关于电容 ESR,ESL的理解

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关于电容 ESR,ESL的理解

2023-09-30 09:12| 来源: 网络整理| 查看: 265

我们都知道电容,但你真正了解一个实际的电容吗。实际的电容具有ESR(等效串联电阻)和ESL(等效串联电感)。 ESR的影响: 1. ESR影响了电容的滤波效果,在使用电容滤波时,由于实际电容是等效串联电阻ESR和电容的串联,所以导致在对电容进行充电放电的时候会导致电容上的电压突变,产生涟波电压。这样就会影响电容的滤波效果,尤其是在现在数字电路供电电压日益下降,而供电电流日益升高的情况下,由于ESR的存在,会使电容两端的电压的电压突变更为明显,产生很大的涟波电压,就会有可能就导致数字系统误判。 2. ESR影响了电容的使用寿命,上面我们知道会有电流流过ESR,那么由于公式 P=I^2 R可以知道ESR越大,电阻损耗的功率越大,那么也就意味着电阻产生的热量越多,这样严重影响电容的寿命,尤其是电解电容,会导致电解电容的电解液变干,影响其性能。 一般钽电容的ESR最低,瓷片电容ESR较低,电解电容的ESR比较大,瓷片电容的容值一般较小,钽电容的价格最高,也可采用多个电容并联的方式来降低ESR。

ESL的影响 ESL的影响主要在电源滤波上,我们都知道电容滤波的时候小容值的电容滤高频,大容值的电容滤低频,但为什么会是这样呢。那就需要结合ESL来考虑,我们都知道电容和电感串联的时候,会有一个自谐振频率SFR,SFR=1/(2Π(L*C)^(1/2))在小于这个自谐振频率的时候,串联回路成容性,大于这个频率的时候,回路成感性,滤除电压纹波是需要容性的,所以要保证纹波频率小于这个自谐振频率才可以,当纹波频率太小时,为了保证纹波频率小于SFR并且在此频率的串联回路阻抗足够小,所以要用大容值的电容来滤波,当纹波频率太大时,为了使纹波频率小于自谐振频率SFR,则需要使用小容值的电容来滤波。(当纹波频率刚刚低于SFR时滤波效果最好,其等效阻抗最小并且回路处于容性)

大容量电容由于制作工艺的问题,使用多层卷绕的方式制作,体积一般也比较大,ESL也比较大。小容量电容由于容量小,体积可以做得很小,ESL也比较小。



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