《電子技術(shù)應(yīng)用》
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ESR/ESL/電容容量

2011-10-31
關(guān)鍵詞: ESR ESL 電容

  ESR就是等效串聯(lián)電阻。ESR的出現(xiàn)導(dǎo)致電容的行為背離了原始的定義。ESR是等效串聯(lián)電阻,意味著,將兩個(gè)電容串聯(lián),會增大這個(gè)數(shù)值,而并聯(lián)則會減少之。和ESR類似的另外一個(gè)概念是ESL,也就是等效串聯(lián)電感。ESL (Equivalent Series Inductance )就是等效電感參數(shù)。和ESR(等效電阻)是電容的兩個(gè)參數(shù)。一只電容器會因其構(gòu)造而產(chǎn)生各種阻抗、感抗,比較重要的就是ESR等效串聯(lián)電阻及ESL等效串聯(lián)電感,這就是容抗的基礎(chǔ)。電容器提供電容量,要電阻干嘛?故ESR及ESL也要求低…低;但low ESR/low ESL通常都是高級系列。 早期的卷制電容經(jīng)常有很高的ESL,而且容量越大的電容,ESL一般也越大。ESL經(jīng)常會成為ESR的一部分,并且ESL也會引發(fā)一些電路故障,比如串聯(lián)諧振等。但是相對容量來說,ESL的比例太小,出現(xiàn)問題的幾率很小,再加上電容制作工藝的進(jìn)步,現(xiàn)在已經(jīng)逐漸忽略ESL,而把ESR作為除容量之外的主要參考因素了。

  ESL就是等效電感,ESR就是等效電阻。不管是電阻,電容,電感,還是二極管,三極管,MOS管,還有IC,在高頻的情況下我們都要考慮到它們的等效電容值,電感值。

  順便,電容也存在一個(gè)和電感類似的品質(zhì)系數(shù)Q,這個(gè)系數(shù)反比于ESR,并且和頻率相關(guān),也比較少使用。

  由ESR引發(fā)的電路故障通常很難檢測,而且ESR的影響也很容易在設(shè)計(jì)過程中被忽視。簡單的做法是,在仿真的時(shí)候,如果無法選擇電容的具體參數(shù),可以嘗試在電容上人為串聯(lián)一個(gè)小電阻來模擬ESR的影響,通常的,鉭電容的ESR通常都在100毫歐以下,而鋁電解電容則高于這個(gè)數(shù)值,有些種類電容的ESR甚至?xí)哌_(dá)數(shù)歐姆。

  ESR值與紋波電壓的關(guān)系可以用公式V=R(ESR)I表示。這個(gè)公式中的V就表示紋波電壓,而R表示電容的ESR,I表示電流。可以看到,當(dāng)電流增大的時(shí)候,即使在ESR保持不變的情況下,紋波電壓也會成倍提高。

  電容容量越大,ESR越小,就像導(dǎo)體截面積越大電阻越小一樣,因此電路中常常以多個(gè)小電容并聯(lián)工作,以減小ESR值。

         

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