Cet effet est dû aux effets des caractéristiques parasites de l'appareil. Un condensateur a quatre parasites de base:
Résistance série équivalente - ESR:
Un condensateur est vraiment un condensateur en série avec les résistances de ses fils, la feuille dans le diélectrique et d'autres petites résistances. Cela signifie que le condensateur ne peut pas vraiment se décharger instantanément et qu'il chauffera lorsqu'il est chargé et déchargé à plusieurs reprises. Il s'agit d'un paramètre important lors de la conception de systèmes d'alimentation.
Courant de fuite:
Le diélectrique n'est pas idéal, vous pouvez donc ajouter une résistance en parallèle avec votre condensateur. Ceci est important dans les systèmes de sauvegarde, et le courant de fuite d'un électrolytique peut être beaucoup plus élevé que le courant requis pour maintenir la RAM sur un microcontrôleur.
Absorption diélectrique - CDA:
Cela présente généralement moins d'intérêt que les autres paramètres, en particulier pour l'électrolyse, pour laquelle le courant de fuite dépasse l'effet. Pour les grandes céramiques, vous pouvez imaginer qu'il existe un circuit RC en parallèle avec le condensateur. Lorsque le condensateur est chargé pendant une longue période de temps, le condensateur imaginé acquiert une charge. Si le condensateur est rapidement déchargé pendant une brève période et est ensuite retourné à un circuit ouvert, le condensateur parasite commence à recharger le condensateur principal.
Inductance série équivalente - ESL:
À ce stade, vous ne devriez pas être trop surpris que, si tout a une capacité ainsi qu'une résistance non nulle et non infinie, tout ait également une inductance parasite. Leur importance est fonction de la fréquence, ce qui nous amène au sujet de l'impédance.
Nous représentons l'impédance par la lettre Z. L'impédance peut être considérée comme une résistance, juste dans le domaine fréquentiel. De la même manière qu'une résistance résiste au flux de courant continu, une impédance empêche également le flux de courant alternatif. Tout comme la résistance est V / R, si nous intégrons dans le domaine temporel, l'impédance est V (t) / I (t).
Vous devrez soit faire un calcul, soit acheter les affirmations suivantes concernant l'impédance d'un composant avec une tension sinusoïdale appliquée avec une fréquence de w:
ZresistorZcapacitorZinductor=R=1jωC=1sC=jωL=sL
Oui, est le même que i (le nombre imaginaire, √ji ), mais en électronique,ireprésente généralement le courant, nous utilisons doncj. De plus,ωest traditionnellement la lettre grecque oméga (qui ressemble à w.) La lettre 's' fait référence à une fréquence complexe (non sinusoïdale). −1−−−√ijω
Beurk, non? Mais vous avez l'idée - Une résistance ne change pas son impédance lorsque vous appliquez un signal AC. Un condensateur a réduit l'impédance avec une fréquence plus élevée, et il est presque infini à DC, ce que nous attendons. Une inductance a augmenté l'impédance à une fréquence plus élevée - pensez à une inductance RF conçue pour éliminer les pointes.
Nous pouvons calculer l'impédance de deux composants en série en ajoutant les impédances. Si nous avons un condensateur en série avec une inductance, nous avons:
Z=ZC+ZL=1jωC+jωL
Que se passe-t-il lorsque nous augmentons la fréquence? Il y a longtemps, notre composant est un condensateur électrolytique, donc nous supposons que est très supérieure à L . À première vue, nous imaginerions que les ratios ne changeraient pas. Mais, certaines algèbres complexes triviales (Remarque: il s'agit d'un terme relatif) montrent un résultat différent:CL
Z=1jωC+jωL=1jωC+jωL×jωCjωC=1+jωL×jωC)jωC=1−ω2LCjωC=−j×(1−ω2LC)jωC=(ω2LC−1)∗j)ωC
Eh bien, c'était amusant, non? C'est le genre de chose que vous faites une fois, souvenez-vous de la réponse et ne vous en faites pas. Que savons-nous de la dernière équation? Considérons d'abord le cas où est petit, L est petit et C est grand. Nous avons, approximativement,ωLC
(small∗small∗large−1)×jsmall∗large
small∗small∗large<1ZC=−jωC
ωLC
(large∗small∗large−1)×jsmall∗large
large∗small∗large>1ZL=jωL
ω2LC=1