Cara menemukan ESR kapasitor

Saya sedang membangun sirkuit catu daya, dan regulator switching ( L4963 ) membutuhkan kapasitor output ESR rendah . Kapasitor yang dimaksud adalah C3 dari sirkuit papan evaluasi.

Apa artinya "rendah"? Seberapa rendah?

Juga, bagaimana cara menemukan atau menghitung ESR untuk kapasitor yang datasheet-nya tidak memiliki parameter yang disebut ESR?

Jika lembar data hanya mengatakan 'ESR rendah' ​​tanpa menentukan nilai, Anda biasanya baik-baik saja dengan gaya kapasitor apa pun dengan ESR yang relatif rendah. Semua ini benar-benar berarti bahwa Anda harus menghindari kapasitor elektrolit aluminium unrated murah, karena ESR mereka sangat tinggi dan dapat beberapa ohm.

Dalam hal ini ia menginginkan kapasitor 'ESR rendah' ​​untuk kapasitor keluaran 1000 μF. Saya tidak berpikir saya pernah melihat kapasitor keramik 1000 μF dan kapasitor tantalum 1000 μF mungkin berharga US $ 50, jadi Anda harus melacak kapasitor aluminium ESR rendah untuk aplikasi ini. Riak output akan berkurang secara linear dengan ESR dari kapasitor, jadi lebih rendah lebih baik hingga berapa pun harga yang ingin Anda bayar.

Sebagai tambahan, itu adalah kapasitansi output yang sangat tinggi diperlukan untuk regulator switching dalam rentang tegangan itu. Anda mungkin ingin melihat-lihat regulator yang memenuhi kebutuhan Anda, tetapi stabil tanpa persyaratan seperti itu. Jangan salah paham, biasanya semakin besar kapasitansinya, tetapi 1000 µf benar-benar tinggi untuk catu daya 1,5 A.

Ini 'seri perlawanan setara', dan agak tergantung pada frekuensi. Pada dasarnya itu adalah resistensi biasa yang tidak dapat dihindari yang datang bersama dengan kapasitor.

ESR yang lebih rendah berarti kapasitor lebih seperti elemen rangkaian yang ideal. Perlawanan hanya menghilangkan daya, yang menghasilkan panas, yang umumnya tidak baik untuk kapasitor, terutama elektrolitik.

Hanya berspekulasi sekarang - Pada lembar data yang Anda tautkan, parameter yang menonjol terlihat seperti 'garis singgung sudut kehilangan'. Jika seseorang mengasumsikan bahwa 'kehilangan sudut' adalah sudut menjauh dari reaktansi kapasitif murni, maka garis singgung dari sudut itu akan menjadi resistansi seri dibagi dengan reaktansi kapasitif, dalam hal ini angka ini menjadi rendah akan menyiratkan ESR menjadi rendah.

Sejauh nomor akan pergi: Tutup ESR rendah untuk switcher biasanya harus tidak lebih dari 10 mOhm.

Bagaimana "rendah" tergantung pada efisiensi dan keandalan yang Anda coba capai. Untuk kapasitor ESR rendah, pabrikan akan memasok nilainya.

Cari Nichicon kapasitor ESR rendah dan Anda akan menemukan bagian-bagian yang memiliki ESR rendah. Seri VR bukan kapasitor resistansi seri rendah. Seri PM adalah dan ESR ditentukan dalam lembar data. Nichicon (yang membuat kapasitor luar biasa) mungkin memiliki beberapa seri yang lebih baru.

ESR sangat penting untuk kehidupan kapasitor karena karena ESR meningkatkan suhu kapasitor akan meningkat yang akan menurunkan masa pakainya.

ESR bergantung pada frekuensi dan suhu. Sebagian besar lembar data akan mencantumkan ESR untuk sejumlah frekuensi diskrit, yang mungkin atau mungkin bukan frekuensi switching Anda.

Jika Anda memiliki LCR meter, Anda dapat menghubungkan kapasitor dan mengatur frekuensi dan mengukur ESR.

Ini penting untuk menghitung kerugian termal di dalam kapasitor Anda. Itu kembali ke hukum Ohm ; untuk frekuensi switching Anda, ada ESR, yang merupakan R, dan Anda memiliki arus yang mengalir masuk dan keluar dari kapasitor, yaitu I. Kuadratkan dan kalikan dengan R dan Anda memiliki kehilangan daya di dalam kapasitor. Lembar data kapasitor juga akan menyatakan ketahanan termalnya, sehingga Anda dapat memperkirakan suhu tempat Anda menjalankan kapasitor. Pilih peringkat suhu yang sesuai untuk aplikasi Anda.

Dalam hal ini saya pikir ESR rendah diperlukan untuk mendapatkan riak rendah pada tegangan output.

Arus melalui induktor akan memiliki beberapa riak, dan dengan asumsi arus keluaran konstan kapasitor harus menyerap atau memasok perbedaan ke output. Lipat gandakan arus riak ini dengan ESR dan Anda mendapatkan tegangan riak.

Anda dapat mengukur ESR dengan mengisi dan menggunakan kapasitor dengan arus yang relatif tinggi yang diaktifkan oleh generator fungsi, dan kemudian mengukur tegangan riak dengan osiloskop.

Saya telah melihat 170 mOhm dalam praktik untuk kapasitor elektrolit SMD ESR rendah. Jika saya ingat benar perbedaan tegangan adalah 0,5V sehingga riak saat ini pasti 3A (dibatasi oleh catu daya).

ESR adalah variasi tahanan pada beban berbeda (arus) dan muatan paksa (kurva arus / frekuensi). dengan demikian dengan dua atau tiga siklus pengisian / pengosongan (lebih baik) dan sudut-delta dari variasi kapasitor "resistansi" Anda dapat dengan mudah memperoleh resistansi internal relatif. dengan demikian menentukan koefisien yang disebut ESR yang merupakan resistansi Z pada kelipatan siklus kecepatan pengisian / pengosongan ...