Bir kapasitörün ESR'si nasıl bulunur?

Bir güç kaynağı devresi kuruyorum ve anahtarlama regülatörü ( L4963 ) düşük ESR çıkışlı bir kapasitör çağırıyor . Söz konusu kapasitör, değerlendirme kartı devresinin C3'üdür.

"Düşük" ne demek? Ne kadar düşük?

Ayrıca, veri sayfasında ESR adında bir parametresi olmayan bir kapasitör için ESR'yi nasıl bulabilir veya hesaplayabilirim ?

Bir veri sayfası bir değer belirtmeden sadece 'düşük ESR' diyorsa, genellikle nispeten düşük ESR değerine sahip herhangi bir kondansatör stilinde sorun yoktur. Bütün bunlar gerçekten ucuz ESR'yi yüksek olduğu ve birkaç ohm olabileceği için ucuz derecelendirilmiş alüminyum elektrolitik kondansatörlerden kaçınmanız gerektiği anlamına gelir.

Bu durumda 1000 µF çıkış kapasitör için bir 'düşük ESR' kapasitör istiyor. Hiç bir 1000 capacF seramik kapasitör ve 1000 capacF tantal kapasitör görmüş olabileceğimi sanmıyorum, muhtemelen 50 dolara mal olacak, bu nedenle bu uygulama için düşük ESR alüminyum bir kapasitör izlemeniz gerekecek. Çıkış dalgalanması, kapasitörün ESR'si ile doğrusal olarak azalacaktır, bu nedenle ne kadar düşük ödemek isterseniz o kadar iyi olur.

Bir kenara, bu voltaj aralığında bir anahtarlama regülatörü için gülünç derecede gerekli bir çıkış kapasitansıdır. Gereksinimlerinizi karşılayan, ancak böyle bir gereksinim olmadan kararlıdır. Beni yanlış anlamayın, genellikle kapasite ne kadar fazla olursa o kadar iyidir, ancak 1.5 A güç kaynağı için 1000 µf gerçekten yüksektir.

'Eşdeğer seri direnç' ve biraz da frekansa bağlı. Temel olarak, kapasitörle birlikte gelen kaçınılmaz sıradan dirençtir.

Düşük ESR, kapasitörün daha ideal bir devre elemanı gibi olduğu anlamına gelir. Direnç sadece ısıyı yayar, bu da genellikle elektrolitik kapasitörler için genellikle iyi olmayan ısıyla sonuçlanır.

Sadece şimdi tahmin ediyorum - Bağladığınız veri sayfasında, göze çarpan parametre 'kayıp açısı tanjantı' gibi görünüyor. Eğer bir 'kayıp açısı' tamamen kapasitif bir reaktanstan uzakta olan bir açı olarak kabul edilirse, o zaman bu açının tanjantı kapasitif reaktansa bölünen seri direnç olacaktır; bu durumda bu sayı düşüktür ESR'nin düşük olacağı anlamına gelir.

Sayıların gideceği kadarıyla: Bir şalter için düşük ESR kapağı genellikle birkaç 10 mOhm'dan fazla olmamalıdır.

"Düşük", elde etmeye çalıştığınız verimlilik ve güvenilirliğe bağlıdır. Düşük ESR kondansatörleri için üretici değerleri tedarik edecektir.

Nichicon düşük ESR kapasitörlerini arayın; düşük ESR değerine sahip parçaları bulacaksınız. VR serisi düşük seri dirençli bir kondansatör değildir. PM Serisi ve ESR veri sayfasında belirtilmiştir. Nichicon (mükemmel kapasitörler yapar) daha yeni serilere sahip olabilir.

ESR, kapasitörün ömrü için kritiktir, çünkü ESR arttıkça, kapasitörün sıcaklığı artacak ve ömrünü azaltacaktır.

ESR, frekansa ve sıcaklığa bağlıdır. Çoğu veri sayfası, ESR'yi anahtarlama frekansınız olabilir veya olmayabilir bir dizi ayrık frekans için listeler.

Bir LCR metreniz varsa, kondansatörü bağlayabilir ve frekansı ayarlayabilir ve ESR'yi ölçebilirsiniz.

Bu, kapasitörünüzdeki termal kaybın hesaplanması için önemlidir. Ohm yasasına geri döner ; Anahtarlama frekansınız için, R olan bir ESR vardır ve kapasitörün içine ve dışına akan, I olan bir ESR vardır ve bunu R ile çarpın ve kapasitörün içindeki güç kaybına sahip olun. Kapasitör veri sayfası ayrıca termal direncini de gösterir, böylece kapasitörünüzü çalıştıracağınız sıcaklığı tahmin edebilirsiniz. Uygulamanız için uygun bir sıcaklık derecesi seçin.

Bu durumda, düşük ESR'nin çıkış geriliminde düşük bir dalgalanma elde etmek için gerekli olduğunu düşünüyorum.

İndüktörden geçen akımın bir dalgalanması olacaktır ve sabit bir çıkış akımı varsayarsak, kapasitörün çıktının farkını emmesi veya sağlaması gerekecektir. Bu dalgalanma akımını ESR ile çarpın ve dalgalanma voltajını elde edin.

ESR'yi kapasitörün fonksiyon jeneratörü tarafından değiştirilen nispeten yüksek bir akımla doldurup boşaltarak ölçebilir ve daha sonra dalgalanma voltajını bir osiloskopla ölçebilirsiniz.

Düşük ESR SMD elektrolitik kondansatör için pratikte 170 mOhm gördüm. Doğru hatırlamıyorsam, voltaj farkı 0,5V idi, bu yüzden akım dalgalanması 3A olmalıydı (güç kaynağı ile sınırlı).

ESR, farklı yüklerde (akım) ve zorunlu yükte (akım / frekans eğrileri) direnç değişimidir. Böylece iki veya üç (daha iyi) şarj / deşarj döngüsü ve kondansatör "direnç" içerisindeki değişimlerinden açı-delta ile kolayca bağıl iç direnci elde edebilirsiniz. bu nedenle, çoklu şarj / deşarj hız döngüsünde Z direnci olan ESR adı verilen bir katsayı belirler ...