Як знайти ШОЕ конденсатора


28

Я будую ланцюг живлення, і регулятор комутації ( L4963 ) вимагає виходу конденсатора з низьким значенням ESR . Конденсатор, про який йде мова, є С3 схеми плати оцінки.

Малюнок 26 з таблиці даних STMicro L4963

Що означає "низький"? Як низько?

Крім того, як я можу знайти або обчислити ШОЕ для конденсатора , у таблиці якого немає параметра, який називається ESR?


1
Посилання на таблицю даних ІМС, яку ви використовуєте, порушено.
Коннор Вольф

Відповідний регулятор комутації, схоже, є "L4963 [D]", точно за одним результатом Google за точним посиланням. Поточне посилання тут .
користувач2943160

У керамічних ковпачків є набагато нижчі коефіцієнти ШОЕ, ніж навіть алюмінієві кришки з "низьким коефіцієнтом ESR", тому їхні аркуші даних навіть не переймаються їх переліком.
TimH - відновити Моніку

Відповіді:


18

Якщо у листі даних просто сказано "низький показник ШОЕ", не вказуючи значення, вам зазвичай добре підходить будь-який стиль конденсатора з відносно низьким коефіцієнтом ESR. Все це насправді означає, що вам слід уникати дешевих алюмінієвих електролітичних конденсаторів, оскільки їх ШОЕ надзвичайно високий і може становити кілька Ом.

У цьому випадку потрібен конденсатор з низьким коефіцієнтом ESR для вихідного конденсатора 1000 мкФ. Я не думаю, що я ніколи не бачив керамічний конденсатор на 1000 мкФ та танталовий конденсатор 1000 мкФ, мабуть, коштуватиме 50 доларів США, тому вам доведеться відстежувати алюмінієвий конденсатор з низьким значенням ESR для цього додатка. Пульсація на виході лінійно зменшуватиметься з коефіцієнтом ESR конденсатора, тому нижчий краще до тієї ціни, яку ви хочете заплатити.

Крім того, це смішно висока необхідна вихідна ємність для регулятора комутації в цьому діапазоні напруги. Можливо, ви захочете оглянути регулятор, який відповідає вашим потребам, але стабільний без такої вимоги. Не зрозумійте мене неправильно, як правило, чим більше ємність, тим краще, але 1000 мкф дійсно високий для джерела живлення 1,5 А.


8
Зауважу, що на дошці оцінювання вони використовують електролітичний струм 40 В 1000 мкФ (претендуючи на низький показник ШОЕ) та паралельно його кришці плівки з низьким коефіцієнтом ESR 1uF. Якщо встановити кришки паралельно, це призведе до того, що опір буде меншим за найменший опір, а ємність буде вищою за найвищу ємність. Я погоджуюся, що 1000uF - це смішно.
Кевін Вермер

5
кришки паралельно також зроблять роботу з поглинання перехідних процесів більш високої частоти.
Кортук

8

Це "еквівалентний серійний опір" і залежить від частоти. В основному, це неминучий звичайний опір, який поставляється разом з конденсатором.

Нижня ШОЕ означає, що конденсатор більше схожий на ідеальний елемент ланцюга. Опір просто розсіює потужність, що призводить до нагрівання, що, як правило, не добре для конденсаторів, особливо електролітиків.

Просто спекулюючи зараз - на тому зведеному вами аркуші даних параметр виразного виглядає як "дотична до кута втрати". Якщо припустити, що «кут втрати» - це кут від чисто ємної реактивності, то дотична до цього кута буде серійним опором, поділеним на ємнісну реактивність, і в такому випадку, якщо це число буде низьким, то значення ESR буде низьким.


1
Я вважаю, що типова шапка насправді поводиться як купа ковпачків паралельно, кожна з різною ШОЕ. На будь-якій заданій частоті "часткові ковпачки" з більш високою ШОЕ не заряджатимуть і не розряджатимуться стільки, скільки ті, у кого менший показник ШОЕ, і тому вони будуть грати менше ролі в поведінці ланцюга; цей ефект буде більш вираженим на більш високих частотах. В осьовій електролітиці ШОЕ "часткових ковпачків" була б досить схожа; у радіальних ковпачках ШОЕ частин, що наближаються до відводів, буде значно нижчим, ніж у тих, що знаходяться далі.
supercat

1
Для багатьох застосувань для живлення кришка з нерівномірною ШОЕ може бути кращою, ніж кришка з рівномірною ШОЕ. Для таких речей, як зв'язок аудіо та додатки для фільтрування, може бути зворотним.
суперкат

6

Що стосується цифр: Низький коефіцієнт ESR для комутатора зазвичай повинен мати не більше кількох 10 мОм.


6

Наскільки "низька" залежить від ефективності та надійності, яку ви намагаєтеся досягти. Для низьких коефіцієнтів ESR виробник подає значення.

Шукайте конденсатори з низьким коефіцієнтом ШОЕ Nichicon, і ви знайдете частини, що мають низький коефіцієнт ESR. Серія VR не є конденсатором опору низької серії. Серія ПМ є, а показник ШОЕ вказаний у таблиці. Nichicon (який робить чудові конденсатори) може мати новіші серії.

ШОЕ має вирішальне значення для життя конденсатора, оскільки при збільшенні ШОЕ температура конденсатора зросте, що зменшить його термін експлуатації.


5

ШОЕ залежить від частоти і температури. Більшість таблиць даних перераховують показник ШОЕ для ряду дискретних частот, які можуть бути або не бути вашою частотою комутації.

Якщо у вас LCR-вимірювач, ви можете підключити конденсатор і встановити частоту та виміряти ШОЕ.

Це важливо для розрахунку теплових втрат всередині вашого конденсатора. Це повертається до закону Ома ; для вашої частоти комутації є ШОЕ, який є R, і у вас є струм, що надходить в конденсатор і виходить з нього, який є I. Площа його і помножте на R, і у вас є втрати потужності всередині конденсатора. Лист даних конденсатора також буде визначати його тепловий опір, тому ви можете оцінити температуру, на якій будете працювати ваш конденсатор. Виберіть відповідний показник температури для вашої програми.


5
+1, оскільки це правда, що найкращим способом дізнатися про ШОЕ певного конденсатора буде вимірювання за допомогою вимірювача LCR. Дурне в тому, що лише дуже дорогі лічильники ШОЕ добре працюють з усіма типами електролітичних конденсаторів. Значення аркуша даних дуже (!) Приблизні і, як правило, перераховують лише значення ESR, які ви отримуєте, коли всі екстремальні обставини грають проти конденсатора. Те саме стосується отримання ШОЕ з загару (дельта) з певною частотою. Зазвичай ви отримуєте значення занадто високе. Найкращий параметр з таблиці - I_rms => Чим вище Irms, тим нижчий показник ESR.
зебонавт

хороший коментар про
Irms

Якщо припустити, що ЕСР-вимірювач зможе з будь-якою точністю виміряти значення низького значення опору.
Пітер Мортенсен

4

У цьому випадку я думаю, що низька ШОЕ потрібна для отримання низької пульсації на вихідній напрузі.

Струм через індуктор матиме деяку пульсацію, і при умові постійного вихідного струму конденсатор повинен буде поглинати або подавати різницю на вихід. Помножте цей пульсаційний струм на ШОЕ, і ви отримаєте напругу пульсацій.

Ви можете виміряти ШОЕ, заряджаючи та розряджаючи конденсатор відносно високим струмом, що перемикається функціональним генератором, а потім вимірювати напругу пульсацій за допомогою осцилографа.

Я бачив 170 мОм на практиці для електролітичного конденсатора з низьким значенням ESR. Якщо я добре пам'ятаю, різниця напруги становила 0,5 В, тому струм пульсації повинен був бути 3А (обмежений джерелом живлення).


-2

ШОЕ - це зміна опору при різних навантаженнях (струм) і примусовому заряді (криві струму / частоти). таким чином, з двома або трьома (кращими) циклами заряду / розряду та кутом-дельтою від їх змін в "опорі" конденсатора ви можете легко отримати відносний внутрішній опір. таким чином визначають коефіцієнт, який називається ШОЕ, який є опором Z при множині циклів швидкості заряду / розряду ...

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.