電容的等效串聯電阻ESR
普遍的概念是:一個等效串聯電阻(ESR)很小的相對較大容量的外部電容能很好地接收快速轉換時的峰值(紋波)電流??墒?,有時這樣的選擇容易引起穩壓器(出格是線性穩壓器?LDO)的不不變,所以必需公道選擇小容量和大容量電容的容值。永遠記著,穩壓器就是一個放大器,放大器大概呈現的各類環境它城市呈現。由于?DC/DC?轉換器的響應速度相對較慢,輸出去耦電容在負載階躍的初始階段起主導的浸染,因此需要特別大容量的電容來減緩相對付?DC/DC?轉換器的快速轉換,同時用高頻電容減緩相對付大電容的快速調動。凡是,大容量電容的等效串聯電阻應該選擇為符合的值,以便使輸出電壓的峰值和毛刺在器件的Dasheet?劃定之內。高頻轉換中,小容量電容在?0.01μF?到0.1μF?量級就能很好滿意要求。表貼陶瓷電容可能多層陶瓷電容(MLCC)具有更小的?ESR。別的,在這些容值下,它們的體積和?BOM?本錢都較量公道。假如局部低頻去耦不充實,則從低頻向高頻轉換時將引起輸入電壓低落。電壓下降進程大概一連數毫秒,時間是非主要取決于穩壓器調理增益和提供較大負載電流的時間。用?ESR?大的電容并聯比用?ESR?剛好那么低的單個電容雖然更具本錢效益。然而,這需要你在?PCB?面積、器件數目與本錢之間尋求折衷。
電容器的主要技能指標有電容量、耐壓值、耐溫值。除了這三個主要指標外,其他指標中較重要的就是等效串聯電阻(ESR)了。有的電容器上有一條金色的帶狀線,上面印有一個大大的空心字母“I”,它暗示該電容屬于LOW?ESR低損耗電容。有的電容還會標出ESR值(等效串聯電阻),ESR越低,損耗越小,輸出電流就越大,電容器的品質越高。ESR?是Equivalent?Series?Resistance的縮寫,即“等效串聯電阻”。抱負的電容自身不會有任何能量損失,但實際上,因為制造電容的質料有電阻,電容的絕緣介質有損耗。這個損耗在外部,表示為就像一個電阻跟電容串聯在一起,所以就稱為“等效串聯電阻”。和ESR雷同的別的一個觀念是ESL,也就是等效串聯電感。早期的卷制電感常常有很高的ESL,容量越大的電容,ESL一般也越大。ESL常常會成為ESR的一部門,而且ESL會引起串聯諧振等現象??墒窍鄬﹄娙萘縼碚f,ESL的比例很小,呈現問題的幾率很小,厥后由于電容建造工藝的提高,此刻已經逐漸忽略ESL,而把ESR作為除容量、耐壓值、耐溫值之外選用電容器的主要參考因素了。?
????串聯等效電阻ESR的單元是毫歐(mΩ)。凡是鉭電容的ESR凡是都在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的坎坷,與電容器的容量、電壓、頻率及溫度都有干系,當額定電壓固按時,容量愈大?ESR愈低。同樣當容量固按時,選用高的額定電壓的品種也能低落?ESR;故選用耐壓高的電容確實有很多長處;低頻時ESR高,高頻時ESR低;高溫也會造成ESR的升高。?
????此刻電子技能正朝著低電壓高電流電路的設計偏向成長,供給給元器件的電壓泛起越來越低的趨勢,但對功率的要求卻絲毫沒有低落。按P=UI的公式來計較,要得到同樣的功率,電壓低落了,那就必需得增大電流。譬喻INTEL、AMD的最新款CPU,電壓均小于2V,和以前3、?4V的電壓對比低得多。但另一方面這些芯片由于晶體管和頻率的激增,需求的功耗卻是增大了很多,對電流的要求就越來越高了。譬喻兩顆功率都是70W的?CPU,前者電壓是3.3V,后者電壓是1.8V。那么,前者的電流I=P/U=70W/3.3V=21.2A;爾后者的電流I=P/U=70W?/1.8V=38.9A,快要是前者電流的兩倍。在通過電容的電流越來越高的環境下,如果電容的ESR值不能保持在一個較小的范疇,那么就會發生更高的紋波電壓(抱負的輸出直流電壓應該是一條程度線,而紋波電壓則是程度線上的波峰和波谷),因此就促使工程師在設計時,要利用最小的ESR電容器。?
????ESR值與紋波電壓的干系可以用公式V=R(ESR)×I暗示。這個公式中的V就暗示紋波電壓,而R暗示電容的ESR,I暗示電流??梢钥吹?,當電流增大的時候,縱然在ESR保持穩定的環境下,紋波電壓也會成倍提高,因此回收更低ESR值的電容是勢在必行的。另外,縱然是溝通的紋波電壓,對低電壓電路的影響也要比在高電壓環境下更大。譬喻對付3.3V的CPU而言,0.2V紋波電壓所占比例較小,不敷以形成很大的影響,可是對付1.8V的CPU,同樣是0.2V的紋波電壓,其所占的比例就足以造成數字電路的判定失誤。?
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