電容的等效串聯(lián)電阻ESR

普遍的概念是：一個(gè)等效串聯(lián)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(zhuǎn)換時(shí)的峰值（紋波）電流。可是，有時(shí)這樣的選擇容易引起穩(wěn)壓器（出格是線性穩(wěn)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(yuǎn)記著，穩(wěn)壓器就是一個(gè)放大器，放大器大概呈現(xiàn)的各類環(huán)境它城市呈現(xiàn)。由于?DC/DC?轉(zhuǎn)換器的響應(yīng)速度相對較慢，輸出去耦電容在負(fù)載階躍的初始階段起主導(dǎo)的浸染，因此需要特別大容量的電容來減緩相對付?DC/DC?轉(zhuǎn)換器的快速轉(zhuǎn)換，同時(shí)用高頻電容減緩相對付大電容的快速調(diào)動。凡是，大容量電容的等效串聯(lián)電阻應(yīng)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(nèi)。高頻轉(zhuǎn)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(shí)，則從低頻向高頻轉(zhuǎn)換時(shí)將引起輸入電壓低落。電壓下降進(jìn)程大概一連數(shù)毫秒，時(shí)間是非主要取決于穩(wěn)壓器調(diào)理增益和提供較大負(fù)載電流的時(shí)間。用?ESR?大的電容并聯(lián)比用?ESR?剛好那么低的單個(gè)電容雖然更具本錢效益。然而,這需要你在?PCB?面積、器件數(shù)目與本錢之間尋求折衷。

深入領(lǐng)略電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR）

電容器的主要技能指標(biāo)有電容量、耐壓值、耐溫值。除了這三個(gè)主要指標(biāo)外，其他指標(biāo)中較重要的就是等效串聯(lián)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(gè)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(biāo)出ESR值（等效串聯(lián)電阻），ESR越低，損耗越小，輸出電流就越大，電容器的品質(zhì)越高。ESR?是Equivalent?Series?Resistance的縮寫，即“等效串聯(lián)電阻”。抱負(fù)的電容自身不會有任何能量損失，但實(shí)際上，因?yàn)橹圃祀娙莸馁|(zhì)料有電阻，電容的絕緣介質(zhì)有損耗。這個(gè)損耗在外部，表示為就像一個(gè)電阻跟電容串聯(lián)在一起，所以就稱為“等效串聯(lián)電阻”。和ESR雷同的別的一個(gè)觀念是ESL，也就是等效串聯(lián)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(lián)諧振等現(xiàn)象。可是相對電容量來說，ESL的比例很小，呈現(xiàn)問題的幾率很小，厥后由于電容建造工藝的提高，此刻已經(jīng)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(lián)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(gè)數(shù)值，有些種類電容的?ESR甚至?xí)哌_(dá)數(shù)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(dāng)額定電壓固按時(shí)，容量愈大?ESR愈低。同樣當(dāng)容量固按時(shí)，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(shí)有很多長處；低頻時(shí)ESR高，高頻時(shí)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(shè)計(jì)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(jì)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(huán)境下，如果電容的ESR值不能保持在一個(gè)較小的范疇，那么就會發(fā)生更高的紋波電壓（抱負(fù)的輸出直流電壓應(yīng)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(shè)計(jì)時(shí)，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(gè)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。可以看到，當(dāng)電流增大的時(shí)候，縱然在ESR保持穩(wěn)定的環(huán)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(huán)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(shù)字電路的判定失誤。?