好像一切的电源工程师谈起电解电容的好坏的时分,最终总是少不了一句,要挑选ESR参数低一点的电容如此,但,公司收购员按这个要求去收购电容的时分,只能挑选好品牌,因为收购员心里知道,好品牌的电容ESR参数才低,因,电解电容的ESR值从不标明出来。
有人问,为什么电容的ESR不标明出来,温度特性不标明出来。其实我也不知道,这儿先来剖析一下电容的几个参数。
一.先来说ESR
作为开关电源的输出整流滤波电容器,电容量往往是首要的挑选,铝电解电容器的电容量完全可以满足要求,而ESR则相对比较高。可以经过多只并联的办法下降ESR。也可以挑选更大的电容量来下降ESR。
ESR是高频电解电容里边最重要的功能参数,许多电容供给商都着重“LOWESR”这一功能特征,也便是ESR值很小的意思。那么,咱们怎么正确理解LOWESR的实际意义呢?
因为现在电子技能的开展,供给给硬件的电压正出现越来越低的趋势,例如FPGA、DSP、RAM系列的供电电压都是很低,有的电路电压小于2V,比较曾经动辄3、4V的电压要低得多。可是,另一方面这些芯片因为晶体管和频率爆增,需求的功耗却是有增无减,因而按P=UI的公式来核算,这些设备对电流的要求就越来越高了。
比方在电脑主板上,例如两颗功耗同样是70W的CPU,前者电压是3.3V,后者电压是1.8V。那么,前者的电流便是I=P/U=70W/3.3V大约在21.2A左右。而后者的电流便是I=P/U=70W/1.8V=38.9A,达到了前者的近一倍。
在经过电容的电流越来越高的情况下,假设电容的ESR值不能坚持在一个较小的规模,那么就会发生比以往更高的涟波电压(抱负的输出直流电压应该是一条水平线,而涟波电压则是水平线上的波峰和波谷)。
此外,即便是相同的涟波电压,对低电压电路的影响也要比在高电压情况下更大。例如关于3.3V的MCU而言,0.2V涟波电压所占份额较小,还不足以构成丧命的影响,可是对用于1.8V供电的FPGA、DSP而言,同样是0.2V的涟波电压,其所占的份额就足以形成数字电路的判别失误。
那么ESR值与涟波电压的联系安在呢?咱们可以用以下公式表明:
V=R(ESR)×I
这个公式中的V就表明涟波电压,而R表明电容的ESR,I表明电流。可以看到,当电流增大的时分,即便在ESR坚持不变的情况下,涟波电压也会成倍前进,选用更低ESR值的电容是势在必行。这便是为什么现在的板卡等硬件设备上所用的电容,越来越着重低ESR的原因。
二.出产厂家为何不肯标明出来ESR呢?
从电解电容器的出产工艺上考虑,电解液的电阻是铝电解电容器等效串联电阻(ESR)的首要部分。大都铝电解电容器出产厂商是不给出ESR数据的首要原因首要是:相关于其它介质的电容器,铝电解电容器的ESR显得太大。如1μF/16V的一般铝电解电容器,其ESR一般在20Ω左右;100μF的铝电解电容器,其ESR也是在1.5~2Ω之间。
试想,这样的数据写在数据手册里肯定会影响使用者的使用铝电解电容器的决心。因而,在某种以上说,使用铝电解电容器是一种无法的挑选。会影响铝电解电容器的使用.
关于一般使用的铝电解电容器,大都铝电解电容器出产厂商是不给出ESR数据的,关于开关电源用的低ESR铝电解电容器或电容量比较大的插脚式铝电解电容器则给出这个数据。
三.趁便了解一下有几个电容参数也不标明的原因
其实,作为硬件工程师,总有这样的感觉,电容的参数,咱们将其分为“显性参数”和“隐性参数”。所谓“显性参数”,便是印在电容外表的一些基本参数,这些参数在咱们看到一颗电容之后往往可以直接得知。例如电容的容量(比方“470μF”等等)、容量误差规模、耐温规模、电压值(比方“16V”)。
所谓“隐性参数”,便是咱们需求依据电容的类型来查询的参数。例如咱们常说的ESR值,现在已成为差异电容功能的重要参数,而咱们在电容上是看不到这个参数的,咱们得去相关的网站经过电容的类型来查询。
和ESR相同命运的相似的参数还有不少,其间包含如下一些:
1.额外的纹波电流值;所说额外纹波电流,将在其ESR上发生损耗而使铝电解电容器发热,这个发热的极限对纹波电流的约束便是额外纹波电流值。其界说为在最高工作温度下可以保证铝电解电容器额外寿数时刻的最大纹波电流值。关于一般使用的铝电解电容器,大都铝电解电容器出产厂商是不给出额外纹波电流数据的,关于开关电源用的低ESR铝电解电容器或电容量比较大的插脚式铝电解电容器则给出这个数据。
2.可以耐受的涟波电流值;上文中已有解说。
3.损耗角的正切(TAN);相当于无功功率和有功功率的比值,这个值跟电容的质量以及发热量有联系,这个值越小电容功能越好。
4.漏电流值;不管绝缘体多大,总是会有纤细的电流漏过电容,这个值则代表详细漏过的多少。而这个参数出产厂家也不肯详细标称。
5.ESL等效电感;等效电感ESL常常会成为ESR的一部分,而且ESL也会引发一些电路毛病,比方串连谐振等。可是相对容量来说,ESL的份额太小,出现问题的几率很小,再加上电容制造工艺的前进,现在现已逐步疏忽ESL,而把ESR作为除容量之外的首要参阅要素了。
其实关怀这些电容参数,便是关怀电容的使用寿数,详细不多说,其他材料或许网上都有很多的介绍。
小结
大都铝电解电容器出产厂商是不给出ESR数据的首要原因首要是:相关于其它介质的电容器,铝电解电容器的ESR显得太大(单个的如日本单个公司电容的在外)。全球很多铝电解电容器出产厂商中,能过给出其出产的铝电解电容器的等效串联电阻(ESR)很少。有的是没有这方面的数据(如国内很多铝电解电容器出产厂家),而有的则是技能保密的需求,当然也有感到自己出产的铝电解电容器的ESR值太大,过于羞涩,发布出去有伤大雅。