會攢機不叫DIY 最強電容講座·實戰篇

    首先來說ESR。ESR是高頻電解電容里面最重要的性能參數，很多電子元器件都強調“LOW ESR”這一性能特征，也就是ESR值很小的意思。那么，我們如何正確理解LOW ESR的實際意義呢？由于現在電子技術的發展，供應給硬件的電壓正呈現越來越低的趨勢，例如INTEL、AMD的最新款CPU，電壓均小于2V，相比以前動輒3、4V的電壓要低得多。但是，另一方面這些芯片由于晶體管和頻率爆增，需求的功耗卻是有增無減，因此按P=UI的公式來計算，這些設備對電流的要求就越來越高了。

    例如兩顆功耗同樣是70W的CPU，前者電壓是3.3V，后者電壓是1.8V。那么，前者的電流就是I=P/U=70W/3.3V大約在21.2A左右。而后者的電流就是I=P/U=70W/1.8V=38.9A，達到了前者的近一倍。在通過電容的電流越來越高的情況下，假如電容的ESR值不能保持在一個較小的范圍，那么就會產生比以往更高的漣波電壓（理想的輸出直流電壓應該是一條水平線，而漣波電壓則是水平線上的波峰和波谷）。

    此外，即使是相同的漣波電壓，對低電壓電路的影響也要比在高電壓情況下更大。例如對于3.3V的CPU而言，0.2V漣波電壓所占比例較小，還不足以形成致命的影響，但是對于1.8V的CPU而言，同樣是0.2V的漣波電壓，其所占的比例就足以造成數字電路的判斷失誤。

    那么ESR值與漣波電壓的關系何在呢？我們可以用以下公式表示：

    V=R（ESR）×I

    這個公式中的V就表示漣波電壓，而R表示電容的ESR，I表示電流。可以看到，當電流增大的時候，即使在ESR保持不變的情況下，漣波電壓也會成倍提高，采用更低ESR值的電容是勢在必行。這就是為什么如今的板卡等硬件設備上所用的電容，越來越強調LOW ESR的緣故。

    上圖就是一個典型的濾波電路，這種電路也被應用在如今的顯卡上。其中的SW IC相當于顯卡上的開關電源，將輸入的5V直流電轉換為核心或者顯存需要的3.3V直流電。而電路的L/C部分則構成電路的低通濾波器，目的就是盡量濾去直流電中的漣波電壓。

    而上圖的表格則表明了，在L/C部分使用不同種類電容的情況下，這個電路中漣波電壓的表現情況。可以看出，具有LOW ESR性能的鋁固體聚合物導體電容（左邊），其消除漣波電壓的性能最強，鉭二氧化錳電容（右邊）性能次之，鋁電解液電容（中間）表現最差。同時最后的數值還將受溫度影響，這點我們還將在后面詳細說明。 <