Cómo encontrar la ESR de un condensador

Estoy construyendo un circuito de suministro de energía, y el regulador de conmutación ( L4963 ) requiere un condensador de salida de baja ESR . El condensador en cuestión es C3 del circuito de la placa de evaluación.

¿Qué significa "bajo"? Que tan bajo

Además, ¿cómo encuentro o calculo el ESR para un condensador cuya hoja de datos no tiene un parámetro llamado ESR?

Si una hoja de datos solo dice 'ESR bajo' sin especificar un valor, generalmente está bien con cualquier estilo de condensador con un ESR relativamente bajo. Todo esto realmente significa que debe evitar los capacitores electrolíticos de aluminio sin calificación, ya que su ESR es terriblemente alto y puede ser de varios ohmios.

En este caso, quiere un condensador de 'baja ESR' para el condensador de salida de 1000 µF. No creo haber visto un condensador de cerámica de 1000 µF y un capacitor de tantalio de 1000 µF probablemente costará US $ 50, por lo que tendrá que rastrear un condensador de aluminio de bajo ESR para esta aplicación. La fluctuación de salida disminuirá linealmente con la ESR del condensador, por lo que menor es mejor hasta el precio que desee pagar.

Por otro lado, esa es una capacitancia de salida requerida ridículamente alta para un regulador de conmutación en ese rango de voltaje. Es posible que desee buscar un regulador que satisfaga sus necesidades, pero que sea estable sin ese requisito. No me malinterpreten, por lo general, cuanto más capacitancia, mejor, pero 1000 µf es realmente alto para una fuente de alimentación de 1,5 A.

Es 'resistencia en serie equivalente', y es algo dependiente de la frecuencia. Básicamente es la resistencia ordinaria inevitable que viene junto con el condensador.

Un ESR más bajo significa que el condensador es más como un elemento de circuito ideal. La resistencia simplemente disipa la energía, lo que resulta en calor, que generalmente no es bueno para los condensadores, especialmente los electrolíticos.

Solo especulando ahora: en esa hoja de datos que vinculó, el parámetro destacado se ve como 'tangente del ángulo de pérdida'. Si se supone que el "ángulo de pérdida" es el ángulo alejado de una reactancia puramente capacitiva, entonces la tangente de ese ángulo sería la resistencia en serie dividida por la reactancia capacitiva, en cuyo caso este número bajo implicaría que la ESR sería baja.

En cuanto a los números: un límite de ESR bajo para un conmutador generalmente no debería tener más de unos 10 mOhm.

Cómo "bajo" depende de la eficiencia y la fiabilidad que está tratando de lograr. Para condensadores de baja ESR, el fabricante proporcionará los valores.

Busque condensadores de bajo ESR de Nichicon y encontrará piezas que tienen un ESR bajo. La serie VR no es un condensador de resistencia de baja serie. La serie PM es y el ESR se especifica en la hoja de datos. Nichicon (que hace excelentes condensadores) puede tener algunas series más nuevas.

El ESR es crítico para la vida útil del condensador ya que a medida que el ESR aumenta, la temperatura del condensador aumentará, lo que disminuirá su vida útil.

La ESR depende de la frecuencia y la temperatura. La mayoría de las hojas de datos enumerarán el ESR para una serie de frecuencias discretas, que pueden ser o no su frecuencia de conmutación.

Si tiene un medidor LCR , puede conectar el condensador y establecer la frecuencia y medir el ESR.

Esto es importante para calcular la pérdida térmica dentro de su condensador. Vuelve a la ley de Ohm ; para su frecuencia de conmutación, hay un ESR, que es R, y tiene corriente entrando y saliendo del condensador, que es I. Cuadrátela y multiplíquela por R y tendrá la pérdida de potencia dentro del condensador. La hoja de datos del condensador también indicará su resistencia térmica, por lo que puede estimar la temperatura a la que ejecutará su condensador. Seleccione una clasificación de temperatura adecuada para su aplicación.

En este caso, creo que se necesita un ESR bajo para obtener una baja ondulación en el voltaje de salida.

La corriente a través del inductor tendrá cierta ondulación, y suponiendo una corriente de salida constante, el condensador tendrá que absorber o suministrar la diferencia a la salida. Multiplique esta corriente de ondulación con el ESR y obtendrá el voltaje de ondulación.

Puede medir la ESR cargando y descargando el condensador con una corriente relativamente alta conmutada por un generador de funciones, y luego mida el voltaje de ondulación con un osciloscopio.

He visto 170 mOhm en la práctica para un condensador electrolítico SMD de baja ESR. Si recuerdo correctamente, la diferencia de voltaje fue de 0.5V, por lo que la ondulación de la corriente debe haber sido 3A (limitada por la fuente de alimentación).

ESR es la variación de resistencia a diferentes cargas (corriente) y carga forzada (curvas de corriente / frecuencia). así, con dos o tres (mejores) ciclos de carga / descarga y el ángulo-delta de sus variaciones en la "resistencia" del condensador, puede obtener fácilmente la resistencia interna relativa. así determinar un coeficiente llamado ESR que es la resistencia Z en un múltiplo de ciclos de velocidad de carga / descarga ...