วิธีหา ESR ของตัวเก็บประจุ

ฉันกำลังสร้างวงจรแหล่งจ่ายไฟและสวิตช์ควบคุม ( L4963 ) ต้องการตัวเก็บประจุเอาต์พุตESRต่ำ ตัวเก็บประจุที่เป็นปัญหาคือ C3 ของวงจรบอร์ดประเมินผล

"ต่ำ" หมายถึงอะไร ต่ำแค่ไหน?

นอกจากนี้ฉันจะค้นหาหรือคำนวณ ESR สำหรับตัวเก็บประจุที่แผ่นข้อมูลไม่มีพารามิเตอร์ที่เรียกว่า ESR ได้อย่างไร

หากแผ่นข้อมูลระบุว่า 'ESR ต่ำ' โดยไม่ระบุค่าคุณมักจะดีกับตัวเก็บประจุแบบใดก็ตามที่มี ESR ค่อนข้างต่ำ ทั้งหมดนี้หมายความว่าคุณควรหลีกเลี่ยงตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่มีการจัดอันดับเนื่องจาก ESR ของพวกเขานั้นสูงมากและอาจมีหลายโอห์ม

ในกรณีนี้ต้องการตัวเก็บประจุ 'ESR ต่ำ' สำหรับตัวเก็บประจุเอาท์พุท 1000 µF ฉันไม่คิดว่าฉันเคยเห็นตัวเก็บประจุเซรามิก 1,000 andF และตัวเก็บประจุแทนทาลัม 1,000 wF อาจมีค่าใช้จ่าย US $ 50 ดังนั้นคุณจะต้องติดตามตัวเก็บประจุอะลูมิเนียม ESR ต่ำสำหรับโปรแกรมนี้ ระลอกการส่งออกจะลดลงเชิงเส้นด้วย ESR ของตัวเก็บประจุดังนั้นการลดลงจะดีกว่าตามราคาที่คุณต้องการจ่าย

นอกจากนี้นั่นเป็นความจุเอาต์พุตที่ต้องการอย่างมากสำหรับตัวควบคุมการเปลี่ยนในช่วงแรงดันไฟฟ้านั้น คุณอาจต้องการดูตัวควบคุมที่ตรงกับความต้องการของคุณ แต่มีความเสถียรโดยไม่มีข้อกำหนดดังกล่าว อย่าเข้าใจฉันผิดปกติความจุที่มากขึ้นจะดีกว่า แต่ 1,000 ,f นั้นสูงมากสำหรับแหล่งจ่ายไฟ 1.5 A

มัน 'ความต้านทานอนุกรมที่เทียบเท่ากัน' และขึ้นอยู่กับความถี่บ้าง โดยพื้นฐานแล้วมันคือความต้านทานสามัญที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่มาพร้อมกับตัวเก็บประจุ

ESR ที่ต่ำกว่าหมายความว่าตัวเก็บประจุเหมือนองค์ประกอบของวงจรในอุดมคติ ความต้านทานเพียงแค่กระจายพลังงานซึ่งส่งผลให้ความร้อนซึ่งโดยทั่วไปไม่ดีสำหรับตัวเก็บประจุโดยเฉพาะอย่างยิ่งอิเล็กโทรไลต์

เพียงแค่คาดเดาตอนนี้ - ในแผ่นข้อมูลที่คุณเชื่อมโยงพารามิเตอร์สำคัญดูเหมือนว่า 'แทนเจนต์ของมุมการสูญเสีย' หากมีใครสมมติว่า 'มุมการสูญเสีย' คือมุมที่ห่างจากการเกิดปฏิกิริยาแบบ capacitive อย่างแท้จริงแล้วค่าแทนเจนต์ของมุมนั้นจะเป็นการต้านทานแบบอนุกรมที่หารด้วยการเกิดปฏิกิริยาแบบ capacitive ซึ่งในกรณีนี้ตัวเลขที่อยู่ในระดับต่ำ

เท่าที่ตัวเลขจะไป: ESR ที่ต่ำสำหรับนักสลับควรจะมีไม่เกิน 10 mOhm

วิธี "ต่ำ" ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่คุณพยายามทำ สำหรับตัวเก็บประจุ ESR ต่ำผู้ผลิตจะจัดหาค่า

ค้นหาตัวเก็บประจุ ESR ต่ำของ Nichicon และคุณจะพบชิ้นส่วนที่มี ESR ต่ำ VR series ไม่ได้เป็นตัวเก็บประจุความต้านทานต่ำ PM ซีรี่ส์คือ ESR และระบุไว้ในแผ่นข้อมูล Nichicon (ซึ่งทำให้ตัวเก็บประจุที่ยอดเยี่ยม) อาจมีซีรี่ส์ใหม่กว่า

ESR มีความสำคัญต่ออายุการใช้งานของตัวเก็บประจุเนื่องจากเมื่อ ESR เพิ่มอุณหภูมิของตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นซึ่งจะลดอายุการใช้งานของตัวเก็บประจุ

ESR ขึ้นอยู่กับความถี่และอุณหภูมิ เอกสารข้อมูลทางเทคนิคส่วนใหญ่จะแสดงรายการ ESR สำหรับความถี่ที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งอาจจะใช่หรือไม่ใช่ความถี่การสลับของคุณก็ได้

หากคุณมีมิเตอร์ LCRคุณสามารถเชื่อมต่อตัวเก็บประจุและตั้งค่าความถี่และวัด ESR

นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการคำนวณการสูญเสียความร้อนภายในตัวเก็บประจุของคุณ มันกลับมากฎของโอห์ม ; สำหรับความถี่สวิตชิ่งของคุณจะมี ESR ซึ่งก็คือ R และคุณมีกระแสไหลเข้าและออกจากตัวเก็บประจุซึ่งก็คือ I. ยกกำลังสองและคูณด้วย R และคุณมีการสูญเสียพลังงานภายในตัวเก็บประจุ แผ่นข้อมูลตัวเก็บประจุจะระบุความต้านทานความร้อนด้วยดังนั้นคุณสามารถประเมินอุณหภูมิที่คุณใช้งานตัวเก็บประจุได้ที่ เลือกระดับอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานของคุณ

ในกรณีนี้ฉันคิดว่าจำเป็นต้องใช้ ESR ต่ำเพื่อให้ได้ระลอกคลื่นต่ำในแรงดันไฟฟ้าขาออก

กระแสไฟฟ้าผ่านตัวเหนี่ยวนำจะมีระลอกคลื่นบางส่วนและสมมติว่ากระแสเอาท์พุทคงที่ตัวเก็บประจุจะต้องดูดซับหรือจัดหาความแตกต่างให้กับเอาท์พุท คูณระลอกปัจจุบันนี้ด้วย ESR และคุณได้แรงดันไฟฟ้าระลอก

คุณสามารถวัด ESR ได้โดยการชาร์จและคายประจุตัวเก็บประจุด้วยกระแสไฟฟ้าที่ค่อนข้างสูงซึ่งสลับโดยตัวสร้างฟังก์ชั่นแล้ววัดแรงดันไฟฟ้าระลอกด้วยออสซิลโลสโคป

ฉันเคยเห็น 170 mOhm ในทางปฏิบัติสำหรับตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ SMD แบบ ESR ต่ำ ถ้าฉันจำได้อย่างถูกต้องความต่างศักย์ไฟฟ้าคือ 0.5V ดังนั้นระลอกปัจจุบันต้องเป็น 3A (ถูก จำกัด โดยแหล่งจ่ายไฟ)

ESR คือการแปรผันของความต้านทานที่โหลดต่างกัน (กระแส) และประจุที่ถูกบังคับ (เส้นโค้งปัจจุบัน / ความถี่) ดังนั้นด้วยวงจรชาร์จ / คายประจุสองหรือสามรอบ (ดีกว่า) และมุมเดลต้าจากการเปลี่ยนแปลงของตัวเก็บประจุ "ความต้านทาน" คุณจึงสามารถรับค่าความต้านทานภายในสัมพัทธ์ได้ง่าย จึงกำหนดสัมประสิทธิ์ที่เรียกว่า ESR ซึ่งเป็นความต้านทาน Z ที่หลายรอบของความเร็วในการชาร์จ / คาย ...