電容ESR的測量和計算方法

硬件工程師jack 發佈 2024-03-30T01:37:11.502237+00:00

電容器中的等效串聯電阻或 ESR 是與器件電容串聯出現的內阻。但在現實世界中,電容器具有有限內阻的小值。

與電阻串聯的理想電容器稱為電容器的等效串聯電阻。電容器中的等效串聯電阻或 ESR 是與器件電容串聯出現的內阻。

讓我們看看下面的符號,它們代表電容器的 ESR。電容器符號代表理想電容器和電阻器作為等效串聯電阻。電阻器與電容器串聯。

理想的電容器是無損的,這意味著電容器存儲電荷並提供與輸出相同數量的電荷。但在現實世界中,電容器具有有限內阻的小值。該電阻來自介電材料、絕緣體或分離器中的泄漏。除此之外,等效串聯電阻或 ESR 將根據其電容值和結構在不同類型的電容器中具有不同的值。因此,我們必須實際測量此 ESR 的值,以分析電容器的完整特性。

測量電容器的 ESR

測量電容器的 ESR 有點棘手,因為電阻不是純直流電阻。這是由於電容器的特性。電容器阻止直流電並通過交流電。因此,標準歐姆表不能用來測量ESR。方法1:市場上有特定的ESR 表,可用於測量電容器的 ESR。這些儀表使用交流電,例如電容器兩端特定頻率的方波。根據信號頻率的變化,可以計算出電容器的 ESR 值。這種方法的一個優點是,由於 ESR 是直接在電容器的兩個端子上測量的,因此無需將其從電路板上拆焊即可測量。

方法2:計算電容器 ESR 的另一種理論方法是測量電容器的紋波電壓和紋波電流,然後兩者的比值將給出電容器的 ESR 值。這個理論方法反過來就是選擇輸出電容的方法。ESR值與紋波電壓的關係可以用公式V=ESRxI表示。這個公式中的V就表示紋波電壓,I表示電流。可以看到,當電流增大的時候,即使在ESR保持不變的情況下,紋波電壓也會成倍提高。(可能不是很準確)

方法3:LCR電橋測量,這個不必多說。

方法4:函數發生器,配合一個47歐姆的電阻串聯。再用示波器去讀。這種方法是利用了交流電在電容上的分壓,把函數發生器設置為1Khz的脈衝,這樣在極短的時間內,電容還沒開始充電,當時示波器上顯示的電壓就是ESR的分壓,根據歐姆定律就可以計算出ESR。

最後

嫌棄上面各種方法比較麻煩,而且也不需要那麼精確,可簡單參考下面的表格,找到對照的粗略ESR即可。



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