Come trovare l'ESR di un condensatore

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Sto costruendo un circuito di alimentazione e il regolatore di commutazione ( L4963 ) richiede un condensatore di uscita a basso ESR . Il condensatore in questione è C3 del circuito della scheda di valutazione.

Cosa significa "basso"? Quanto basso?

Inoltre, come posso trovare o calcolare l'ESR per un condensatore il cui foglio dati non ha un parametro chiamato ESR?

capacitor power-supply

— Roberto
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Il collegamento al foglio dati dell'IC che stai utilizzando è interrotto.

— Connor Wolf,

Il regolatore di commutazione in questione sembra essere un "L4963 [D]", esattamente con un risultato di Google sul collegamento esatto. Il link attuale è qui .

— user2943160

I cappucci in ceramica hanno ESR molto più bassi rispetto ai cappucci in alluminio "a basso ESR", quindi i loro fogli dati non si preoccupano nemmeno di elencarli.

— TimH - Ripristina Monica il

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Se un foglio dati dice semplicemente "ESR basso" senza specificare un valore, di solito stai bene con qualsiasi stile di condensatore con un ESR relativamente basso. Tutto ciò significa davvero che dovresti evitare condensatori elettrolitici in alluminio non classificati economici, poiché il loro ESR è terribilmente alto e può essere di diversi ohm.

In questo caso, desidera un condensatore "a basso ESR" per il condensatore di uscita da 1000 µF. Non credo di aver mai visto un condensatore ceramico da 1000 µF e un condensatore al tantalio da 1000 µF probabilmente costerebbe $ 50, quindi dovrai rintracciare un condensatore in alluminio a basso ESR per questa applicazione. L'ondulazione in uscita diminuirà linearmente con l'ESR del condensatore, quindi abbassare è meglio fino a qualunque prezzo si desideri pagare.

A parte questo, è una capacità di uscita richiesta ridicolmente alta per un regolatore di commutazione in quel campo di tensione. Potresti dare un'occhiata in giro per un regolatore che soddisfi le tue esigenze, ma è stabile senza tale requisito. Non fraintendetemi, di solito maggiore è la capacità, meglio è, ma 1000 µf è davvero alto per un alimentatore da 1,5 A.

— marchio
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Noto che sulla scheda di valutazione usano un elettrolitico da 40 V 1000 uF (rivendicando "ESR basso") e lo mettono in parallelo con un cappuccio di pellicola ESR basso da 1 UF. Mettendo i tappi in parallelo, la resistenza sarà più piccola della resistenza più piccola e la capacità sarà più alta della capacità più alta. Sono d'accordo che 1,000uF è ridicolo.

— Kevin Vermeer,

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i cappucci in parallelo faranno anche il lavoro di assorbire i transitori di frequenza più alta.

— Kortuk,

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È "resistenza in serie equivalente" ed è in qualche modo dipendente dalla frequenza. Fondamentalmente è l'inevitabile resistenza ordinaria che accompagna il condensatore.

Un ESR inferiore significa che il condensatore è più simile a un elemento circuitale ideale. La resistenza dissipa semplicemente la potenza, che si traduce in calore, che generalmente non è un bene per i condensatori, in particolare gli elettrolitici.

Solo speculando ora - Su quella scheda tecnica che hai collegato, il parametro saliente sembra "tangente dell'angolo di perdita". Se si presume che "angolo di perdita" sia l'angolo lontano da una reattanza puramente capacitiva, la tangente di tale angolo sarebbe la resistenza in serie divisa per la reattanza capacitiva, nel qual caso questo numero basso implicherebbe che ESR sia basso.

— JustJeff
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Credo che un cappello tipico in realtà si comporti come un gruppo di tappi in parallelo, ciascuno con un ESR diverso. Ad ogni data frequenza, i "tappi parziali" con ESR più alto non si caricheranno e scaricheranno tanto quanto quelli con ESR più piccoli, e quindi avranno un ruolo minore nel comportamento del circuito; questo effetto sarà più pronunciato a frequenze più alte. Nell'elettrolitico assiale, l'ESR dei "tappi parziali" sarebbe abbastanza simile; nei tappi radiali, l'ESR delle porzioni più vicine ai conduttori sarà molto più basso di quelli più lontani.

— supercat,

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Per molte applicazioni di alimentazione, un tappo con un ESR non uniforme può essere preferibile a uno con un ESR uniforme. Per cose come l'accoppiamento audio e le applicazioni di filtraggio, potrebbe essere vero il contrario.

— supercat,

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Per quanto riguarda i numeri: un limite ESR basso per uno switcher non dovrebbe in genere avere più di 10 mOhm.

— zebonaut
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Quanto "basso" dipende dall'efficienza e dall'affidabilità che stai cercando di raggiungere. Per condensatori a basso ESR il produttore fornirà i valori.

Cerca condensatori Nichicon a basso ESR e troverai parti che hanno un ESR basso. La serie VR non è un condensatore di resistenza serie bassa. La serie PM è e l'ESR è specificato nel foglio dati. Nichicon (che rende eccellenti condensatori) potrebbe avere alcune serie più recenti.

L'ESR è fondamentale per la durata del condensatore poiché all'aumentare dell'ESR aumenterà la temperatura del condensatore che ne ridurrà la durata.

— jluciani
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ESR dipende dalla frequenza e dalla temperatura. La maggior parte dei fogli di dati elencherà l'ESR per un numero di frequenze discrete, che può essere o meno la frequenza di commutazione.

Se si dispone di un misuratore LCR, è possibile collegare il condensatore, impostare la frequenza e misurare l'ESR.

Questo è importante per calcolare la perdita termica all'interno del condensatore. Torna alla legge di Ohm ; per la tua frequenza di commutazione, c'è un ESR, che è R, e hai corrente che fluisce dentro e fuori dal condensatore, che è I. Quadralo e moltiplica per R e hai la perdita di potenza all'interno del condensatore. Il foglio dati del condensatore indicherà anche la sua resistenza termica, in modo da poter stimare la temperatura alla quale il condensatore verrà utilizzato. Seleziona una classificazione di temperatura adatta per la tua applicazione.

— Smashtastic
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+1 perché è vero che il modo migliore per scoprire l'ESR di un certo condensatore sarà una misurazione con un misuratore LCR. La cosa stupida è che solo misuratori ESR molto costosi funzionano bene con tutti i tipi di condensatori elettrolitici. I valori della scheda tecnica sono molto (!) Approssimativi e tendono ad elencare solo i valori ESR che si ottengono quando tutte le circostanze estreme giocano contro il condensatore. Lo stesso vale per ottenere l'ESR dall'abbronzatura (delta), a una certa frequenza. Di solito otterrai un valore troppo alto. Il parametro migliore dal foglio dati è I_rms => Maggiore è l'irms, minore è l'ESR.

— zebonaut,

buon commento sugli

— Irms

Presumendo che il misuratore ESR sarà in grado di misurare i valori di resistenza di basso valore con qualsiasi precisione.

— Peter Mortensen,

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In questo caso penso che il basso ESR sia necessario per ottenere una bassa ondulazione sulla tensione di uscita.

La corrente attraverso l'induttore avrà delle ondulazioni e, supponendo una corrente di uscita costante, il condensatore dovrà assorbire o fornire la differenza all'uscita. Moltiplica questa corrente di ondulazione con l'ESR e otterrai la tensione di ondulazione.

È possibile misurare ESR caricando e scaricando il condensatore con una corrente relativamente elevata commutata da un generatore di funzioni, quindi misurare la tensione di ondulazione con un oscilloscopio.

Ho visto 170 mOhm in pratica per un condensatore elettrolitico SMD a bassa ESR. Se ricordo correttamente la differenza di tensione era 0,5 V, quindi l'ondulazione di corrente deve essere stata 3A (limitata dall'alimentazione).

— starblue
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ESR è la variazione di resistenza a diversi carichi (corrente) e carica forzata (curve corrente / frequenza). quindi con due o tre (migliori) cicli di carica / scarica e l'angolo-delta dalle loro variazioni nella "resistenza" del condensatore si può facilmente ottenere la relativa resistenza interna. quindi determinare un coefficiente chiamato ESR che è la resistenza Z in un multiplo di cicli di velocità di carica / scarica ...

— Lyx
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