ESR是Equivalent Series Resistance的縮�,即“等效串�(lián)電阻�。理想的電容自身不會有任何能量損�,但�(shí)際上,因?yàn)橹圃祀娙莸牟牧嫌须娮瑁娙莸慕^緣介�(zhì)有損�。這個損耗在外部,表�(xiàn)為就像一個電阻跟電容串聯(lián)在一�,所以就稱為“等效串�(lián)電阻�。有的電容還會標(biāo)出ESR值(等效串聯(lián)電阻�,ESR越低,損耗越�,輸出電流就越大�電容�的品�(zhì)越高�
任何一個電容都會存在ESR,在電容電極之間始終都存在著一個電氣性的電阻,如金屬引腳電阻、電極極板電�、以及它們之間的連接電阻等等�
鋁電解電容還包括存在于濕的電解質(zhì)溶液的電�、以及含有高電平“水”的鋁氧化物(水合氧化鋁)中的電阻等�
下圖表示了電解電容ESR的形成因��
�(xiàn)在電子技�(shù)正朝著低電壓高電流電路的�(shè)計方向發(fā)�,供�(yīng)給元器件的電壓呈�(xiàn)越來越低的趨勢,但對功率的要求卻絲毫沒有降低。按P=UI的公式來計算,要獲得同樣的功�,電壓降低了,那就必須得增大電流。例如INTEL、AMD的款CPU,電壓均小于2V,和以前3� 4V的電壓相比低得多。但另一方面這些芯片由于晶體管和頻率的激�,需求的功耗卻是增大了許多,對電流的要求就越來越高�。例如兩顆功率都�70W的CPU,前者電壓是3.3V,后者電壓是1.8V。那么,前者的電流I=P/U=70W/3.3V=21.2A;而后者的電流I=P/U=70W/1.8V=38.9A,將近是前者電流的兩�。在通過電容的電流越來越高的情況�,假如電容的ESR值不能保持在一個較小的范圍,那么就會產(chǎn)生更高的紋波電壓(理想的輸出直流電壓�(yīng)該是一條水平線,而紋波電壓則是水平線上的波峰和波谷),因此就促使工程師在設(shè)計時,要使用最小的ESR電容��
ESR值與紋波電壓的關(guān)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。ESR較高的電�,隨著內(nèi)部發(fā)熱越來越�(yán)�,電解液干枯的速度加快,形成惡性循�(huán),并�(dǎo)致電路故�??梢钥吹?,當(dāng)電流增大的時�,即使在ESR保持不變的情況下,紋波電壓也會成倍提�,因此采用更低ESR值的電容是勢在必行的�
不過一定等效串�(lián)電阻的存在也有好的方�。比如在�(wěn)壓電路中,有一定ESR的電�,在�(fù)載發(fā)生瞬變的時�,會立即�(chǎn)生波動而引�(fā)反饋電路動作,這個快速的響應(yīng),以犧牲一定的瞬態(tài)性能為代�,獲取了后續(xù)的快速調(diào)整能�,尤其是功率管的響應(yīng)速度比較�,而且在電容器的體�、容量受到嚴(yán)格限制的情況。這種情況多見于一些使用MOS管做�(diào)整管的三端穩(wěn)壓器或相似的電路中,采用太低的ESR電容器反而會降低整體的性能�
首先,管腳引腳和電容電極極板金屬的電阻可以忽�,因?yàn)樗鼈兌挤浅P ?/FONT>
造成高ESR的兩個常見因素是�
1)不良的電氣連接�
2)電解溶液的干枯�
對于1�,新、舊電解電容都有可能出現(xiàn);對�2)多�(shù)都是�(fā)生在舊電解電容上�
不良的電氣連接問題主要是由于連接于電容內(nèi)部的管腳引線不是鋁金屬材�,而且一直以來鋁是不可焊的材��
對于鋁質(zhì)的電極極板材料和銅質(zhì)的管腳材料來說,其電氣連接主要采用所謂的“焊接”和�(jī)械壓接方�。但是這兩種方式都會產(chǎn)生較高的ESR�
隨著電解液水分的揮發(fā),ESR也隨之增��
維庫電子通,電子知識,一查百��
已收錄詞�170104�