计算CPU供电所需要的电容数量.doc

随着处理器的技术发展，主板在处理器供电电路设计越来越受到广大DIY玩家关注。而作为主板的灵魂电容就一直被炒得沸沸扬扬的。什么日系电容啊，红宝石电容啊，全固态电容啊，总之名字越炫就越好。那究竟为什么好呢？就好在名字炫吗？且听我为各位看官慢慢道来。 简单的说，电容是用来滤波的，如果所有交流电都像直流电那么稳定，呈直线状输出，那么我们将不再需要电容。交流电会这样吗？当然不会，会就不叫交流电了。所以，我们不仅需要电容，而且需要很多电容。至于具体需要多少？我们可以这么计算，CPU的供电严格来讲分为输入和输出两部分：输入代表给CPU供电的部分；输出代表CPU的输出功率部分。一输入部分的计算现在的CPU都是用电源的12V接口供电输入的，我们以输入给CPU 100W功率来计算：100/128.333A，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。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(42=8A8.333A) 。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。为了更好理解电容数量和CPU功率的关系，我们打个比方来解析。假如现在有一块主板，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，输入OCR固态电容的涟波电流是6A。这样计算公式如下：6A412V288W ，能够提供288W的功率给CPU。如果有兴趣，可以去计算一下市场上其他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。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 100/1.3574.074A，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。假如一款主板使用了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。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，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。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