ESR в алюминиевых электролитических конденсаторах Для приложений среднего и высокого напряжения требуются алюминиевые электролитические конденсаторы с малыми потерями. Конденсаторы с низким ESR имеют меньшие потери мощности и проблемы с внутренним нагревом по сравнению с конденсаторами с высоким ESR. Помимо снижения производительности, высокие значения ESR сокращают срок службы алюминиевого электролитического конденсатора. Кроме того, низкое значение ESR позволяет достичь большей емкости пульсаций по току. В алюминиевом электролитическом конденсаторе алюминиевый анод, катодная фольга, электролит и выводы вносят вклад в общее ESR конденсатора. Величина сопротивления каждого источника в основном зависит от частоты и температуры. На низких частотах и низких температурах оксид алюминия вносит наибольший вклад в общий ESR. С другой стороны, при высоких частотах и высоких температурах наибольший вклад в общее СОЭ вносит электролит. Обычно в условиях применения бумажные комбинации и электролит являются основными источниками эквивалентного последовательного сопротивления в этих конденсаторах. Полимерные и гибридные (сочетающие полимер и влажный электролит) электроды со значительно более низким и более стабильным ESR также доступны на рынке, которые устраняют большинство недостатков влажных электролитических конденсаторов, снижая омические потери, эффект высыхания (повышение надежности и стабильности ) и температурной зависимости СОЭ. Значение ESR алюминиевого электролитического конденсатора зависит от толщины и плотности бумажных разделителей. Чтобы свести к минимуму эквивалентное последовательное сопротивление, не рекомендуется использовать более толстые и плотные разделители. Использование большого количества язычков и материала электролита с высокой проводимостью помогает снизить ESR в алюминиевых электролитических конденсаторах. Соединения язычков, фольга и разделители бумаги могут быть адаптированы для внесения определенного вклада сопротивления в общее эквивалентное последовательное сопротивление. Сравнение ESR с частотными конденсаторами Конденсаторы-ESR-vs-частота Конденсаторы-ESR-vs-частота Рис.3 Сравнение различных конденсаторных технологий 220uF 6.3V ESR с частотой СОЭ используется для характеристики потерь конденсаторов главным образом в более высокой частотной области с помощью стандартной опорной частоты в 100 кГц. ESR с частотной диаграммой иллюстрирует потери во всем частотном спектре. Как обсуждалось выше, низкочастотные потери ниже примерно 1 кГц вызваны «более медленной» поляризацией и потерями в диэлектрических слоях, средние частоты (от ~ 1 кГц до 10 кГц) обусловлены внутренними конструкционными потерями (такими как проводимость внутренней структуры и электролита), высокие частоты> 100 кГц вызваны в основном омическими потерями оконечных устройств, контактов и т. д. Ссылаясь на Рис.3. Конденсаторы MLCC демонстрируют самые низкие значения ESR по сравнению с другими технологиями, относящимися к стандартной спецификации частоты 100 кГц, благодаря своей многослойной структуре. Это полезно для сглаживания высоких частот и быстрых всплесков для таких приложений, как импульсные источники питания. Однако на низких частотах конденсаторы MLCC класса II имеют более высокое ESR (и DF) по сравнению с другими технологиями. Таким образом, в практическом примере в случае присутствия низкочастотных всплесков (например, часто наблюдаемых 50–216 Гц) более эффективно использовать MLCC параллельно с некоторыми алюминиевыми или танталовыми электролитическими конденсаторами.