我说，简而言之就是以下两点。

 这种输入电解电容输出固态电容的方式在成本和性能上取得了平衡

    第一，电容理论上是越大越好，如果电容不够大，CPU超频后无法提供稳定电流，那主板在超频方面的表现势必会弱很多。

 虽然是电解电容，但是由于KN9S是大板设计，足够的数目弥补了体质的不足，使其超频性能同样优秀

    第二，如果全部采用普通电解电容，那么，需要主板超大才行，否则排不下。

这也是高端主板和一些以超频为功能诉求的主板，大量采用固态电容供电的缘由所在。

固态电容供电对大功率CPU（类似普通CPU超频状态），比普通电解液有非常明显的优势。

● 写在最后

    通过上面的介绍我们可以看出，主板中的供电部分并没有多大的玄机，通过计算我们就可以计算出我们需要什么多少电容，理性消费从一点一滴做起。