电容ESR研究
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电容的ESRESR,是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串联电阻”。
电容的ESR是指电容的等效串联电阻(或阻抗)。
理想的电容,是没有电阻的。
但是实际上,任何电容都有电阻,这个电阻值和电容的材料、结构有关系。
在开关电源技术之前,普遍采用线性电源(现在经常使用的LDO,就属于这种技术),电源电路都工作在低频直流状态,通过滤波整流电路把交流转换成直流。
在低频直流电源中,电容的容量对滤波效果起决定作用,电容的串联阻抗作用可以忽略。
但是低频电源效率低,体积大的缺点非常明显。
后来发展了开关电源技术,大大地提高了电源的转换效率,也减小了电源的体积。
开关电源的工作频率越高,电源的体积也可以越小。
开关电源的工作频率从几十KHz到几MHz不等。
在开关电源中,电容的ESR直接影响电容的效果,它比电容的容量还重要(事实上,我们所说的电容容量一般都是在120Hz下测量的值,当工作频率提高时,电容容量会急剧降低,甚至根本不能启动电容的作用)。
一般而言,我们应该选择ESR小店电容。
在不同的电容类别中,电解电容的ESR通常最大,钽电容次之,陶瓷电容最佳。
当然,即使是电解电容中,也分普通电解电容和低ESR的电解电容。
用在开关电源输出滤波的应该采用低ESR的电解电容。
在维修中,如果用普通电解电容替换低ESR的电解电容,开关电源可能短时间能工作,但是寿命肯定不长。
弄不好,电容很快因为损耗太大而爆裂甚至爆炸,所以更换电容应该小心。
同样容量同样耐压的电解电容,体积大的往往ESR小。
同样容量不同耐压的电解电容,耐压高度往往ESR小。
同样耐压同样容量的电容,105度比85度的ESR要小。
当然,这也不是绝对的,对于同一厂家同一系列的电解电容,基本上成立。
ESR:等效串联电阻理论上,一个完美的电容,自身不会产生任何能量损失,但是实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗,各种原因导致电容变得不“完美”。
这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串联在一起,所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。
比如,我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0开始上升。
但是有了ESR,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。
无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源啦一类的,都使用低ESR的电容器。
同样的,在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。
所以在多数场合,低ESR的电容,往往比高ESR的有更好的表现。
不过事情也有例外,有些时候,这个ESR也被用来做一些有用的事情。
比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。
这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。
这时候,太低的ESR反而会降低整体性能。
实际上,需要更低ESR的场合更多,而低ESR的大容量电容价格相对昂贵,所以很多开关电源采取的并联的策略,用多个ESR相对高的铝电解并联,形成一个低ESR的大容量电容。
牺牲一定的PCB空间,换来器件成本的减少,很多时候都是划算的。
和ESR类似的另外一个概念是ESL,也就是等效串联电感。
早期的卷制电容经常有很高的ESL,而且容量越大的电容,ESL一般也越大。
ESL经常会成为ESR的一部分,并且ESL也会引发一些电路故障,比如串联谐振等。
但是相对容量来说,ESL的比例太小,出现问题的几率很小,再加上电容制作工艺的进步,现在已经逐渐忽略ESL,而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了。
电容esr(Capacitance ESR)低电阻电阻表介绍随着电解电容器的老化,它们的内阻-等效串联电阻(ESR)-增加和最终。
导致电路操作错误。
这种装置可以测量ESR &也可以用来测量小尺寸。
电阻..电路描述IC1a配置为振荡器。
ic2a将该信号2确保50 / 50马克/空间比。
端交换机之间的5伏和¨5volt从而施加交流方波电流约2毫安的电容器待测CX。
iC3b / 1,2指示正半周期C9和iC3b / 3,消极的指示的C10。
R4、C9和C10作为低通滤波器来衰减100千赫Cx的两端电压的交流分量。
C9和C10的电荷直流分量是成正比的ESR。
C9保持正向电压在负半周期和C10持有负电压在正半周期。
IC4的放大差分直流信号可以显示在数字万用表(在200mV的规模)。
10欧姆将由100毫伏表示,1欧姆10 MV,等。
校准调整小一获得100 TP3千赫。
探针连接在一起在IC4的调整/ 6 0mV P4。
分离探针。
设置P2以平衡R2的正电流和负电流,如下所示。
使用- 5V 至TP2。
连接TP4和B、注电流之间的万用表(约2 Ma)。
转移到TP1和TP2 - 5V的调整P2直到获得相同的电流(幅度,忽略信号)。
从TP1删除- 5V。
在A和B之间连接万用表。
将探头应用到一个10欧姆电阻上并调整P3直到多用表。
读100毫伏。
带电电容器的保护。
在测试其ESR之前,始终确保被测试的电容器放电。
然而,事故会发生,所以R3,D1和D2保护充电至少20伏的电容器。
R4,D3和D4的至少32伏。
如果电压是大于这些,这些组件的生存将取决于存储在电容器上的能量。
关于电压和电容。
Len考克斯林山澳大利亚血沉及低电阻测试仪简介电解电容器的年龄,他们的内部阻力-等效串联电阻(ESR)-增加和最终导致电路故障该装置可以测量的ESR及也可以用来测量小。
电阻..电路描述IC1A配置为振荡器。
ic2a这2分,以确保信号50 / 50 /空间比例马克。
ESR,是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串联电阻”。
理论上,一个完美的电容,自身不会产生任何能量损失,但是实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗,各种原因导致电容变得不“完美”。
这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串联在一起,所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。
ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。
比如,我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0开始上升。
但是有了ESR,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。
无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源啦一类的,都使用低ESR的电容器。
同样的,在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。
所以在多数场合,低ESR的电容,往往比高ESR的有更好的表现。
不过事情也有例外,有些时候,这个ESR也被用来做一些有用的事情。
比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。
这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。
这时候,太低的ESR反而会降低整体性能。
ESR是等效“串联”电阻,意味着,将两个电容串联,会增大这个数值,而并联则会减少之。
实际上,需要更低ESR的场合更多,而低ESR的大容量电容价格相对昂贵,所以很多开关电源采取的并联的策略,用多个ESR相对高的铝电解并联,形成一个低ESR的大容量电容。
牺牲一定的PCB空间,换来器件成本的减少,很多时候都是划算的。
和ESR类似的另外一个概念是ESL,也就是等效串联电感。
早期的卷制电容经常有很高的ESL,而且容量越大的电容,ESL一般也越大。
电容ESR表(⼆)电容ESR表的设计、制作、调试3 设计构思及最终完成的电路⼀、⽅案选择在设计制作之前,最重要的决定是动⼿的⽅向。
⼏经考虑和权衡,笔者决定采⽤指针式ESR表的⽅案。
原因有三:⼀是指针式ESR表的测量更便捷。
指针表长于定性测量,数字表长于定量测量,这已是很多电⼦爱好者的共识。
如果不需要确切的测量数值,使⽤指针表更为⽅便。
当我们使⽤ESR表测量⼀只电容时,这只电容“正确”的ESR值往往是未知的,需要做的⼯作是,判断此值是否落在⼀个合理的区间内。
因为有刻度的辅助,指针表的指⽰更直观。
根据笔者多年既使⽤指针式万⽤表,⼜使⽤数字式万⽤表的经验,对于这样的模糊判断,指针表明显更快、更省事(前提是你需习惯指针表的使⽤)。
只要看⼀眼指针摆动的⼤致情况,即可作出判别,不⽤像使⽤数字表那样,需在脑海中进⾏数字的读⼊与⽐较。
⼆是指针式ESR表的量程更宽。
⼀个挡位就可以覆盖从0~∞的范围。
只要适当安排好⾼分辨率指⽰区域,就可以满⾜我们检测电解电容(以及部分⾮电解电容)的需要。
若做成数字表形式,⼀个挡位就只能覆盖某⼀个范围。
⽐如,采⽤万⽤表专⽤A/D芯⽚ICL7106。
因其显⽰数值最⼤为1999,若安排最⼩显⽰ 0.01Ω,其最⼤显⽰将变为19.99Ω,在某些场合下使⽤会受到限制,这样就不能⽤于辅助检测那些容量不⼤的⾮电解电容。
三是指针式ESR表的制作难度更低。
对于数字式ESR表来说,适⽤的显⽰屏难以购买得到,可⾏的⽅法是利⽤现成的数字万⽤表来改制。
但数字万⽤表体积⼩,内部空间狭窄,元件不易安排,还需对准显⽰屏原来安装的位置,给PCB的制作带来较⼤的困难。
对于指针式ESR表来说,则没有这样的限制。
因此,在国外电⼦爱好者的DIY中,数字式ESR表多是以套件形式供应的,个⼈独⽴制作⼤部分采⽤指针式⽅案。
此外,另⼀个促使笔者下决⼼选定指针表制作⽅案的重要因素是,刚好⼿头有⼀块闲置多年的MF500指针式万⽤表。
这⼀型号的指针表曾经在国内风靡,成为⼀代经典。
电容esr等效电路全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电容ESR(Equivalent Series Resistance等效电路)是指电容器内部存在的等效电阻。
在理想情况下,电容器只具有电容性质,即可以存储电荷并产生电场,而没有任何损耗。
然而在现实中,电容器的内部结构会导致一定的电阻存在,这就是ESR。
电容的ESR对于电路的性能有着重要的影响,因此在设计电路时需要充分考虑ESR的影响。
ESR是电容器内部电阻的简称,也叫动态电阻。
它由电容器内部的电解液或电极的电阻引起,主要由电解液的电导率决定。
ESR的存在会导致电容器在充电和放电时损耗能量,产生热量,使得电容器效率降低。
ESR还会影响电容器的响应速度和稳定性。
在电路设计中,ESR是一个非常重要的参数。
对于一些对性能要求较高的电路,如功率电源、滤波器等,ESR的影响更加明显。
如果不考虑ESR,可能会影响电路的稳定性、效率和性能。
为了更好地理解ESR的影响,我们可以将电容器和其等效电路进行对比。
电容器的等效电路主要由电容性量element(C)、ESR(R)、电感(L)和介质损耗角(tanδ)四个元素组成。
对于一个实际的电容器,我们可以用一个等效电路来表示其实际情况,如下图所示:[图片描述:电容ESR等效电路图]在这个等效电路中,C是电容器的电容值,R是ESR的电阻值,L 是电容器内部的电感值,tanδ是介质损耗角,表示电容器内部损耗的能量。
将电容器看作这个等效电路,可以更好地理解电容器的实际工作原理。
ESR的大小取决于电容器的类型、材料、尺寸等因素。
一般来说,电容器的ESR越小,其性能越好。
常见的电解电容器和液体电解电容器的ESR相对较高,而固态电容器的ESR较低。
在选择电容器时,需要根据具体的应用场景来选择适合的电容器类型和ESR值。
为了减小ESR的影响,可以采取一些措施。
一是选择ESR较小的电容器,比如固态电容器或专门设计的低ESR电容器。
电容的ESR参数对电路的影响电容器的ESR(等效串联电阻)参数电容器的主要技术指标有电容量、耐压值、耐温值。
除了这三个主要指标外,其他指标中较重要的就是等效串联电阻(ESR)了。
有的电容器上有一条金色的带状线,上面印有一个大大的空心字母“I”,它表示该电容属于LOWESR低损耗电容。
有的电容还会标出ESR值(等效串联电阻),ESR越低,损耗越小,输出电流就越大,电容器的品质越高。
ESR是Equivalent Series Resistance的缩写,即“等效串联电阻”。
理想的电容自身不会有任何能量损失,但实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗。
这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串联在一起,所以就称为“等效串联电阻”。
和ESR类似的另外一个概念是ESL,也就是等效串联电感。
早期的卷制电感经常有很高的ESL,容量越大的电容,ESL一般也越大。
ESL经常会成为ESR的一部分,并且ESL会引起串联谐振等现象。
但是相对电容量来说,ESL的比例很小,出现问题的几率很小,后来由于电容制作工艺的提高,现在已经逐渐忽略ESL,而把ESR作为除容量、耐压值、耐温值之外选用电容器的主要参考因素了。
串联等效电阻ESR的单位是毫欧(mΩ)。
通常钽电容的ESR通常都在100毫欧以下,而铝电解电容则高于这个数值,有些种类电容的 ESR甚至会高达数欧姆。
ESR的高低,与电容器的容量、电压、频率及温度都有关系,当额定电压固定时,容量愈大 ESR愈低。
同样当容量固定时,选用高的额定电压的品种也能降低 ESR;故选用耐压高的电容确实有许多好处;低频时ESR高,高频时ESR 低;高温也会造成ESR的升高。
现在电子技术正朝着低电压高电流电路的设计方向发展,供应给元器件的电压呈现越来越低的趋势,但对功率的要求却丝毫没有降低。
按P=UI的公式来计算,要获得同样的功率,电压降低了,那就必须得增大电流。
例如INTEL、AMD 的最新款CPU,电压均小于2V,和以前3、 4V的电压相比低得多。
关于陶瓷电容ESR的问题似乎所有的硬件工程师谈起电解电容的好坏的时候,最后总是少不了一句,要选择ESR参数低一点的电容云云,公司采购员按这个要求去采购电容的时候,只能选择好品牌,因为采购员心里知道,好品牌的电容ESR参数才低,电解电容的ESR值从不标示出来。
作为开关电源的输出整流滤波电容器,电容量往往是首要的选择,铝电解电容器的电容量完全可以满足要求,而ESR则相对比较高。
可以通过多只并联的方法降低ESR。
也可以选择更大的电容量来降低ESRESR是高频电解电容里面最重要的性能参数,很多电容供应商都强调“LOW ESR”这一性能特征,也就是ESR值很小的意思。
那么,我们如何正确理解LOW ESR的实际意义呢?由于现在电子技术的发展,供应给硬件的电压正呈现越来越低的趋势,例如FPGA、DSP、RAM 系列的供电电压都是很低,有的电路电压小于2V,相比以前动辄3、4V的电压要低得多。
但是,另一方面这些芯片由于晶体管和频率爆增,需求的功耗却是有增无减,因此按P=UI的公式来计算,这些设备对电流的要求就越来越高了。
比如在电脑主板上,例如两颗功耗同样是70W的CPU,前者电压是 3.3V,后者电压是 1.8V。
那么,前者的电流就是I=P/U=70W/3.3V大约在21.2A左右。
而后者的电流就是I=P/U=70W/1.8V=38.9A,达到了前者的近一倍。
在通过电容的电流越来越高的情况下,假如电容的ESR值不能保持在一个较小的范围,那么就会产生比以往更高的涟波电压(理想的输出直流电压应该是一条水平线,而涟波电压则是水平线上的波峰和波谷)。
此外,即使是相同的涟波电压,对低电压电路的影响也要比在高电压情况下更大。
例如对于3.3V的MCU而言,0.2V涟波电压所占比例较小,还不足以形成致命的影响,但是对用于1.8V供电的FPGA、DSP而言,同样是0.2V的涟波电压,其所占的比例就足以造成数字电路的判断失误。
那么ESR值与涟波电压的关系何在呢?我们可以用以下公式表示:V=R(ESR)×I这个公式中的V就表示涟波电压,而R表示电容的ESR,I表示电流。
电容ESR讨论
从上也可以看出电容的ESR不仅是频率f 的函数,也与温度有关~~
电容esr在环路分析中,会引入一个零点,这是个让人头大的问题~
如果没有ESR,也是个头大的问题~~
应该说如果ESR变动范围大,零点位置漂移范围宽,更头大~
从上楼图中,温升导致ESR变动,零点位置也随温升漂移。
深有体会,换了一个低ESR的电容之后,电容就开始吱吱叫的厉害,请问这个情况该怎么避免呢??
应该调整什么参数?
从一楼的等效电路可以分析出,电路的零点其实是串联电阻RS和并联电阻(漏电阻)RP他们两个并联的一个等效电阻(虑到并联电阻通常都很大所以这个电阻约等于串联电阻)和电容形成的,也即我们应该选10k的ESR做设计用,漏电阻影的是系统的Q值。
你说的这个10k,是频率值吗?
电解电容常常达不到这么高的~
我说的是10k的ESR又没说零点是10k哈
ESR有10K?
有点夸张了吧?
这个是不是有点高了?10K啊
还请问一下楼主,那我们平时做仿真的时候,比如反激式输出滤波电容的ESR,我们选择多大频率的ESR?谢谢!开关频率处的纹波,主要就是由纹波电流在ESR上作用的效果。
esr达到20欧,就已经是非常大了~
ESR产生的零点,不会低至300hz的~
我说的不是零点,是哪个频率点来测试ESR。
我们经常用电桥测试ESR的。
我觉得还是按照电源的工作频率来测量更好一点~
看一下这部分电路的传函数
传函为:
我们可以看到电路由于esr造成的零点主要由串联电阻决定,也就是选esr时应该测量频率10k时的值。
电容ESR表(⼀)电容ESR表的特点、测量原理、电路分析电容ESR表(⼀)电容ESR表的特点、测量原理、电路分析这个专题起源于笔者偶然得到的信息。
在完成所译《⾳频功率放⼤器设计⼿册》⼀书的勘误⼯作后,笔者因需在⽹上查阅美国Tektronix公司的⽰波器资料,看到外国论坛有位⽹友在介绍维修经验时,⼤⼒推荐电容ESR表,称其为电⼦爱好者的强⼒⼯具,对检测电器帮助极⼤,故⽽引发了笔者的兴趣。
经过⼀段时间的揣摩、研究、设计、制作及试⽤,结合本⼈以往的经验,确认此君所⾔⾮虚。
这种电容ESR表确实是检修电⼦设备、排除电路故障的强⼒⼯具和⼗分有⽤的好帮⼿。
独乐乐不如众乐乐,根据本⼈掌握的知识和实际设计制作,在此对电容ESR表作全⾯介绍,以期能给⼴⼤电⼦爱好者提供有益的帮助,推动这⼀新型⼯具的普及应⽤。
1 电容ESR表的特点可能不少⼈都没听说过这种表。
笔者以前也仅知道,专业仪器的LCR电桥可以测量电容的ESR。
何为ESR?测量电容的ESR有什么⽤?相信很多读者⼼中会有这样的疑问。
为此,先进⾏简单的背景知识介绍。
⼀、背景知识介绍1.电容的ESRESR是英语Equivalent Series Resistance的缩写,意为等效串联电阻。
⾃⾝不会产⽣任何能量损耗的完美电容只存在于理论,实际的电容总是存在着⼀些缺陷。
这个损耗,在外部的表现就像⼀个电阻跟电容串联在⼀起。
另⼀⽅⾯,由于引线、卷绕等物理结构因素,电容内部还存在着电感成分。
因此,实际电容的等效模型可以表⽰为图1所⽰的模式。
其中电容C为理想电容,R为等效串联电阻,即ESR,L为等效串联电感,即ESL。
引⼊ESR和ESL,使得模型更接近于电容在电路中的实际表现。
图1 实际电容的等效模型电容ESR表(⼀)电容ESR表的特点、测量原理、电路分析图2 实际电容与理想电容的差别。
斜直线为理想电容的阻抗曲线,呈V字形的是实际电容的阻抗曲线。
电容ESR表(⼀)电容ESR表的特点、测量原理、电路分析图3 不同容量电容的阻抗特性曲线ESR的存在,令电容的⾏为表现背离其原来的定义。
电容的ESL、ESR(2010-10-02 00:37:59)转载▼分类:电子标签:杂谈ESL:等效电感ESR:等效电阻低频时,一般只考虑ESR,需要降低ESR可以通过多个电容并联来到实现,这两个参数跟电容的封装也有一定得关系,一般情况下,贴片比直插的要小。
一般来说,低ESR的电容依此是:最小是陶瓷电容,再是钽电容,最差是电解电容。
频率较高时尽量选用低价的陶瓷电容(0805 10uF/6.3V,0603 4.7uF/6.3V),需要体积小大电容则可以用钽电容,只是价位较贵.(47uF/4V P型,相当于0805,约0.6元,47uF/6.3V A型,约0.3元).用电解电容时一定要并一个陶瓷电容,因为电解电容高频响应不好且ESR值大。
我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0时刻开始上升。
但是有了ESR,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。
无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源,都使用低ESR的电容器。
同样的,在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。
所以在多数场合,低ESR的电容,往往比高ESR的有更好的表现。
不过事情也有例外,有些时候,这个ESR也被用来做一些有用的事情。
比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。
这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。
这时候,太低的ESR反而会降低整体性能。
ESR是等效“串连”电阻,意味着,将两个电容串连,会增大这个数值,而并联则会减少之。
实际上,需要更低ESR的场合更多,而低ESR的大容量电容价格相对昂贵,所以很多开关电源采取的并联的策略,用多个ESR相对高的铝电解并联,形成一个低ESR的大容量电容。
高esr电容-回复高ESR电容,即高等效串联电阻电容,是指在工作频率下,电容器内部存在一定的等效串联电阻(ESR),且该等效串联电阻较大的电容器。
本文将从什么是高ESR电容、高ESR电容的原因、高ESR电容的影响以及如何选择适合的高ESR电容等方面展开详细的讨论。
什么是高ESR电容?电容器是一种用于存储电荷的被动元件,它能够在电路中储存和释放电能。
在电容器的等效电路模型中,除了电容元件外,还存在一个等效串联电阻。
而高ESR电容则是指其等效串联电阻较大的电容器。
ESR的单位为欧姆(Ω),它代表了电容器内部存在的串联电阻的大小。
高ESR电容的原因高ESR电容主要有以下几个原因:1. 材料限制:不同材料制造的电容器具有不同的ESR特性。
一些材料的ESR较高,因此制成的电容器ESR也会相对较高。
2. 技术水平:制造电容器的工艺水平也会影响ESR大小。
一些制造工艺较低的电容器ESR较高。
3. 封装结构:电容器的封装结构也会影响ESR。
某些封装结构容易导致ESR偏高。
高ESR电容的影响高ESR电容对电路性能会有一定的影响:1. 增加能量损耗:高ESR电容内部存在较大的串联电阻,会导致能量在电容器内部转化为热能而损失。
2. 减小容量有效值:由于存在较大的等效串联电阻,高ESR电容的实际容量值会减小,从而影响电路的性能。
3. 降低频率响应:高ESR电容在高频率下响应的能力较弱,可能导致信号传输的失真或削弱。
如何选择适合的高ESR电容选择适合的高ESR电容需要考虑以下几个方面:1. 工作频率:根据电路的工作频率确定需要选择的高ESR电容的频率响应特性。
2. 容量与ESR的平衡:根据电路的需求,在考虑ESR的同时,选择符合所需容量的高ESR电容。
3. 原材料选择:不同材料制造的电容器具有不同的ESR特性,根据具体需求选择合适的原材料。
4. 封装结构:封装结构也会影响ESR大小,根据电路的需要合理选择。
总结:高ESR电容是指具有较大等效串联电阻的电容器。
电容ESR表电容ESR表电容ESR表的特点、测量原理、电路分析作者薛国雄来源《无线电》杂志浏览3449发布时间2011-01-11这个专题起源于笔者偶然得到的信息。
在完成所译《音频功率放大器设计手册》一书的勘误工作后,笔者因需在网上查阅美国Tektronix公司的示波器资料,看到外国论坛有位网友在介绍维修经验时,大力推荐电容ESR表,称其为电子爱好者的强力工具,对检测电器帮助极大,故而引发了笔者的兴趣。
经过一段时间的揣摩、研究、设计、制作及试用,结合本人以往的经验,确认此君所言非虚。
这种电容ESR表确实是检修电子设备、排除电路故障的强力工具和十分有用的好帮手。
独乐乐不如众乐乐,根据本人掌握的知识和实际设计制作,在此对电容ESR表作全面介绍,以期能给广大电子爱好者提供有益的帮助,推动这一新型工具的普及应用。
1 电容ESR表的特点可能不少人都没听说过这种表。
笔者以前也仅知道,专业仪器的LCR电桥可以测量电容的ESR。
何为ESR?测量电容的ESR有什么用?相信很多读者心中会有这样的疑问。
为此,先进行简单的背景知识介绍。
一、背景知识介绍1.电容的ESRESR是英语Equivalent Series Resistance的缩写,意为等效串联电阻。
自身不会产生任何能量损耗的完美电容只存在于理论,实际的电容总是存在着一些缺陷。
这个损耗,在外部的表现就像一个电阻跟电容串联在一起。
另一方面,由于引线、卷绕等物理结构因素,电容内部还存在着电感成分。
因此,实际电容的等效模型可以表示为图1所示的模式。
其中电容C为理想电容,R为等效串联电阻,即ESR,L为等效串联电感,即ESL。
引入ESR和ESL,使得模型更接近于电容在电路中的实际表现。
图1 实际电容的等效模型图2 实际电容与理想电容的差别。
斜直线为理想电容的阻抗曲线,呈V字形的是实际电容的阻抗曲线。
图3 不同容量电容的阻抗特性曲线ESR的存在,令电容的行为表现背离其原来的定义。
电桥电容esr
电桥是一种用于测量电阻、电容、电感等电学参数的仪器。
它通常由四个电阻或电容组成,形成一个四边形电路,通过测量对角线两端的电压或电流差异来计算被测参数的值。
在电桥中,电容 ESR(等效串联电阻)是指电容器的等效串联电阻。
当电容器在电路中工作时,它不仅表现出电容的特性,还会因为其内部结构和介质的电阻而产生一定的电阻。
这个等效串联电阻会对电容器的性能产生影响,例如导致能量损失和频率响应的变化。
测量电容 ESR 的常见方法之一是使用电桥。
电桥可以通过比较被测电容器与已知标准电容器的电阻差异来计算出电容 ESR 的值。
这种方法通常需要使用专门的电桥仪器,并根据仪器的操作说明进行测量。
电容 ESR 的值对于某些应用非常重要,例如在滤波器设计、电源滤波和高频电路中。
较低的电容 ESR 可以提高电路的性能和效率,减少能量损失和信号失真。
因此,了解和测量电容 ESR 是电子工程中常见的任务之一。
总的来说,电桥是一种用于测量电学参数的仪器,而电容 ESR 是电容器的一个重要特性,通过电桥可以测量电容 ESR 的值,这对于电子工程中的电路设计和性能评估非常重要。
esr原理ESR原理。
ESR(Equivalent Series Resistance)是指等效串联电阻,是电容器的一个重要参数。
在电路中,电容器是一种存储电荷的元件,它具有存储电荷和释放电荷的特性。
然而,电容器并非完美的元件,除了存储电荷外,它还会存在一些损耗,这种损耗就是由ESR引起的。
本文将围绕ESR原理展开讨论。
首先,我们来了解一下ESR的定义。
ESR是电容器内部等效的串联电阻,它是由电容器内部的电介质损耗、电极材料的电阻以及引线和焊点的电阻等因素共同导致的。
ESR的存在会导致电容器在工作过程中产生能量损耗,使得电容器的性能受到影响。
其次,我们需要了解ESR的影响。
ESR的存在会导致电容器在工作时产生热量,这会影响电容器的温度稳定性,甚至缩短电容器的使用寿命。
此外,ESR还会影响电路的稳定性和性能,尤其是在高频电路中,ESR会导致电容器的频率特性发生变化,从而影响整个电路的工作状态。
接着,我们来探讨ESR的测试方法。
常见的测试ESR的方法有两种,一种是使用LCR仪器进行测试,另一种是使用示波器和信号发生器进行测试。
在实际测试中,需要注意选择合适的测试方法,并严格按照测试标准进行测试,以确保测试结果的准确性。
最后,我们需要了解如何降低ESR对电路性能的影响。
为了降低ESR对电路性能的影响,我们可以采取一些措施,比如选择ESR较小的电容器、合理设计电路布局、降低工作温度等。
通过这些措施,可以有效降低ESR对电路性能的影响,提高电路的稳定性和可靠性。
总之,ESR作为电容器的重要参数,对电路的性能有着重要影响。
了解ESR 的原理、影响、测试方法以及降低方法,可以帮助我们更好地应用电容器,提高电路的性能和可靠性。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
高频低阻esr的电解电容概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代电子设备中,电容器作为一种重要的被动元件,广泛应用于各个领域。
其中,电解电容是一种常见的类型。
随着科技的不断发展,对电容器性能的要求也越来越高。
而高频低阻ESR(Equivalent Series Resistance)的电解电容因其独特的特性,在各种电子设备中得到了广泛应用。
本文旨在对这种类型的电解电容进行概述和说明,并探讨其性能与应用。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分,具体安排如下:引言部分主要介绍本文研究背景、目的以及文章结构。
第二部分将对高频低阻ESR的电解电容进行详细介绍,包括电解电容简介、ESR 概念解释以及在高频环境下ESR对性能的影响。
第三部分将探讨低阻ESR电解电容在通信设备领域、新能源车辆和工业自动化系统中的应用场景。
第四部分将重点关注解决高频低阻ESR问题所采取的方法和技术进展,包括优化材料与结构设计、增加并联或串联装置以降低ESR值,以及温度控制和散热管理策略的重要性。
最后的结论与展望部分将对本文的主要内容进行总结,并探讨高频低阻ESR的电解电容在未来的技术发展前景。
1.3 目的本文旨在全面介绍高频低阻ESR的电解电容,包括其概述、性能影响以及应用场景。
同时,将探讨目前解决该问题所采取的方法和技术进展,并对未来的发展前景进行展望。
通过深入了解和研究这一主题,可以为相关领域的技术工作者提供有益的参考和指导。
2. 高频低阻ESR的电解电容2.1 电解电容简介电解电容是一种常见的被广泛使用的电子元件,具有良好的容量和能量存储能力。
它由两个导体(称为电极)之间被称为电介质的绝缘物质分隔开来。
其中一种常用的类型是铝电解电容器,其阳极由铝箔构成,与氧化层一起浸泡在含有电解质的溶液中。
2.2 ESR概念解释ESR代表等效串联阻抗,指的是电解电容器在交流(高频)环境下所呈现出来的等效内阻。
这个内阻会引起能量损耗和发热,并且对他们在不同应用场景中的性能产生影响。
铝电解电容器之等效串联电阻ESRESR,是EquivalentSeriesResistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串连电阻”。
理论上,一个完美的电容,自身不会产生任何能量损失,但是实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗,各种原因导致电容变得不“完美”。
这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串连在一起,所以就起了个名字叫做“等效串连电阻”。
等效串联电阻(ESR)是与电容相串联的、代表电容器所有电阻损耗的一个电阻值。
ESR源于电极箔、电解液、引线的电阻和它们之间的连接电阻。
ESR随温度上升而下降,在低频区也随频率的上升而降低。
=============延伸阅读:ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。
比如,我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0开始上升。
但是有了ESR,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。
无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源啦一类的,都使用低ESR的电容器。
同样的,在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。
所以在多数场合,低ESR的电容,往往比高ESR的有更好的表现。
不过事情也有例外,有些时候,这个ESR也被用来做一些有用的事情。
比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。
这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。
这时候,太低的ESR反而会降低整体性能。
ESR是等效“串连”电阻,意味着,将两个电容串连,会增大这个数值,而并联则会减少之。
实际上,需要更低ESR的场合更多,而低ESR的大容量电容价格相对昂贵,所以很多开关电源采取的并联的策略,用多个ESR相对高的铝电解并联,形成一个低ESR的大容量电容。
ESR (Equivalent Series Resistance)理论上,一个完美的电容,自身不会产生任何能量损失,但是实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗,各种原因导致电容变得不“完美”。
这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串联在一起,所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。
比如,我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0开始上升。
但是有了ESR,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。
无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源啦一类的,都使用低ESR的电容器。
同样的,在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。
所以在多数场合,低ESR的电容,往往比高ESR的有更好的表现。
不过事情也有例外,有些时候,这个ESR也被用来做一些有用的事情。
比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。
这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。
这时候,太低的ESR反而会降低整体性能。
实际上,需要更低ESR的场合更多,而低ESR的大容量电容价格相对昂贵,所以很多开关电源采取的并联的策略,用多个ESR相对高的铝电解并联,形成一个低ESR的大容量电容。
牺牲一定的PCB空间,换来器件成本的减少,很多时候都是划算的。
和ESR类似的另外一个概念是ESL,也就是等效串联电感。
早期的卷制电容经常有很高的ESL,而且容量越大的电容,ESL一般也越大。
ESL经常会成为ESR的一部分,并且ESL 也会引发一些电路故障,比如串联谐振等。
但是相对容量来说,ESL的比例太小,出现问题的几率很小,再加上电容制作工艺的进步,现在已经逐渐忽略ESL,而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了。
电容ESR研究
在通过电容的电流越来越高的情况下,假如电容的ESR值不能保持在一个较小的范围,那幺就会产生比以往更高的涟波电压(理想的输出直流电压应该是一条水平线,而涟波电压则是水平线上的波峰和波谷)。
此外,即使是相同的涟波电压,对低电压电路的影响也要比在高电压情况下更大。
例如对于3.3V的CPU而言,0.2V涟波电压所占比例较小,还不足以形成致命的影响,但是对于1.8V的CPU而言,同样是0.2V的涟波电压,其所占的比例就足以造成数字电路的判断失误。
那幺ESR值与涟波电压的关系何在呢?我们可以用以下公式表示:V=R(ESR)&TImes;I 这个公式中的V就表示涟波电压,而R表示电容的ESR,I表示电流。
可以看到,当电流增大的时候,即使在ESR保持不变的情况下,涟波电压也会成倍提高,采用更低ESR 值的电容是势在必行。
这就是为什幺如今的板卡等硬件设备上所用的电容,越来越强调LOW ESR的缘故。