Comment trouver l'ESR d'un condensateur

Je construis un circuit d'alimentation et le régulateur de commutation ( L4963 ) appelle un condensateur de sortie à faible ESR . Le condensateur en question est C3 du circuit de la carte d'évaluation.

Que signifie «faible»? À quel point?

De plus, comment puis-je trouver ou calculer l'ESR pour un condensateur dont la fiche technique n'a pas de paramètre appelé ESR?

Si une fiche technique dit simplement `` faible ESR '' sans spécifier de valeur, vous êtes généralement d'accord avec n'importe quel style de condensateur avec un ESR relativement faible. Tout cela signifie vraiment que vous devez éviter les condensateurs électrolytiques en aluminium bon marché, car leur ESR est terriblement élevé et peut atteindre plusieurs ohms.

Dans ce cas, il souhaite un condensateur «à faible ESR» pour le condensateur de sortie de 1000 µF. Je ne pense pas avoir jamais vu un condensateur céramique de 1000 µF et un condensateur de 1000 µF au tantale coûteraient probablement 50 $ US, donc vous allez devoir trouver un condensateur en aluminium à faible ESR pour cette application. L'ondulation de sortie diminuera linéairement avec l'ESR du condensateur, donc plus bas est meilleur jusqu'au prix que vous voulez payer.

Soit dit en passant, il s'agit d'une capacité de sortie requise ridiculement élevée pour un régulateur de commutation dans cette plage de tension. Vous voudrez peut-être jeter un œil à un régulateur qui répond à vos besoins, mais qui est stable sans une telle exigence. Ne vous méprenez pas, généralement plus la capacité est grande, mieux c'est, mais 1000 µf est vraiment élevé pour une alimentation de 1,5 A.

C'est une «résistance série équivalente» et dépend quelque peu de la fréquence. Fondamentalement, c'est la résistance ordinaire inévitable qui accompagne le condensateur.

Un ESR inférieur signifie que le condensateur ressemble plus à un élément de circuit idéal. La résistance dissipe simplement la puissance, ce qui produit de la chaleur, ce qui n'est généralement pas bon pour les condensateurs, en particulier l'électrolyse.

Juste spéculation maintenant - Sur cette fiche de données que vous avez liée, le paramètre saillant ressemble à «tangente de l'angle de perte». Si l'on suppose que `` l'angle de perte '' est l'angle éloigné d'une réactance purement capacitive, alors la tangente de cet angle serait la résistance série divisée par la réactance capacitive, auquel cas ce nombre étant faible impliquerait que l'ESR soit faible.

En ce qui concerne les chiffres: un plafond ESR bas pour un commutateur ne devrait généralement pas avoir plus de quelques 10 mOhm.

Le «faible» dépend de l'efficacité et de la fiabilité que vous essayez d'atteindre. Pour les condensateurs à faible ESR, le fabricant fournira les valeurs.

Recherchez les condensateurs Nichicon à faible ESR et vous trouverez des pièces qui ont un faible ESR. La série VR n'est pas un condensateur à faible résistance série. La série PM est et l'ESR est spécifié dans la fiche technique. Nichicon (qui fait d'excellents condensateurs) peut avoir des séries plus récentes.

L'ESR est essentiel à la durée de vie du condensateur, car à mesure que l'ESR augmente, la température du condensateur augmente, ce qui diminue sa durée de vie.

L'ESR dépend de la fréquence et de la température. La plupart des fiches techniques répertorient l'ESR pour un certain nombre de fréquences discrètes, qui peuvent ou non être votre fréquence de commutation.

Si vous avez un compteur LCR, vous pouvez connecter le condensateur et régler la fréquence et mesurer l'ESR.

Ceci est important pour calculer la perte thermique à l'intérieur de votre condensateur. Cela revient à la loi d' Ohm ; pour votre fréquence de commutation, il y a un ESR, qui est R, et vous avez du courant entrant et sortant du condensateur, qui est I. Mettez-le au carré et multipliez par R et vous avez la perte de puissance à l'intérieur du condensateur. La fiche technique du condensateur indiquera également sa résistance thermique, vous pouvez donc estimer la température à laquelle vous utiliserez votre condensateur. Sélectionnez une température appropriée pour votre application.

Dans ce cas, je pense que le faible ESR est nécessaire pour obtenir une faible ondulation sur la tension de sortie.

Le courant traversant l'inductance aura une certaine ondulation, et en supposant un courant de sortie constant, le condensateur devra absorber ou fournir la différence à la sortie. Multipliez ce courant d'ondulation avec l'ESR et vous obtenez la tension d'ondulation.

Vous pouvez mesurer l'ESR en chargeant et déchargeant le condensateur avec un courant relativement élevé commuté par un générateur de fonctions, puis mesurer la tension d'ondulation avec un oscilloscope.

J'ai vu 170 mOhm en pratique pour un condensateur électrolytique SMD à faible ESR. Si je me souviens bien, la différence de tension était de 0,5 V, donc l'ondulation de courant devait être de 3 A (limitée par l'alimentation).

ESR est la variation de résistance à différentes charges (courant) et charge forcée (courbes courant / fréquence). ainsi avec deux ou trois (meilleurs) cycles de charge / décharge et l'angle-delta de leurs variations de "résistance" de condensateur, vous pouvez facilement obtenir la résistance interne relative. déterminer ainsi un coefficient appelé ESR qui est la résistance Z à un multiple de cycles de vitesse de charge / décharge ...