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很多电解电容厂商不给出ESR的内情曝光

导读: 似乎所有的电源工程师谈起电解电容的好坏的时候,最后总是少不了一句,要选择ESR参数低一点的电容云云,但,公司采购员按这个要求去采购电容的时候,只能选择好品牌,因为采购员心里知道,好品牌的电容ESR参数才低,因,电解电容的ESR值从不标示出来。

OFweek半导体照明网讯 似乎所有的电源工程师谈起电解电容的好坏的时候,最后总是少不了一句,要选择ESR参数低一点的电容云云,但,公司采购员按这个要求去采购电容的时候,只能选择好品牌,因为采购员心里知道,好品牌的电容ESR参数才低,因,电解电容的ESR值从不标示出来。

有人问,为什么电容的ESR不标示出来,温度特性不标示出来。其实我也不知道,这里先来分析一下电容的几个参数。

一.先来说ESR

作为开关电源的输出整流滤波电容器,电容量往往是首要的选择,铝电解电容器的电容量完全可以满足要求,而ESR则相对比较高。可以通过多只并联的方法降低ESR。也可以选择更大的电容量来降低ESR。

ESR是高频电解电容里面最重要的性能参数,很多电容供应商都强调“LOWESR”这一性能特征,也就是ESR值很小的意思。那么,我们如何正确理解LOWESR的实际意义呢?

由于现在电子技术的发展,供应给硬件的电压正呈现越来越低的趋势,例如FPGA、DSP、RAM系列的供电电压都是很低,有的电路电压小于2V,相比以前动辄3、4V的电压要低得多。但是,另一方面这些芯片由于晶体管和频率爆增,需求的功耗却是有增无减,因此按P=UI的公式来计算,这些设备对电流的要求就越来越高了。

比如在电脑主板上,例如两颗功耗同样是70W的CPU,前者电压是3.3V,后者电压是1.8V。那么,前者的电流就是I=P/U=70W/3.3V大约在21.2A左右。而后者的电流就是I=P/U=70W/1.8V=38.9A,达到了前者的近一倍。

在通过电容的电流越来越高的情况下,假如电容的ESR值不能保持在一个较小的范围,那么就会产生比以往更高的涟波电压(理想的输出直流电压应该是一条水平线,而涟波电压则是水平线上的波峰和波谷)。

此外,即使是相同的涟波电压,对低电压电路的影响也要比在高电压情况下更大。例如对于3.3V的MCU而言,0.2V涟波电压所占比例较小,还不足以形成致命的影响,但是对用于1.8V供电的FPGA、DSP而言,同样是0.2V的涟波电压,其所占的比例就足以造成数字电路的判断失误。

那么ESR值与涟波电压的关系何在呢?我们可以用以下公式表示:

V=R(ESR)×I

这个公式中的V就表示涟波电压,而R表示电容的ESR,I表示电流。可以看到,当电流增大的时候,即使在ESR保持不变的情况下,涟波电压也会成倍提高,采用更低ESR值的电容是势在必行。这就是为什么如今的板卡等硬件设备上所用的电容,越来越强调低ESR的原因。

二.生产厂家为何不愿标示出来ESR呢?

从电解电容器的生产工艺上考虑,电解液的电阻是铝电解电容器等效串联电阻(ESR)的主要部分。多数铝电解电容器生产厂商是不给出ESR数据的主要原因主要是:相对于其它介质的电容器,铝电解电容器的ESR显得太大。如1μF/16V的普通铝电解电容器,其ESR一般在20Ω左右;100μF的铝电解电容器,其ESR也是在1.5~2Ω之间。

试想,这样的数据写在数据手册里肯定会影响应用者的应用铝电解电容器的信心。因此,在某种以上说,应用铝电解电容器是一种无奈的选择。会影响铝电解电容器的应用.

对于一般应用的铝电解电容器,多数铝电解电容器生产厂商是不给出ESR数据的,对于开关电源用的低ESR铝电解电容器或电容量比较大的插脚式铝电解电容器则给出这个数据。

三.顺便了解一下有几个电容参数也不标示的原因

其实,作为硬件工程师,总有这样的感觉,电容的参数,我们将其分为“显性参数”和“隐性参数”。所谓“显性参数”,就是印在电容表面的一些基本参数,这些参数在我们看到一颗电容之后往往可以直接得知。例如电容的容量(比如“470μF”等等)、容量偏差范围、耐温范围、电压值(比如“16V”)。

所谓“隐性参数”,就是我们需要根据电容的型号来查询的参数。例如我们常说的ESR值,如今已成为区别电容性能的重要参数,而我们在电容上是看不到这个参数的,我们得去相关的网站通过电容的型号来查询。

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责任编辑:Smith
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