+86-571-85858685

Кратко разбиране на ESR и качествен фактор (Q)

Aug 29, 2022

Като основен фактор при проектирането на веригата, еквивалентното серийно съпротивление (ESR) е измерване на всички неидеални съпротивления в серия с кондензатор. Когато многослойните керамични кондензатори (MLCC) са подложени на AC напрежение с ток, преминаващ през тях, техните собствени загуби, дължащи се на ESR и т.н., генерират топлина, която може да причини различни проблеми с производителността и надеждността в днешните по-сложни и по-малки вериги.

По същия начин факторът на качеството (Q) е важен параметър за измерване на MLCC. Подобно на ESR, качественият фактор зависи от честотата и е трудно да се измери точно в целия честотен диапазон. Освен това свързаната работа по измерване изисква проверка на предоставените данни, така че директното сравнение на данни, предоставени от различни компании, е доста проблематично.

Едно обаче е сигурно - измерената стойност зависи силно от съпротивлението на проводниковите пластини, изолационните материали, накрайниците и т.н. Колкото по-висока е стойността на ESR, толкова по-висока е загубата на енергия на кондензатора - вижте следното уравнение

1

където Rs е еквивалентното серийно съпротивление ESR (в ома), DF е коефициентът на разсейване и Xc е капацитивното съпротивление (в ома).

Еквивалентното серийно съпротивление (ESR) също определя каква част от пулсационния ток ще се преобразува в топлинна енергия. Както бе споменато по-горе, ако разсейването на мощността не се обработва правилно, високите температури могат да повлияят неблагоприятно на работата на кондензатора и могат да доведат до случайна повреда на компонента по време на продължителна работа.

2

Където P е разсейваната мощност (във ватове); I е средният квадратичен ток (в ампери); и R е еквивалентното серийно съпротивление ESR (в ома).

Еквивалентното серийно съпротивление (ESR) може да се измери по два начина.

Използване на резонансна тръба, чиято резонансна честота и честотна лента се влияят от качествения фактор и ESR на кондензатора. Или чрез използване на импедансен анализатор за измервания на размах, който позволява директно измерване на характеристиките, но също така има по-присъщи проблеми с лошия контакт.

Трябва да е ясно, че капацитетът и работното напрежение са двата определящи параметъра на MLCC, а добрият контрол на материалите и дизайна означава постоянна производителност на кондензатора - въпреки че действително измерените стойности може да варират.

Също така е важно да се отбележи, че сравняването на данни, получени от различни източници или тествани по различно време, може да не даде истинска картина на действителното представяне на компонента във веригата; също така е важно да се има предвид, че данните от теста са получени от компонента, монтиран в тестовото приспособление и следователно не са напълно представителни за действителната производителност на компонента, запоен във веригата.

В допълнение, пригодността на компонента за въпросното приложение трябва да бъде потвърдена чрез оценка на веригата и стойностите на ESR и Q са предоставени, за да осигурят референция за работата на MLCC в определен работен честотен диапазон.

Познаването на стойността на еквивалентното серийно съпротивление (ESR) е от решаващо значение, защото то определя дали компонентът е подходящ за RF захранващи приложения. Ако стойността на ESR е твърде висока, самонагряването, причинено от загуби, ще бъде твърде високо и компонентът ще се повреди поради прегряване. Въз основа на стойността на ESR може да се изчисли и максималният номинален ток, който компонентът може да издържи.

Също така си струва да се отбележи, че при приложения с висок пулсационен ток е важно да се вземе предвид ефектът на еквивалентното серийно съпротивление (ESR) - например в редица свързани приложения, като например електрически превозни средства, стойността на ESR на филтърни кондензатори и плосък ток кондензаторите са критично съображение.

ND2+N10+AOI+IN12C

Изпрати запитване