纹波电流和纹波电压与主板电容的热量

纹波电流和纹波电压，也称作涟波电流和涟波电压，其实就是ripple?current，ripple?voltage。含义就是电容器所能耐受纹波电流/电压值。纹波电压等于纹波电流与ESR的乘积。当纹波电流增大的时候，即使在ESR保持不变的情况下，纹波电压也会成倍提高。换言之，当纹波电压增大时，纹波电流也随之增大，这也是要求电容具备更低ESR值的原因。叠加入纹波电流后，由于电容内部的等效串连电阻（ESR）引起发热，从而影响到电容器的使用寿命。

一般纹波电流与频率成正比，因此低频时纹波电流也比较低。额定纹波电流是在最高工作温度条件下定义的数值。而实际应用中电容的纹波承受度还跟其使用环境温度及电容自身温度等级有关。影响电容寿命的原因有很多，过电压，逆电压，高温，急速充放电等等，正常使用的情况下，最大的影响就是温度，因为温度越高电解液的挥发损耗越快。需要注意的是这里的温度不是指环境或表面温度，是指铝箔工作温度。电容的工作温度每增高10℃寿命减半，所以不要以为2000小时寿命的铝电解电容就比1000小时的好，要注意确认寿命的测试温度。每个厂商都有温度和寿命的计算公式，在设计电容时要参照实际数据进行计算。

在特定的频率下，阻碍交流电流通过的电阻即为所谓的阻抗。它与电容等效电路中的电容值、电感值密切相关，且与ESR也有关系。电容的容抗在低频率范围内随着频率的增加逐步减小，频率继续增加达到中频范围时电抗降至ESR的值。当频率达到高频范围时感抗变为主导，所以阻抗是随着频率的增加而增加。开关电源中的输出滤波电解电容器，其锯齿波电压频率高达数十kHz，甚至是数十MHz，这时电容量并不是其主要指标，衡量高频铝电解电容优劣的标准是“阻抗-频率”特性，要求在开关电源的工作频率内要有较低的等效阻抗，同时对于半导体器件工作时产生的高频尖峰信号具有良好的滤波作用。

通常CPU 和北桥芯片都会使用专用的散热装置降低温度，但是用于CPU 供电的场效应管却没有任何的散热措施。PWM(脉宽调制)电路是CPU 电源供给电路中的核心组成部分，其核心器件 MOSFET 在工作中会释放大量热能，而这区域也是 电子 器件最为密集的部分。通常情况下，MOSFET 紧贴主板装配，借助主 板进行散热，从而直接将热量传递给其周围的电容。CPU 电压调节模块的电路位于CPU 附近，由于CPU 工作中消耗的能源并不恒定，导致电压发生波动，从而需要电容来稳定电压。由于CPU 的频率越来越高，更多的电脑长时间连续工作，这些都直接导致整个主板发热量直线上升，如果散热措施不到位，热量在电容周围积聚从而导致液态电解电容漏液和提前失效。鉴于液态电解电容的诸多问题，固态铝电解 电容应运而生。

铝电解电容采用固态导电高分子材料取代电解液作为阴极，取得了革新性发展。导电高分子材料的导电能力通常要比电解液 高2～3 个数量级，应用于铝电解电容可以大大降低ESR、改善温度频率特性；并且由于高分子材料的可加工性能良好，易于包封，极大地促进了铝电解电容的片式化发展。目前商品化的固态铝电解电容主要有两类：有机半导体铝电解电容(OS-CON)和聚合物导体铝电解电容(PC-CON)。