낮은 ESR 커패시터를 사용해야하는 경우
On 2월 18, 2021 by admin새로운 설계를 진행 중이며 올바른 커패시터를 선택해야합니다.
커패시터에서 등가 직렬 저항 (ESR)의 영향은 무엇입니까?
저 ESR 커패시터는 언제 사용해야합니까?
댓글
- 당신이하는 일에 따라 '합니다. 스위칭 레귤레이터의 출력 캡은 RC 저역 통과 필터와 동일한 요구 사항을 갖지 않습니다.
- 관심이있을 수 있습니다. 등가의 안정된 범위 이해 LDO 레귤레이터의 직렬 저항 또는 이것 : ESR, 안정성 및 LDO 레귤레이터
- 언제 높은 속도 opamp? ' 적절할 때. 이 질문은 순수한 의견입니다.
답변
커패시터의 ESR이 관심 주파수에서 커패시터 (\ $ X_C = \ frac {1} {2 \ pi fC} \ $)의 리액턴스를 사용한다면 더 낮은 ESR 커패시터를 원할 수 있습니다.
“낮은 ESR”커패시터에 대한 요구 사항은 일반적으로 주파수가 상대적으로 높은 (kHz에서 MHz) 스위칭 전원 공급 장치의 출력 필터에서 발생합니다. 대용량 전해액이 비례 적으로 작은 ESR을 가지므로 100Hz 또는 120Hz 리플이 ESR의 영향을 크게받지 않는 메인 필터 (SMPS의 입력 필터 포함)에서는 덜 중요합니다.
ESR은 또한 \ $ I ^ 2R \ $ 가열을 유발하여 전해 커패시터의 수명을 극적으로 단축시킬 수 있습니다 (10 ° C 상승시 반감기는 경험상 일반적 임).
또한 다음 분야에서도 유용합니다. 대안이 아닌 고품질의 저 ESR 폴리머 전해를 사용할 때 낮은 ESR 부품이 더 적은 필터 단계로 노이즈를 줄일 수 있기 때문에 초 저잡음 아날로그 전원 공급 장치를 구축합니다.
답변
ESR은 커패시터와 직렬로 연결된 저항입니다.
커패시터에 많은 리플 전류가있는 경우 낮은 ESR이 중요합니다. RMS 리플 전류는 커패시터의 발열 (I ^ 2R) 손실과 추가 리플 전압을 유발합니다.
또한 커패시터의 주파수 응답에 영향을 미칩니다. RC 회로에 의해 형성된 ESR 제로는 실제로 더 높은 출력 리플을 희생하면서 전원 공급 제어 루프의 안정성을 도울 수 있습니다.
애플리케이션은 높은 리플 전류를 가지며 안정성을 위해 ESR 0이 필요하지 않은 경우 낮은 ESR 캡이 적합 할 것입니다.
큰 di / dt가없는 에너지 저장 장치를 찾고 있다면 a 고용량 전해가 더 적합합니다.
설명
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if you don't need the ESR zero
의 의미는 무엇입니까? (#ExplainLikeI ' m5) - @JinSnow 다른 질문의 댓글로 답하기보다는 새로운 질문에 대한 좋은 주제입니다. 예 : " 전력 컨버터 ' 출력 필터의 ESR 0은 무엇이며 제어 루프 안정성에 미치는 영향은 무엇입니까? ". Google에서 답을 찾을 수도 있습니다.
- @ John 감사합니다! 여기서 물었습니다 (하지만 두 번째 부분은 포함하지 않았으므로 ' " 제어 루프 안정성 " 의미) electronics.stackexchange.com/questions/447964/ …
Answer
예상 I ^ 2 R 열 손실 (리플 전류, 제곱)이 발생하면 낮은 ESR 커패시터를 사용해야합니다. , 곱하기 ESR)은 구성 요소에 너무 많은 열입니다.
전원 공급 장치 커패시터는 AC 소스에서 공급되는 DC 전원의 잔물결을 부드럽게합니다. AC 소스가 저주파 (50Hz, 60Hz, 120Hz …) 인 경우 커패시터는 물리적으로 크고 높은 ESR (예 : 1000uF 필터 커패시터가있는 1A 전원의 경우 1ohm)을 견딜 수 있습니다. 이는 1 암페어 리플 전류가 1 와트의 열만 생성하고 큰 (표면적 1 평방 인치 이상) 1000uF 커패시터가 열을 방출 할 수 있기 때문입니다.
스위치 모드 공급 장치가 50 개까지 올라갈 때 kHz이고 적합한 이상적인 커패시터 값은 (다시 1A 출력의 경우) 약 2.2uF, 1ohm ESR은 동일한 1W가 완두콩 크기의 커패시터로 덤프된다는 것을 의미합니다. 너무 작기 때문에 실패합니다. 1 와트의 열을 발산하는 것입니다.
그것은 “전체적인 이야기가 아닙니다 (평균 발산이 지원 가능해 보임에도 불구하고 로컬 난방”핫스팟 “이있을 수 있음). 따라서 별도의 ESR 및 리플 전류 사양이 있습니다.
DC 전원 공급 장치 필터링 외부에있는 커패시터 ESR도 원치 않는 표유 임피던스이기 때문에 문제가됩니다. 이는 “소산 인자”, “손실 탄젠트”또는 Q로 논의 될 수 있으며 상당한 주파수 의존성을 갖습니다.
답변
낮은 ESR 커패시터를 원하는 또 다른 상황은 “작은 버스트에서 많은 전류 소모 ( 이 경우 높은 ESR은 끌어 올 수있는 최대 전류를 제한하여 전력 출력과 회로의 성능을 제한합니다.
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