Mikor kell alacsony ESR kondenzátort használni

Ha a kondenzátor ESR-értéke magas a a kondenzátor (\ $ X_C = \ frac {1} {2 \ pi fC} \ $) reaktanciája érdekes frekvenciákon, akkor érdemes egy alacsonyabb szintű ESR kondenzátort használni.

Az “alacsony ESR” kondenzátorokra vonatkozó követelmény általában a kapcsoló tápegységek kimeneti szűrőiben merül fel, ahol a frekvencia viszonylag magas (kHz – MHz). Kevésbé fontos a hálózati szűrőkben (ideértve az SMPS bemeneti szűrőjét is), ahol a nagy kapacitású elektrolit általában arányosan kicsi ESR-rel rendelkezik, így a 100 Hz-es vagy 120 Hz-es hullámzást nem befolyásolja nagyban az ESR.

Az ESR az \ $ I ^ 2R \ $ hevítést is okozza, ami drámai módon lerövidítheti az elektrolit kondenzátorok élettartamát (a felezési idő minden 10 ° C-os emelkedésnél ökölszabály.) ultra-alacsony zajszintű analóg tápegységek építése, mert az alacsony ESR-rész kevesebb szűrőfokozattal csökkentheti a zajt, ha alternatívák helyett kiváló minőségű alacsony ESR-polimer elektrolitot használ.

Az ESR csak annyit mond, hogy a kondenzátorral sorozatban ellenáll.

Az alacsony ESR fontos, ha sok hullámáram van a kondenzátorban. Az RMS hullámárama fűtési (I ^ 2R) veszteségeket okoz a kondenzátorban, és további hullámfeszültséget okoz.

Ez a kondenzátor frekvenciaválaszát is befolyásolja. Az RC áramkör által létrehozott ESR nulla valóban hozzájárulhat a tápellátás vezérlő hurok stabilitásához, a nagyobb kimeneti hullámzás rovására.

Tehát, ha az alkalmazásnak magas a hullámárama, és a stabilitáshoz nincs szüksége az ESR-re nulla, akkor valószínűleg az alacsony ESR-felső határ lesz a megfelelő út.

Ha energiatárolót keres nagy di / dt nélkül, akkor a nagy kapacitású elektrolitikus megfelelőbb.

Megjegyzések

• Mit értesz if you don't need the ESR zero alatt? (#ExplainLikeI ' m5)
• @JinSnow Ez jó téma lenne egy új kérdésre, ahelyett, hogy megpróbálna válaszolni egy másik kérdés megjegyzésében. Például. " Mi az ESR nulla a teljesítményátalakító ' kimeneti szűrőjében, és milyen következményei vannak a vezérlő hurok stabilitására? ". Lehet, hogy megtalálja a választ a Google-lal is.
• @ Köszönöm John! Itt kérdeztem (de a második rész nélkül, mivel nem tudom ' sem, hogy egy " vezérlő hurok stabilitása " jelentése: electronics.stackexchange.com/questions/447964/…

Alacsony ESR kondenzátort kell használni, amikor a várható I ^ 2 R hőveszteség (hullámáram, négyzetben) , az ESR szorzója), túl sok hő az alkatrész számára.

A tápellátás kondenzátorai sima hullámzást váltakoznak a váltakozó áramú áramforrásokról. Amikor a váltóáramú forrás alacsony frekvenciájú (50 Hz, 60 Hz, 120 Hz …), a kondenzátorok fizikailag nagyok, és elviselhetik a magas ESR-t (például 1 ohmot 1A tápellátásnál 1000 uF szűrőkondenzátorral). Ez azért van, mert egy amperes hullámáram csak egy watt hőt hozott létre, és egy nagy (négyzet hüvelyk feletti felületű) 1000uF kondenzátor képes leadni ezt a hőt.

Amikor a kapcsoló módú ellátás 50-re emelkedett kHz, és a megfelelő ideális kondenzátor értéke (ismét 1A kimenetnél) körülbelül 2,2 uF, 1 ohm ESR azt jelenti, hogy ugyanezt az 1 W-ot egy borsó méretű kondenzátorba dobják. “Nem fog meghibásodni, mert túl kicsi egy watt hő eloszlatásához.

Ez nem a teljes történet (előfordulhatnak helyi fűtési „forró pontok”, még akkor is, ha az átlagos elvezetés támogathatónak tűnik), ezért külön ESR és hullámos áram specifikációk vannak.

A kondenzátor ESR, a DC tápellátás szűrésén kívül, szintén aggodalomra ad okot, mert ez egy nem kívánt kóbor impedancia. Megvitatható “disszipációs tényezőként”, vagy “veszteségi érintőként” vagy Q-ként, és jelentős a frekvenciafüggése.

Egy másik helyzet, amikor alacsony ESR kondenzátort szeretne, az az, amikor sok áram merül fel kis sorozatokban ( mint egy mélynyomó erősítő). Ebben az esetben a magasabb ESR korlátozza a lehúzható maximális áramot, ezáltal korlátozva az áramkör teljesítményét és teljesítményét.