电容容量与ESR的关系

Posted 2023-05-13

ESR是电容的等效串联电阻。是基于制造电容材料绝缘电阻率上的一个数据。普通电子电路运用中ESR越低越好。
电容容量越大，ESR越小，就像导体截面积越大电阻越小一样，因此电路中常常以多个小电容并联工作，以减小ESR值 参考技术A 不是具体的，只能是大概比较，也和频率有关，常见的电容esr由小到大的顺序分别是：
陶瓷电容的最小，金膜电容，高分子固体铝电解，钽电解，普通铝电解，超级电容.

降低开关电源纹波的三个要素

1、储能电感。储能电感在工作频率下的Q值越大越好，很多人只注意到电感量，其实Q值的影响要大得多，电感量只要满足要求允许在很大范围内波动。

2、滤波电容。滤波电容的ESR和ESL是非常重要的参数，越低越好，仅追求容量是远远不够的，当然在满足足够低的ESR和ESL的前提下，容量大些较好。开关电源的滤波电容优选X7R或X5R电容与钽电解的组合，纹波稍放宽可用Y5V电容和瘦高外观的铝电解（低ESL型）配合。

3、PCB设计。开关电源的PCB设计非常重要，在前两个条件都满足时如果纹波参数还是达不到手册中载明的数值，问题就可以肯定是出在PCB上，开关电源芯片的取样及滤波回路的设计非常讲究，PCB分布参数会导致调整误差或滤波效率变差，严重时甚至可能导致自激（一般在特定的负载强度下发生），故不得不查。原则是取样回路和滤波回路要尽量贴近开关电源IC，PCB走线不可太长、太细，类似的储能电感也有同样原则，只是影响稍小，布局、走线不利相当于降低了电感的Q值。

最后要说的是，因开关电源IC的内电路设计不同纹波指标也是不同的，多数情况下，开关频率高的容易获得较低的纹波，但价格及对外围元件的要求相对更高，所以要根据需要合理选择，够用即可，否则要付出不必要的成本，器件手册的仔细阅读及理解是第一步。