电解电容ESR值的疑惑

发烧菜鸟

washu 发表于 2017-7-3 11:32
经常隔壁论坛蹲点，四五百块的 100kHZ+ 电桥等着你

谢谢老烧朋友提示回头我在隔壁几个论坛看看，比如有机会买一台然后有瑕疵估计自己也测试不出来，郁闷。

sjh327

ESR的意义主要是针对开关电源中工作在几百赫兹高频交流电压下的电解， 音响器材里面如果只是普通整流滤波，工作频率50HZ，100HZ的，没什么意义。

washu

发烧菜鸟 发表于 2017-7-3 11:50
谢谢老烧朋友提示回头我在隔壁几个论坛看看，比如有机会买一台然后有瑕疵估计自己也测试不出来，郁闷。

瑕疵这种就没办法了，买新的也未必就没有，自己只能测它准不准，或者说性能是否符合厂家给出指标，这个还是可以、也是必须的

发烧菜鸟

washu 发表于 2017-7-3 15:59
瑕疵这种就没办法了，买新的也未必就没有，自己只能测它准不准，或者说性能是否符合厂家给出指标，这个还 ...

谢谢朋友指导，我自己主要是折腾电子管功放，电源滤波纯净是自己考虑的因素，如果电容挑选或者使用不当而造成功放几年后因为电容问题出现大的交流声音这是我不愿意看到的。刚刚看到32楼的朋友回帖说的如果用在50HZ或者100HZ的工作条件下这些问题没什么意义，不知道是否有道理？感觉还是选择低ESR的电容可以增加电子管功放的使用寿命，看看朋友怎么看待这个问题？谢谢。

washu

发烧菜鸟 发表于 2017-7-3 16:53
刚刚看到32楼的朋友回帖说的如果用在50HZ或者100HZ的工作条件下这些问题没什么意义，不知道是否有道理？感觉还是选择低ESR的电容可以增加电子管功放的使用寿命，看看朋友怎么看待这个问题？谢谢。 ...

没有才怪。

为了简化说明过程，干脆直接用仿真软件吧，假设我们需要一个 24V 直流电源，负荷 1A，希望纹波为 1Vp-p，（全波整流）此时使用 10,000uf 电容可获得该结果。如果电容的 ESR 是 10mΩ，那么流过电容的电流大小就是 3.3Arms 左右。




实际上，如果保持该设计，频率提高到 50kHZ，电容的容量是要变小的，因此 ESR 不变的话，流过电容的电流还是一样大的。



但如果你增大 ESR，你会发现，电流变大了 当 ESR 增大到原来的 5 倍的时候，流过电容的电流增大到 16.5A，也是原来的 5 倍。



可是，W=I^2Rt，流过电容的电流，在 ESR 上发热，而 ESR 增大到原来的 5 倍的时候，发热是原来的 125 倍！！！！！！！

所以并非频率低，ESR 就不重要，实际上，同样大小的 ESR 和同样大小的纹波设计，最终电容的发热是一样的，和频率无关，即使是工频，你也看到了，随着 ESR 增大， 电容的发热也会按三次方增大到恐怖的程度。

那么为何有人会认为只有高频 ESR 才重要呢？很简单，因为高频（开关）电源在同样大小的纹波设计下，需要的电容量比工频电源小得多，而小容量的电容 ESR 更大嘛。而且，廉价铝电解电容和未经高频优化的电容，高频的时候，...

发烧菜鸟

washu 发表于 2017-7-3 17:57
没有才怪。

为了简化说明过程，干脆直接用仿真软件吧，假设我们需要一个 24V 直流电源，负荷 1A，希 ...

谢谢老烧朋友的仿真软件真是一目了然。【拜读了您的2003年.2005年.2006年的很多仪器相关的帖子，大师级老烧啊】学习了，通过朋友的指导感觉选择电解电容还是要求低ESR的，这样用着放心而且延年，再次感谢朋友。

bg1trk

发烧菜鸟 发表于 2017-7-3 20:09
谢谢老烧朋友的仿真软件真是一目了然。【拜读了您的2003年.2005年.2006年的很多仪器相关的帖子，大师级老 ...

哈哈，“washu”这位朋友是有料滴。

翻出些存货电容测了侧，按您首页上那个表，大约2/3的电容品质在正常偏低一些或者“低”的水平，有差不多一半电容要降额使用。
不废话了，要看图吧：

发烧菜鸟

bg1trk 发表于 2017-7-3 20:50
哈哈，“washu”这位朋友是有料滴。

翻出些存货电容测了侧，按您首页上那个表，大约2/3的电容品质在 ...

你好老弟图片都看了，感觉你这些个电容的ESR比较好的基本达标是可用的只有少部分电容ESR值稍稍差一些【我是和ESR对照表对比着看的】，但是我的电容测试的ESR不是差一点点而是差很多了，【感觉只是倒数第二个图片电容ESR相差多一些】。我是怀疑我的电容不可能ESR值这么差，而且还有几年前的从南方购买的进口新品电容的ESR值也不行。回头你收到我发过去的电容对比测试看看吧，估计我这个ESR表不怎么样。

无敌吴刚

washu真是这方面的大师。bg1trk也很厉害！
新人玩电桥，好多东西都好疑惑！当初我问的问题:


http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=685895

http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=787596

http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=893139

多谢大师的回答。

发烧菜鸟

无敌吴刚 发表于 2017-7-3 22:30
washu真是这方面的大师。bg1trk也很厉害！
新人玩电桥，好多东西都好疑惑！当初我问的问题:

谢谢朋友非常好的链接帖子，哪天再仔细的看一遍。

sjh327

washu 发表于 2017-7-3 17:57
没有才怪。

为了简化说明过程，干脆直接用仿真软件吧，假设我们需要一个 24V 直流电源，负荷 1A，希 ...

仿真的时候，对于大容量的电解， ESL可以不用考虑吗？
网上看到的


Z|和ESR变为图4曲线的原因如下。

低频率范围：低频率范围的|Z|与理想电容器相同，都与频率呈反比趋势减少。ESR值也显示出与电介质分极延迟产生的介质损耗相应的特性。

共振点附近：频率升高，则|Z|将受寄生电感或电极的比电阻等产生的ESR影响，偏离理想电容器（红色虚线），显示最小值。|Z|为最小值时的频率称为自振频率，此时|Z|=ESR。若大于自振频率，则元件特性由电容器转变为电感，|Z|转而增加。低于自振频率的范围称作容性领域，反之则称作感性领域。
ESR除了受介电损耗的影响，还受电极自身抵抗行程的损耗影响。

高频范围：共振点以上的高频率范围中的|Z|的特性由寄生电感(L)决定。高频范围的|Z|可由公式(2)近似得出，与频率成正比趋势增加。
ESR逐渐表现出电极趋肤效应及接近效应的影响。

cap_20130214_eng7_bw.png

以上为实际电容器的频率特性。重要的是，频率越高，就越不能忽视寄生成分ESR或ESL的影响。随着电容器在高频领域的应用越来越多，ESR和ESL与静电容量值一样，成为表示电容器性能的重要参数。

zzylab

washu 发表于 2017-7-3 17:57
没有才怪。

为了简化说明过程，干脆直接用仿真软件吧，假设我们需要一个 24V 直流电源，负荷 1A，希 ...

厉害了，接触这软件数年，还是不知道如何设置，仿真出错，或者很慢，或者结果不正确

washu

sjh327 发表于 2017-7-4 10:00
仿真的时候，对于大容量的电解， ESL可以不用考虑吗？
网上看到的

亏我还在后面附了个我用 3522 测试的大容量电解电容的阻抗/自谐振图

washu

发烧菜鸟 发表于 2017-7-3 21:17
你好老弟图片都看了，感觉你这些个电容的ESR比较好的基本达标是可用的只有少部分电容ESR值稍稍差一些【我 ...

你还是到电容器的厂家去看看 Datasheet，低频下的 ESR 根据 DF 推算，以 Datasheet 为准，我测那个 Nippon 的 KY 系列电解电容，好歹也是"新型低 ESR 电解质"电容，所以表现才不错   但还不是最好，手册上还有更好的的类型在宣传

sjh327

washu 发表于 2017-7-4 17:12
亏我还在后面附了个我用 3522 测试的大容量电解电容的阻抗/自谐振图

既然是仿真，就应该把完整的模型放上去，这样才有参考价值。