Când ar trebui să folosesc un condensator ESR scăzut
On februarie 18, 2021 by adminSunt în mijlocul unui nou design și trebuie să aleg condensatorul potrivit.
Care este impactul rezistenței în serie echivalente (ESR) într-un condensator?
Când ar trebui să folosesc un condensator ESR scăzut?
Comentarii
- Depinde ce faceți '. Capacul de ieșire al unui regulator de comutare nu va avea aceleași cerințe ca un filtru RC lowpass.
- Acest lucru poate fi de interes: Înțelegerea gamei stabile de echivalent rezistența în serie a unui regulator LDO sau aceasta: ESR, stabilitate și regulatorul LDO
- Când ar trebui să folosesc un viteza opamp? Când ' este adecvat. Această întrebare este deschisă opiniei pure.
Răspuns
Dacă ESR al condensatorului este ridicat în raport cu reactanța condensatorului (\ $ X_C = \ frac {1} {2 \ pi fC} \ $) la frecvențe de interes, atunci s-ar putea să doriți un condensator ESR redus.
Cerința pentru condensatori „cu ESR scăzut” apare în mod normal în filtrele de ieșire ale surselor de alimentare de comutare, unde frecvența este relativ mare (kHz la MHz). Este mai puțin important în filtrele de rețea (inclusiv filtrul de intrare al unui SMPS) în care un electrolitic de mare capacitate tinde să aibă un VSH proporțional mic, astfel încât ondulația de 100Hz sau 120Hz să nu fie afectată în mare măsură de VES.
VSH provoacă, de asemenea, încălzirea \ $ I ^ 2R \ $, care poate scurta dramatic durata de viață a condensatoarelor electrolitice (timpul de înjumătățire pentru fiecare creștere de 10 ° C este o regulă generală).
Sunt utile și în construirea surselor de alimentare analogice cu zgomot foarte scăzut, deoarece partea ESR scăzută poate reduce zgomotul cu mai puține etape de filtrare atunci când utilizați un polimer de înaltă calitate cu polimer ESR electrolitic mai degrabă decât alternative.
Răspuns
ESR este exact ceea ce spune, rezistență în serie cu condensatorul dvs.
ESR scăzut este important dacă există „mult curent de ondulare în condensatorul dvs. Curentul de ondulare RMS va provoca pierderi de încălzire (I ^ 2R) în condensator și tensiune de ondulare suplimentară.
Va afecta, de asemenea, răspunsul în frecvență al condensatorului dvs. zero ESR format de circuitul RC poate ajuta la stabilitate într-o buclă de control a sursei de alimentare, în detrimentul unei creșteri mai mari a ieșirii.
Deci, dacă aplicația are un curent ridicat și nu aveți nevoie de ESR zero pentru stabilitate, atunci o limită ESR scăzută va fi probabil calea de parcurs.
Dacă căutați stocarea energiei fără di / dt mare atunci electroliticul de mare capacitate este mai potrivit.
Comentarii
- Ce vrei să spui prin
if you don't need the ESR zero
? (#ExplainLikeI ' m5) - @JinSnow Acesta ar fi un subiect bun pentru o nouă întrebare, mai degrabă decât să încercăm să răspundem în comentariile unei alte întrebări. De exemplu. " Ce este un zero ESR într-un convertor de putere ' și ce implicații are pentru stabilitatea buclei de control? ". S-ar putea să găsiți chiar și răspunsul cu Google.
- @ John Mulțumesc! L-am întrebat aici (dar fără a doua parte, deoarece nu ' nu știu nici ce este " stabilitatea buclei de control " înseamnă) electronics.stackexchange.com/questions/447964/…
Răspuns
Ar trebui să utilizați un condensator ESR scăzut atunci când pierderea de căldură I ^ 2 R (curent de ondulare, pătrat) , ori ESR), este prea multă căldură pentru componentă.
Condensatoarele de alimentare cu energie se înclină ușor pe alimentarea CC furnizată din surse de curent alternativ. Când sursa de curent alternativ este de joasă frecvență (50 Hz, 60 Hz, 120 Hz …) condensatorii sunt mari din punct de vedere fizic și ar putea tolera ESR ridicat (de exemplu, 1 ohm pentru o sursă de 1 A cu un condensator de filtrare de 1000 uF). Acest lucru se datorează faptului că un curent de undă de un amplificator a creat doar un watt de căldură și un condensator mare (peste un centimetru pătrat de suprafață) de 1000 uF poate elimina acea căldură.
Când alimentarea cu comutare a crescut la 50 kHz și o valoare adecvată a condensatorului ideal a fost (din nou pentru ieșirea 1A) de aproximativ 2,2 uF, 1 ohm ESR înseamnă că același 1W ar fi aruncat într-un condensator de mărimea unui bob de mazăre. Ar fi eșuat, deoarece este prea mic pentru a disipa un watt de căldură.
Aceasta nu este „povestea completă (s-ar putea să existe„ puncte fierbinți ”de încălzire locală, chiar dacă disiparea medie pare acceptabilă), deci există specificații curente ESR și de undă.
Condensatorul ESR, în afara filtrării sursei de curent continuu, este de asemenea îngrijorător, deoarece este o impedanță nedorită. Poate fi discutat ca „factor de disipare” sau „tangentă de pierdere” sau Q și are o dependență semnificativă de frecvență.
Răspuns
O altă situație în care ați dori un condensator ESR scăzut este atunci când există o mare cantitate de curent în rafale mici ( ca un amplificator sub-woofer). În acest caz, un ESR mai mare va limita curentul maxim care poate fi tras, limitând astfel puterea de ieșire și performanța circuitului.
Lasă un răspuns