自从Intel的Core i7、Core i5发布以来,我们评测室陆续收到来自Intel、华硕、技嘉、微星、映泰的共5块的P55主板了, 在这里我们试图从这5块P55主板中寻找P55主板共同点、寻找属于P55主板的特色,从而揭示P55主板带来的设计变革与其今天对主板发展的影响。
ESL与ESR问题
在理想的供电电路中,当频率一定时电容值越大,回路中的阻抗就越越小,进而滤波效果越好,因此电容值越大滤波效果就越好。但是实际电容并不具有理想电容中的所有特性,存在等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)等问题 。在超高频开关的电路中,ESR不再是简单的发热问题,ESL影响了电容的滤波能力。
图中的L为串联等效电感,C为实际电容
由于ESL的存在,电容上是一个串联谐振电路,如上图所示,在实际工作中电容器像是一个带通滤波器而不是一个低通滤波器——工作当频率大于f0时,呈现为电感,不再是低于f0时的电容。为了实现电容的正常滤波作用,必须尽可能降低电容的ESL与ESR值,尤其是超高频供电电路中。由于电容的ESL、ESR由电容的构造和所用介质材料决定的,与电容容量无关的,但电容的构造和所用介质材料一定时电容的大小又会影响到ESL、ESR,因此必须合理选择架构、材质、容量合适,不能一味追求大容量电容。同时,我们也必须了解,ESL、ESR不仅仅存在于电容,MOSFET亦有此问题。
为了方便读者了解,现在举一例子说明。上图是20uf的MLCC与2000uf电解电容的交流阻抗对比图,在1MHz频率下,MLCC的交流阻抗明显比电解电容降低,这就是为何CPU插座里放置MLCC的重要原因。
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