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ESR,是EquivalentSeriesResistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串连电阻”。 在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外,电容及电感也会阻碍电流的流动,这种作用就称之为电抗,意即抵抗电流的作用。 电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗,简称容抗及感抗。它们的计量单位与电阻一样是欧姆,而其值的大小则和交流电的频率有关系,频率愈高则容抗愈小感抗愈大,频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题,具有向量上的关系式,因此才会说:阻抗是电阻与电抗在向量上的和。 ESR值并不是越小越好,有些场合太小容易引起震荡,要看实际运用场合,大部分场合还是希望越小越好! 一般来讲,低ESR的电容依此是: 小是陶瓷电容,再是钽电容, 差是电解电容。频率较高时尽量选用低价的陶瓷电容(080510uF/6.3V,06034.7uF/6.3V),需要体积小大电容则可以用钽电容,只是价位较贵。(47uF/4VP型,相当于0805,约0.6元,47uF/6.3VA型,约0.3元)。用电解电容时一定要并一个陶瓷电容,因为电解电容高频响应不好且ESR值大。 的确,ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。 比如,我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0时刻开始上升。但是有了ESR,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源,都使用低ESR的电容器。 同样的,在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。所以在多数场合,低ESR的电容,往往比高ESR的有更好的表现。 不过事情也有例外,有些时候,这个ESR也被用来做一些有用的事情。 比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。这时候,太低的ESR反而会降低整体性能。 ESR是等效“串连”电阻,意味着,将两个电容串连,会增大这个数值,而并联则会减少之。 实际上,需要更低ESR的场合更多,而低ESR的大容量电容价格相对昂贵,所以很多开关电源采取的并联的策略,用多个ESR相对高的铝电解并联,形成一个低ESR的大容量电容。牺牲一定的PCB空间,换来器件成本的减少,很多时候都是划算的。这就是为什么很多朋友看到一些实验板子的原理图,和地之间并联很多个电容,却不知道为何。 ESL,也就是等效串联电感。早期的卷制电感经常有很高的ESL,而且容量越大的电容,ESL一般也越大。ESL经常会成为ESR的一部分,并且ESL也会引发一些电路故障,比如串连谐振等。但是相对容量来说,ESL的比例太小,出现问题的几率很小,再加上电容制作工艺的进步,现在已经逐渐忽略ESL,而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了。

贴片电容又称做多层片式陶瓷电容器,英文缩写为M。M受到温度冲击时,容易从焊端开始产生裂纹。另外,在M焊接过后的冷却过程中,M和PCB的膨胀系数不同,于是产生应力,导致裂纹。要避免这个问题,回流焊时需要有良好的焊接温度曲线。 大家都知道,IC芯片的封装贴片式和双列直插式之分。PCB上每一根走线都存在天线效应。PCB上的每一个元件也存在天线效应,元件的导电部分越大,天线效应越强。 同一装置,贴片电容采用贴片元件比采用双列直插元件更易通过EMC测试。此外,天线效应还跟每个芯片的工作电流环路有关。要削弱天线效应,除了减小封装尺寸,还应尽量减小工作电流环路尺寸、降低工作频率和di/dt。而从 型号的IC芯片(尤其是单片)的管脚布局发现:它们大多抛弃了传统方式——左下角为GND右上角为,而将和GND安排在相邻位置,就是为了减小工作电流环路尺寸。


