Low esr конденсаторы что это

Конденсаторы Low ESR и Low Impedance. В чём разница?

Электролитические конденсаторы с низким ЭПС и низким импедансом

В настоящее время в продаже имеется огромное количество электролитических конденсаторов с разными эксплуатационными характеристиками. Те, кто имеет дело с электроникой, возможно уже слышали или даже сталкивались с обозначениями вроде Low ESR или Low Imp.

Если с Low ESR всё вполне понятно, достаточно знать, что такое эквивалентное последовательное сопротивление, то вот с Low Imp у многих возникают вполне обоснованные вопросы.

Забегая вперёд, скажу, что конденсаторы Low ESR и Low Impedance, это почти одно и тоже.

Чтобы разобраться, в чём разница между ними, вспомним некоторые известные факты об устройстве алюминиевого электролитического конденсатора.

• Из-за скручивания анодной и катодной обкладок в рулон образуется паразитная индуктивность. Величина этой индуктивности составляет 20. 200 нГн. Чтобы как-то учесть «паразитную» индуктивность конденсатора стали использовать такой показатель, как ESL (Equivalent Series Inductance) – эквивалентная последовательная индуктивность. В технической литературе обычно применяется именно аббревиатура ESL, а не ESI, хотя можно встретить и то, и то.
• Так как электролит, катодная и анодная обкладка, а также переходные соединения и выводы обладают активным сопротивлением, то всё это «собрали вместе» и назвали эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR – Equivalent Series Resistance). Важное замечание! Стоит понимать, что ESR зависит от температуры, напряжения и частоты! И, хотя, ESR считается активной составляющей полного сопротивления (импеданса, Z), которое по идее не должно зависеть ни от ёмкости, ни от частоты, но из-за того, что основной вклад в ESR вносит сопротивление электролита, то величина ESR подвержена изменению под действием разных факторов.

Теперь, давайте разберёмся с импедансом или по-другому полным сопротивлением (Z). На зарубежный манер это Impedance, а сокращённо Imp.

Импеданс включает как активное, так и реактивное сопротивление (ёмкостное X_C и индуктивное X_L), которое зависит от частоты. С наличием ёмкостного сопротивления всё понятно, ведь речь идёт о конденсаторе. А вот индуктивное сопротивление – это уже следствие наличия ESL (паразитной индуктивности), которая образуется из-за намотки алюминиевой фольги.

Формула расчёта импеданса для последовательной цепи выглядит так:

где, R – активное сопротивление цепи, Ом (Ω);

X_L = ωL = 2πƒL – индуктивное сопротивление, Ом (Ω).

X_C = 1/ωC = 1/2πƒC – ёмкостное сопротивление, Ом (Ω).

В случае с электролитическим конденсатором R ≈ ESR. Получаем вот такую формулу:

Электролитические конденсаторы полярны и способны работать только в цепях с постоянным или пульсирующим напряжением.

Так как через него протекают импульсные токи высокой частоты, то, в силу своего конструктивного исполнения, на разной частоте он будет оказывать разное сопротивление.

Теперь взглянем на график. На нём показано, как меняется величина ESR (R), X_C, X_L, Z в зависимости от частоты.

Как видим, с ростом частоты ESR (R) постепенно уменьшается. Также стоит отметить, что с ростом температуры ESR тоже уменьшается, так как удельная электропроводность электролита растёт.

Ёмкостное сопротивление X_C с ростом частоты (пульсаций) также стремительно падает и в конечном итоге становится меньше того самого ESR (R).

С индуктивным сопротивлением X_L, которое обусловлено наличием ESL, всё обстоит наоборот. С ростом частоты оно увеличивается. Реактивное сопротивление индуктивности начинает проявлять себя на частотах выше 100 – 1000 кГц. Это приводит к тому, что на высоких частотах конденсатор всё меньше представляет собой ёмкость.

Из этого следует вывод, что чем больше ESL, тем ниже частота, до которой конденсатор ведёт себя как ёмкость. Таким образом, ESL влияет на способность конденсатора работать в цепях с высокой частотой пульсации тока (импульсных источниках питания, цифровых системах и пр.).

Так как индуктивное сопротивление (из-за ESL) является частью полного сопротивления Z (импеданса), также, как и ESR, то конденсаторы, которые имеют низкий ESL и ESR, называют конденсаторами Low Impedance (сокр. Low Imp).

Таким образом, конденсаторы, которые имеют низкий импеданс ещё лучше тех, что имеют низкий ESR, так как могут работать ещё и на более высоких частотах.

Производители делят конденсаторы на серии. Каждая серия обладает разными свойствами и эксплуатационными характеристиками.

Чтобы узнать, какими свойствами обладает конденсатор можно найти даташит на серию, к которой он принадлежит.

Как правило, серию указывают на виниловой оболочке рядом с номинальной ёмкостью и рабочим напряжением. На фото показаны конденсаторы Jamicon серии TX.

В справочной документации (даташите) величину импеданса приводят для частоты 100 кГц и температуры +20°C.

Стоит отметить, что на частоте 100 кГц, которая считается типичной для импульсных источников питания, величина импеданса и ESR отличается незначительно. Поэтому разницы между Low Impedance и Low ESR конденсаторами практически нет. Другое дело, если тот будет работать в более высокочастотной цепи. В таком случае, Low Impedance конденсатор подойдёт лучше.

На скриншоте далее показана часть таблицы из даташита на конденсаторы Jamicon серии TX, которые имеют низкий импеданс и высокое рабочее напряжение.

Аналогично обстоит дело и с ESR. Его величину также указывают для частоты 100 кГц (температура +20°C).

Не секрет, что высокий ESR плохо сказывается на сроке службы электролитического конденсатора. При любом изменении напряжения на обкладках конденсатора через него протекает импульс тока, так называемый Ripple current – пульсация тока (R.C.).

При этом на ESR выделяется тепло, которое разогревает электролит и способствует его испарению. Со временем это приводит к снижению ёмкости конденсатора и его полной неработоспособности.

Заглянем в даташит на конденсаторы Jamicon серии MZ, которые заточены под импульсные источники питания. Это низковольтные Low ESR конденсаторы. Их рабочее напряжение не превышает 25V (6,3. 25V). Идеально подойдут для ремонта компьютерных блоков питания.

Кроме всего прочего, в таблице указана максимальная величина тока пульсации (R.C.), на которую рассчитан конденсатор. Чем больше значение R.C., тем больший импульсный ток сможет выдержать конденсатор длительное время. Указанный производителем импульсный ток (R.C.) не рекомендуется превышать, так как конденсатор будет перегреваться и, как следствие, раньше выйдет из строя.

Также можно встретить конденсаторы со сверхмалым импедансом (Ultra low impedance), например, такие, как Jamicon серии WJ. Они заточены под использование специально в компьютерных материнских платах и способны работать в широком частотном диапазоне. Такие конденсаторы имеют как низкий ESR, так и ESL (малую паразитную индуктивность).

Чтобы как-то снизить импеданс конденсаторов производителям приходиться всячески уменьшать паразитную индуктивность и использовать электролит, которой обладает высокой удельной электропроводностью в широком диапазоне температур.

С развитием цифровой электроники, работающей на высоких тактовых частотах, а также широким внедрением импульсных источников питания, требования к современным электролитическим конденсаторам резко возросли. При конструировании и ремонте необходимо обращать внимание на такие параметры, как ЭПС конденсатора и его импеданс, так как это напрямую влияет на качество и длительность его работы.

Многих интересует вопрос, каким должно быть значение ESR, чтобы считать конденсатор пригодным? Для тех, кто внимательно прочитал приведённый материал ответ напросится сам собой.

Если удаётся определить серию конденсатора, то все необходимые данные можно найти в даташите. Данные ЭПС или импеданса из таблиц даташита можно считать «эталонными», наподобие таблицы ESR.

Ну, а далее нужно иметь под рукой универсальный тестер электронных компонентов, который замеряет в том числе и ESR. Сравнив результаты замеров с данными из таблицы легко понять, насколько конденсатор пригоден для дальнейшей работы.

Тут стоит помнить, что полученные данные будут отличаться от табличных, так как величина ЭПС зависит от температуры и частоты измерения. В любом случае разница не должна быть слишком большой.

Конденсаторы Low Impedance серии JRC от JB Capacitors

Компания «ЧИП и ДИП» расширила ассортимент в разделе электролитических конденсаторов серией JRC от JB Capacitors.

JRC — это серия радиальных конденсаторов с низким импедансом (Low Impedance), которые предназначены для работы на высоких частотах, имеют расширенные параметры рабочего температурного диапазона от -55°C до +105°C и время наработки на отказ 2000 часов.

Полное сопротивление конденсатора Z (импеданс) состоит из емкостного сопротивления, индуктивного сопротивления ESL и эквивалентного последовательно сопротивления ESR. Так как индуктивное сопротивление (ESL) является частью полного сопротивления Z (импеданса), также, как и ESR, то конденсаторы, которые имеют низкий ESL и ESR, называют конденсаторами Low Impedance (Low Imp). Таким образом, конденсаторы, с низким импедансом (Low imp) ещё лучше тех, что имеют низкий ESR (Low ESR), так как могут работать ещё и на более высоких частотах.

Серия JRC является аналогом серий конденсаторов: WL от Jamicon, RZ от Nichicon, KXW от Rubycon, RJ3 от Elna.

Основные технические характеристики:

• Номинальная ёмкость 0.47 ~ 15000 мкФ
• Рабочее напряжение 6.3 В ~ 100 В
• Рабочий диапазон температур -55°C ~ +105°C
• Допустимое отклонение ёмкости: ±20%
• Low Impedance
• Высокое значение пульсирующего тока
• Высокая рабочая частота

Конденсаторы Low impedance широко используются в импульсных источниках питания, частотных преобразователях, акустической и бытовой технике.

• • Магазины и оптовые отделы
  • Видео
  • Новости
  • Каталог производителей
  • Каталоги автозапчастей
  • Акции и спецпредложения
  • Калькуляторы
  • Обратная связь

  Электролитические конденсаторы серии FR

  

  Алюминиевые электролитические конденсаторы серии FR торговой марки Panasonic предназначены для приложений, требующих низкого эквивалентного последовательного сопротивления (ESR), долгого срока службы, небольших габаритных размеров и работающих при высоком токе пульсаций. По сравнению с серией предыдущего поколения FM, конденсаторы EEUFR имеют на 100% увеличенный срок службы (до 10000 часов при температуре 105°С) и на 30% расширенный диапазон номинальных емкостей. Применение алюминиевых конденсаторов с низким ESR обычно связано с импульсными преобразователями напряжения.

  ESR (Equivalent series resistance, ЭПС) — один из важных параметров конденсатора, характеризующий его активные потери в цепи переменного тока. Т.е. ESR — это суммарное сопротивление выводов конденсатора и его обкладок, включенное последовательно с основной емкостью. Это сопротивление приводит к рассеиванию мощности и, следовательно, к потерям при протекании большого переменного тока.
  Наличие ESR в электролитическом конденсаторе влияет на его работу в высокочастотных схемах. И если для обычных конденсаторов это влияние не столь выражено, то вот для электролитических конденсаторов оно играет весьма важную роль. Особенно это касается работы в цепях с высоким уровнем пульсаций, когда протекает существенный ток, и за счёт ESR выделяется тепло. Поэтому, чем ниже ESR конденсатора, тем лучше, так как при высоком ESR конденсатор разогревается при прохождении через него тока, а это со временем разрушает его.

  Особенности
  — Номинальное рабочее напряжение: 6.3…63 В (100 В в разработке)
  — Диапазон номинальной емкости: 4.7…8200 мкФ
  — Погрешность: +/-20%
  — Диапазон рабочих температур: -40…105°С
  — Высокий ток пульсаций (до 3820 мА)
  — Низкое последовательное сопротивление (до 12 мОм при 20°C/100 кГц)
  — Срок службы 5000 – 10000 часов при температуре 105°С

  Область применения
  — импульсные источники питания, адаптеры
  — DC/DC преобразователи
  — промышленное электронное оборудование
  — цифровые устройства
  — LCD подсветка
  — телекоммуникационные приборы
  — устройства с повышенными требованиями к КПД и сроку службы

  • Электронные компоненты, радиодетали
  • Коммутация
  • Оптоэлектроника
  • Индикация
  • Светодиоды осветительные
  • Освещение
  • Источники питания
  • Датчики
  • Корпусные и установочные изделия
  • Провода, шнуры, расходные материалы
  • Измерительные приборы
  • Паяльное оборудование
  • Инструмент
  • Промышленная автоматика
  • Электротехническое оборудование
  • Электроника для дома и авто

  ESL и LOW ESR что это такое?

  В компьютерах на материнских платах, а так же в любой другой импульсной технике для фильтрации питания используют электролитические конденсаторы. Электролиты.

  

  У этих конденсаторов есть своя характеристика . Так называемый ESR — параметр. Что в переводе означает эквивалентное последовательное сопротивление.

  

  Если разобрать конденсатор,то мы увидеть две полоски фольги, а между ними бумагу пропитанную определенным раствором. Электролитом. Эти полосы, между собой и сами по себе обладают сопротивлением.

  

  Электролитический конденсатор

  При работе конденсатора в низкочастотных цепях этим сопротивлением можно пренебречь, но в высокочастотной технике данное сопротивление является паразитным. Импульсные блоки питания работают на частотах десятки и сотни кГц, с большими импульсными токами. Чем меньше ESR, тем лучше отрабатывает та или иная импульсная цепь. Если ESR будет большое, то конденсатор нагреется, а электролит начнет закипать в нем и испаряться, в следствии чего теряется емкость.

  

  На ранке радиотоваров очень часто встречаются подделки конденсаторов с ложным параметром ESR.
  Будьте внимательны при покупке.

  Похожие публикации:

  1. Как подключить шумоподавитель swat к магнитоле
  2. Кому заплатить за экзамен в гибдд
  3. Пресс парк автомобилей что это
  4. Смазка для суппортов и направляющих какая лучше отзывы