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ESR/ESL/電容容量

2011-10-31
關鍵詞: ESR ESL 電容

  ESR就是等效串聯電阻。ESR的出現導致電容的行為背離了原始的定義。ESR是等效串聯電阻,意味著,將兩個電容串聯,會增大這個數值,而并聯則會減少之。和ESR類似的另外一個概念是ESL,也就是等效串聯電感。ESL (Equivalent Series Inductance )就是等效電感參數。和ESR(等效電阻)是電容的兩個參數。一只電容器會因其構造而產生各種阻抗、感抗,比較重要的就是ESR等效串聯電阻及ESL等效串聯電感,這就是容抗的基礎。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。 早期的卷制電容經常有很高的ESL,而且容量越大的電容,ESL一般也越大。ESL經常會成為ESR的一部分,并且ESL也會引發一些電路故障,比如串聯諧振等。但是相對容量來說,ESL的比例太小,出現問題的幾率很小,再加上電容制作工藝的進步,現在已經逐漸忽略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,電容也存在一個和電感類似的品質系數Q,這個系數反比于ESR,并且和頻率相關,也比較少使用。

  由ESR引發的電路故障通常很難檢測,而且ESR的影響也很容易在設計過程中被忽視。簡單的做法是,在仿真的時候,如果無法選擇電容的具體參數,可以嘗試在電容上人為串聯一個小電阻來模擬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數值,有些種類電容的ESR甚至會高達數歐姆。

  ESR值與紋波電壓的關系可以用公式V=R(ESR)I表示。這個公式中的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,當電流增大的時候,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,就像導體截面積越大電阻越小一樣,因此電路中常常以多個小電容并聯工作,以減小ESR值。

         

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