コンデンサのESRを見つける方法

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電源回路を構築していますが、スイッチングレギュレータ（L4963）は低ESR出力コンデンサを必要とします。問題のコンデンサは、評価ボード回路のC3です。

「低」とはどういう意味ですか？どれくらい低い？

また、ESR と呼ばれるパラメータがデータシートにないコンデンサのESRを見つけて計算するにはどうすればよいですか？

capacitor power-supply

— ロバート
ソース

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使用しているICのデータシートへのリンクが壊れています。

— コナーウルフ14

問題のスイッチングレギュレータは、「L4963 [D]」であるように見えます。これは、正確なリンク上のGoogleの結果が1つだけであるためです。現在のリンクはこちらです。

— user2943160

セラミックキャップは、ESRが「低ESR」のアルミニウムキャップよりもはるかに低いため、データシートには記載されていません。

— TimH-モニカを

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データシートに値を指定せずに「低ESR」と表示されている場合、通常、比較的低ESRの任意のスタイルのコンデンサで問題ありません。これらはすべて、ESRが非常に高く、数オームになる可能性があるため、安価な定格のないアルミニウム電解コンデンサを避ける必要があることを意味します。

この場合、1000 µFの出力コンデンサに「低ESR」コンデンサが必要です。セラミックの1000 µFコンデンサと1000 µFタンタルコンデンサはおそらく50ドルかかるとは思わないので、このアプリケーションでは低ESRのアルミニウムコンデンサを追跡する必要があります。出力リップルは、コンデンサのESRに比例して減少するため、支払う価格に関係なく、低い方が良いでしょう。

余談ですが、それは、その電圧範囲のスイッチングレギュレータに必要な、途方もなく高い出力容量です。ニーズを満たしているが、そのような要件がなくても安定している規制機関を探してみてください。誤解しないでください、通常は容量が大きいほど良いのですが、1.5 Aの電源では1000 µfが本当に高いです。

— マーク
ソース

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評価ボードでは、40V 1000uF電解（「低ESR」と主張）を使用し、1uFの低ESRフィルムキャップと並行していることに注意してください。キャップを並列に配置すると、抵抗が最小の抵抗より小さくなり、容量が最大の容量より大きくなります。1,000uFはばかげていることに同意します。

— ケビンフェルメール

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並列のキャップは、より高い周波数の過渡現象を吸収する働きもします。

— Kortuk

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これは「等価直列抵抗」であり、周波数に多少依存します。基本的に、コンデンサに付随するのは避けられない通常の抵抗です。

ESRが低いということは、コンデンサがより理想的な回路要素に近いことを意味します。抵抗は単に電力を消費するだけであり、その結果、熱が発生しますが、これは一般的にコンデンサ、特に電解コンデンサには適していません。

今すぐ推測-リンクしたデータシートでは、顕著なパラメーターは「正接損失角」のように見えます。「損失角」が純粋に容量性リアクタンスから離れた角度であると仮定した場合、その角度のタンジェントは容量性リアクタンスで除算された直列抵抗になり、この場合、この数値が低いとESRが低くなります。

— ジャストジェフ
ソース

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典型的なキャップは、実際にはそれぞれが異なるESRを持つ一連のキャップとして並行して動作すると考えています。どのような周波数でも、ESRが高い「部分的キャップ」は、ESRが小さい「部分的なキャップ」ほど充放電されないため、回路の動作にあまり影響しません。この効果は、周波数が高いほど顕著になります。軸電解では、「部分キャップ」のESRはかなり似ています。ラジアルキャップでは、リードに近い部分のESRは、遠くにある部分のESRよりもはるかに低くなります。

— supercat

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多くの電源アプリケーションでは、ESRが均一でないキャップの方が、ESRが均一なキャップよりも望ましい場合があります。オーディオカップリングやフィルタリングアプリケーションなどの場合、逆の場合もあります。

— -supercat

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数値に関する限り、スイッチャーの低ESRキャップは通常、数10ミリオーム以下である必要があります。

— ゼボノート
ソース

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「低」は、達成しようとしている効率と信頼性に依存します。低ESRコンデンサの場合、メーカーが値を提供します。

ニチコンの低ESRコンデンサを検索すると、低ESRの部品が見つかります。VRシリーズは、低直列抵抗のコンデンサではありません。PMシリーズはあり、ESRはデータシートで指定されています。ニチコン（優れたコンデンサを製造している）には、新しいシリーズがあるかもしれません。

ESRが増加すると、コンデンサの温度が上昇し、寿命が短くなるため、ESRはコンデンサの寿命にとって重要です。

— ジュリアーニ
ソース

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ESRは周波数と温度に依存します。ほとんどのデータシートには、スイッチング周波数である場合とそうでない場合がある多くの離散周波数のESRが記載されています。

あなたが持っている場合はLCRメータを、あなたはコンデンサを接続して周波数を設定し、ESRを測定することができます。

これは、コンデンサ内部の熱損失を計算するために重要です。オームの法則に戻ります。スイッチング周波数には、ESR（R）があり、コンデンサに電流が流れ込み、コンデンサ（I）に電流が流れます。これを2乗してRを掛けると、コンデンサ内部で電力損失が生じます。コンデンサのデータシートには熱抵抗も記載されているため、コンデンサを動作させる温度を推定できます。用途に適した温度定格を選択してください。

— すごい
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+1は、特定のコンデンサのESRを知る最良の方法がLCRメーターでの測定であることは事実だからです。馬鹿げたことは、非常に高価なESRメーターだけがすべてのタイプの電解コンデンサでうまく機能するということです。データシートの値は非常に（！）ラフであり、すべての極端な状況がコンデンサーと対戦するときに得られるESR値のみをリストする傾向があります。同じことが、特定の頻度でtan（delta）からESRを取得する場合にも当てはまります。通常、値が非常に高くなります。データシートの最適なパラメーターはI_rms => Irmsが高いほど、ESRが低くなります。

— zebonaut

Irmsについての良いコメント

— 破滅的な

ESRメーターが低値の抵抗値を任意の精度で測定できると仮定します。

— ピーターモーテンセン14年

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この場合、出力電圧のリップルを小さくするには低ESRが必要だと思います。

インダクタを流れる電流にはリップルがあり、出力電流が一定であると仮定すると、コンデンサは出力への差を吸収または供給する必要があります。このリップル電流にESRを掛けると、リップル電圧が得られます。

ファンクションジェネレーターによって切り替えられる比較的高い電流でコンデンサを充電および放電することによりESRを測定し、その後オシロスコープでリップル電圧を測定できます。

低ESR SMD電解コンデンサで実際に170ミリオームを見ました。正しく覚えていれば、電圧差は0.5Vだったので、電流リップルは3Aでなければなりませんでした（電源によって制限されます）。

— スターブルー
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ESRは、さまざまな負荷（電流）および強制充電（電流/周波数曲線）における抵抗の変動です。したがって、2〜3回の（より良い）充電/放電サイクルと、コンデンサの「抵抗」の変化からの角度デルタにより、相対的な内部抵抗を簡単に取得できます。したがって、ESRと呼ばれる係数を決定します。これは、充電/放電速度の倍数サイクルでのZ抵抗です...

— Lyx
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