電容的等效串聯電阻 ESR

2021-07-11 23:04:52 字數 1547 閱讀 4763

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理論上,乙個完美的電容,自身不會產生任何能量損失,但是實際上,因為製造電容的材料有電阻,電容的絕緣介質有損耗,各種原因導致電容變得不「完美」。這個損耗在外部,表現為就像乙個電阻跟電容

串聯在一起,所以就起了個名字叫做「等效串聯電阻」。

比如,我們認為電容上面電壓不能突變,當突然對電容施加乙個電流,電容因為自身充電,電壓會從0開始上公升。但是有了esr,電阻自身會產生乙個壓降,這就導致了電容器兩端的電壓會產生突變。無疑的,這會降低電容的

濾波效果,所以很多高質量的電源一類的,都使用低esr的電容器。同樣的,在

振盪電路等場合,esr也會引起電路在功能上發生變化,引起電路失效甚至損壞等嚴重後果。

所以在多數場合,低esr的電容,往往比高esr的有更好的表現。

不過事情也有例外,有些時候,這個esr也被用來做一些有用的事情。

比如在穩壓電路中,有一定esr的電容,在

負載發生瞬變的時候,會立即產生波動而引發

反饋電路動作,這個快速的響應,以犧牲一定的瞬態效能為代價,獲取了後續的快速調整能力,尤其是

功率管的響應速度比較慢,並且電容器的體積/容量受到嚴格限制的時候。這種情況見於一些使用mos管做調整管的三端穩壓或者相似的電路中。這時候,太低的esr反而會降低整體效能。

實際上,需要更低esr的場合更多,而低esr的大容量電容**相對昂貴,所以很多開關電源採取的併聯的策略,用多個esr相對高的鋁電解併聯,形成乙個低esr的大容量電容。犧牲一定的pcb空間,換來器件成本的減少,很多時候都是划算的。

和esr類似的另外乙個概念是esl,也就是等效串聯電感。早期的捲製電容經常有很高的esl,而且容量越大的電容,esl一般也越大。esl經常會成為esr的一部分,並且esl也會引發一些電路故障,比如串聯諧振等。但是相對容量來說,esl的比例太小,出現問題的機率很小,再加上電容製作工藝的進步,現在已經逐漸忽略esl,而把esr作為除容量之外的主要參考因素了。

順便,電容也存在乙個和電感類似的品質係數q,這個係數反比於esr,並且和頻率相關,也比較少使用。

由esr引發的電路故障通常很難檢測,而且esr的影響也很容易在設計過程中被忽視。簡單的做法是,在**的時候,如果無法選擇電容的具體引數,可以嘗試在電容上人為串聯乙個小電阻來模擬esr的影響,通常的,鉭電容的esr通常都在100毫歐以下,而

鋁電解電容則高於這個數值,有些種類電容的esr甚至會高達數

歐姆。esr值與紋波電壓的關係可以用公式v=r(esr)×i表示。這個公式中的v就表示紋波電壓,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,紋波電壓也會成倍提高。

封裝esl(nh)esr(歐姆)

0402      0.4           0.06

0603      0.5           0.098

0805      0.6           0.079

1206      1             0.12

1210      0.9           0.12

1812      1.4           0.203

2220      1.6           0.285

等效串聯電阻

esr equivalent series resistance 理論上,乙個完美的電容,自身不會產生任何能量損失,但是實際上,因為製造電容的材料有電阻,電容的絕緣介質有損耗,各種原因導致電容變得不 完美 這個損耗在外部,表現為就像乙個電阻跟電容串聯 在一起,所以就起了個名字叫做 等效串聯電阻 比如...

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