Milloin minun pitäisi käyttää matalan ESR-kondensaattorin
On helmikuu 18, 2021 by adminOlen keskellä uutta mallia ja minun on valittava oikea kondensaattori.
Mikä on vastaavan sarjavastuksen (ESR) vaikutus kondensaattoriin?
Milloin minun pitäisi käyttää matalan ESR-kondensaattorin?
Kommentit
- Se riippuu siitä, mitä ' teet. Kytkentäsäätimen ulostulokannalla ei ole samoja vaatimuksia kuin RC: n alipäästösuodattimella.
- Tämä saattaa kiinnostaa: Ymmärrä vastaavien vakaa alue LDO-säätimen sarjaresistanssi tai tämä: ESR, vakaus ja LDO-säädin
- Milloin minun pitäisi käyttää korkeaa nopeus opamp? Kun se ' on tarkoituksenmukaista. Tämä kysymys on avoin puhtaalle mielipiteelle.
Vastaus
Jos kondensaattorin ESR on korkea verrattuna kondensaattorin reaktanssi (\ $ X_C = \ frac {1} {2 \ pi fC} \ $) mielenkiinnon kohteena olevilla taajuuksilla, saatat haluta matalamman ESR-kondensaattorin.
”Low-ESR” -kondensaattoreita koskeva vaatimus syntyy yleensä kytkentävirtalähteiden ulostulosuodattimissa, joissa taajuus on suhteellisen korkea (kHz – MHz). Sillä ei ole yhtä merkitystä verkkosuodattimissa (mukaan lukien SMPS: n tulosuodatin), joissa suuren kapasiteetin elektrolyysillä on yleensä suhteellisen pieni ESR, joten ESR ei vaikuta suuresti 100 Hz: n tai 120 Hz: n aaltoiluun.
ESR aiheuttaa myös \ $ I ^ 2R \ $ -kuumennuksen, mikä voi lyhentää dramaattisesti elektrolyyttikondensaattoreiden käyttöikää (puoliintumisaika jokaista 10 ° C: n nousua kohti on nyrkkisääntö).
Ne ovat hyödyllisiä myös rakentamalla erittäin hiljaisia analogisia virtalähteitä, koska matala ESR-osa voi vähentää melua vähemmän suodatinvaiheilla, kun käytät laadukkaita matalan ESR-polymeerielektrolyyttisiä vaihtoehtoja.
Vastaus
ESR on juuri sitä, mitä se sanoo, vastus sarjassa kondensaattorisi kanssa.
Alhainen ESR on tärkeä, jos kondensaattorissasi on paljon aaltoiluvirtaa. RMS-aaltoisuusvirta aiheuttaa kondensaattorissa lämmityshäviöitä (I ^ 2R) ja lisää aaltoilujännitettä.
Se vaikuttaa myös kondensaattorisi taajuusvasteeseen. RC-piirin muodostama ESR-nolla voi itse asiassa auttaa vakautta virtalähteen ohjaussilmukassa korkeamman lähtöjännityksen kustannuksella.
Joten jos sovelluksella on suuri aaltoisuusvirta ja et tarvitse ESR-arvoa nollaan vakauden takaamiseksi, matala ESR-korkki on todennäköisesti tapa edetä.
Jos etsit energian varastointia ilman suurta di / dt: tä, suuren kapasiteetin elektrolyyttinen on sopivampi.
Kommentit
- Mitä tarkoitat
if you don't need the ESR zero
? (#ExplainLikeI ' m5) - @JinSnow Se olisi hyvä aihe uudelle kysymykselle sen sijaan, että yritettäisiin vastata toisen kysymyksen kommentteihin. Esimerkiksi. " Mikä on ESR-nolla tehomuuntajan ' -lähtösuodattimessa ja mitkä ovat sen vaikutukset ohjaussilmukan vakauteen? ". Saatat jopa löytää vastauksen Googlen kautta.
- @ John Thanks! Kysyin täältä (mutta ilman toista osaa, koska en tiedä ' en tiedä, mikä on " ohjaussilmukan vakaus " tarkoittaa) electronics.stackexchange.com/questions/447964/…
vastaus
Käytä matalaa ESR-kondensaattoria, kun odotettu I ^ 2 R lämpöhäviö (aaltoiluvirta, neliö , kertaa ESR), on liian paljon lämpöä komponentille.
Virtalähteen kondensaattorit tasoittavat tasaista virtaa vaihtovirtalähteistä saatavalla tasavirralla. Kun vaihtovirtalähde on matalataajuinen (50 Hz, 60 Hz, 120 Hz …), kondensaattorit ovat fyysisesti suuria, ja ne sietävät suurta ESR-arvoa (kuten 1 ohmia 1 A: n virtalähteelle, jossa on 1000 uF suodatinkondensaattori). Tämä johtuu siitä, että yhden ampeerin aaltoiluvirta loi vain yhden watin lämpöä, ja suuri (yli neliötuuman pinta-alaltaan) 1000uF kondensaattori voi irrottaa kyseisen lämmön.
Kun kytkinmoodin tarvikkeet nousivat 50: een kHz, ja sopiva ihanteellinen kondensaattorin arvo oli (jälleen 1A: n ulostulolle) noin 2,2 uF, 1 ohminen ESR tarkoittaa, että sama 1 W upotettaisiin herneen kokoiseen kondensaattoriin. Se ”epäonnistuu, koska se on liian pieni yhden watin lämmön haihduttamiseksi.
Se ei ole koko tarina (paikallislämmityksen ”kuumia pisteitä” saattaa olla, vaikka keskimääräinen haihtuminen vaikuttaa tuettavalta), joten on olemassa erilliset ESR- ja aaltoiluvirtamääritykset.
Kondensaattorin ESR, tasavirransyötön suodatuksen ulkopuolella, on myös huolestuttava, koska se on ei-toivottu hajaimpedanssi. Sitä voidaan käsitellä ”hajaantumistekijänä” tai ”tappiotangenttina” tai Q: ksi, ja sillä on merkittävä taajuusriippuvuus.
Vastaus
Toinen tilanne, jossa haluat matalan ESR-kondensaattorin, on silloin, kun pieniä purskeita on paljon virtaa ( kuten subwoofer-vahvistin). Tällöin korkeampi ESR rajoittaa enimmäisvirtaa, joka voidaan vetää, mikä rajoittaa piirin tehoa ja suorituskykyä.
Vastaa