好像所有的電源工程師談起電解電容的優(yōu)劣的時(shí)候,最后老是少不了一句,要選擇ESR參數(shù)低一點(diǎn)的電容云云,但,公司采購(gòu)員按這個(gè)要求去采購(gòu)電容的時(shí)候,只能選擇好品牌,因?yàn)椴少?gòu)員心里知道,好品牌的電容ESR參數(shù)才低,因,電解電容的ESR值從不標(biāo)示出來(lái)。
本文引用地點(diǎn):有人問(wèn),為什么電容的ESR不標(biāo)示出來(lái),溫度特性不標(biāo)示出來(lái)。其實(shí)我也不知道,這里先來(lái)闡明一下電容的幾個(gè)參數(shù)。
一.先來(lái)說(shuō)ESR
作為開(kāi)關(guān)電源的輸出整流濾波電容器,電容量往往是首要的選擇,鋁電解電容器的電容量完全可以滿意要求,而ESR則相比擬力高??梢酝ㄟ^(guò)多只并聯(lián)的要領(lǐng)低落ESR。也可以選擇更大的電容量來(lái)低落ESR。
ESR是高頻電解電容內(nèi)里最重要的機(jī)能參數(shù),許多電容供給商都強(qiáng)調(diào)“LOWESR”這一機(jī)能特征,也就是ESR值很小的意思。那么,我們?nèi)绾握_領(lǐng)略LOWESR的實(shí)際意義呢?
由于此刻電子技能的成長(zhǎng),供給給硬件的電壓正泛起越來(lái)越低的趨勢(shì),譬喻FPGA、DSP、RAM系列的供電電壓都是很低,有的電路電壓小于2V,對(duì)比以前動(dòng)輒3、4V的電壓要低得多。可是,另一方面這些芯片由于晶體管和頻率爆增,需求的功耗卻是有增無(wú)減,因此按P=UI的公式來(lái)計(jì)較,這些設(shè)備對(duì)電流的要求就越來(lái)越高了。
好比在電腦主板上,譬喻兩顆功耗同樣是70W的CPU,前者電壓是3.3V,后者電壓是1.8V。那么,前者的電流就是I=P/U=70W/3.3V約莫在21.2A閣下。爾后者的電流就是I=P/U=70W/1.8V=38.9A,到達(dá)了前者的近一倍。
在通過(guò)電容的電流越來(lái)越高的環(huán)境下,如果電容的ESR值不能保持在一個(gè)較小的范疇,那么就會(huì)發(fā)生比以往更高的漣波電壓(抱負(fù)的輸出直流電壓應(yīng)該是一條程度線,而漣波電壓則是程度線上的波峰和波谷)。
另外,縱然是溝通的漣波電壓,對(duì)低電壓電路的影響也要比在高電壓環(huán)境下更大。譬喻對(duì)付3.3V的MCU而言,0.2V漣波電壓所占比例較小,還不敷以形成致命的影響,可是對(duì)用于1.8V供電的FPGA、DSP而言,同樣是0.2V的漣波電壓,其所占的比例就足以造成數(shù)字電路的判定失誤。
那么ESR值與漣波電壓的干系安在呢?我們可以用以下公式暗示:
V=R(ESR)×I
這個(gè)公式中的V就暗示漣波電壓,而R暗示電容的ESR,I暗示電流??梢钥吹?,當(dāng)電流增大的時(shí)候,縱然在ESR保持穩(wěn)定的環(huán)境下,漣波電壓也會(huì)成倍提高,回收更低ESR值的電容是勢(shì)在必行。這就是為什么如今的板卡等硬件設(shè)備上所用的電容,越來(lái)越強(qiáng)調(diào)低ESR的原因。
二.出產(chǎn)廠家為何不肯標(biāo)示出來(lái)ESR呢?
從電解電容器的出產(chǎn)工藝上思量,電解液的電阻是鋁電解電容器等效串聯(lián)電阻(ESR)的主要部門。大都鋁電解電容器出產(chǎn)廠商是不給出ESR數(shù)據(jù)的主要原因主要是:相對(duì)付其它介質(zhì)的電容器,鋁電解電容器的ESR顯得太大。如1μF/16V的普通鋁電解電容器,其ESR一般在20Ω閣下;100μF的鋁電解電容器,其ESR也是在1.5~2Ω之間。
試想,這樣的數(shù)據(jù)寫在數(shù)據(jù)手冊(cè)里必定會(huì)影響應(yīng)用者的應(yīng)用鋁電解電容器的信心。因此,在某種以上說(shuō),應(yīng)用鋁電解電容器是一種無(wú)奈的選擇。會(huì)影響鋁電解電容器的應(yīng)用.
對(duì)付一般應(yīng)用的鋁電解電容器,大都鋁電解電容器出產(chǎn)廠商是不給出ESR數(shù)據(jù)的,對(duì)付開(kāi)關(guān)電源用的低ESR鋁電解電容器或電容量較量大的插腳式鋁電解電容器則給出這個(gè)數(shù)據(jù)。
三.順便相識(shí)一下有幾個(gè)電容參數(shù)也不標(biāo)示的原因
其實(shí),作為硬件工程師,總有這樣的感受,電容的參數(shù),我們將其分為“顯性參數(shù)”和“隱性參數(shù)”。所謂“顯性參數(shù)”,就是印在電容外貌的一些根基參數(shù),這些參數(shù)在我們看到一顆電容之后往往可以直接得知。譬喻電容的容量(好比“470μF”等等)、容量毛病范疇、耐溫范疇、電壓值(好比“16V”)。
所謂“隱性參數(shù)”,就是我們需要按照電容的型號(hào)來(lái)查詢的參數(shù)。譬喻我們常說(shuō)的ESR值, 33UF 50V,如今已成為區(qū)別電容機(jī)能的重要參數(shù),而我們?cè)陔娙萆鲜强床坏竭@個(gè)參數(shù)的,我們得去相關(guān)的網(wǎng)站通過(guò)電容的型號(hào)來(lái)查詢。
和ESR溝通運(yùn)氣的雷同的參數(shù)尚有不少,個(gè)中包羅如下一些:
1.額定的紋波電流值;所說(shuō)額定紋波電流,將在其ESR上發(fā)生損耗而使鋁電解電容器發(fā)燒,這個(gè)發(fā)燒的限度對(duì)紋波電流的限制就是額定紋波電流值。其界說(shuō)為在最高事情溫度下可以確保鋁電解電容器額定壽命時(shí)間的最大紋波電流值。對(duì)付一般應(yīng)用的鋁電解電容器,大都鋁電解電容器出產(chǎn)廠商是不給出額定紋波電流數(shù)據(jù)的,對(duì)付開(kāi)關(guān)電源用的低ESR鋁電解電容器或電容量較量大的插腳式鋁電解電容器則給出這個(gè)數(shù)據(jù)。
2.可以或許耐受的漣波電流值;上文中已有表明。
3.損耗角的正切(TAN);相當(dāng)于無(wú)功功率和有功功率的比值,這個(gè)值跟電容的品質(zhì)以及發(fā)燒量有干系,這個(gè)值越小電容機(jī)能越好。
4.泄電流值;無(wú)論絕緣體多大,老是會(huì)有細(xì)微的電流漏過(guò)電容,這個(gè)值則代表詳細(xì)漏過(guò)的幾多。而這個(gè)參數(shù)出產(chǎn)廠家也不肯具體標(biāo)稱。
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