全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線
400-003-5559
在電容選型與電路調(diào)試中,不能只關(guān)注容量和耐壓值,忽視了等效串聯(lián)電阻(ESR)與等效串聯(lián)電感(ESL)這兩個(gè)“隱形參數(shù)”。實(shí)際上,ESR和ESL直接決定了電容在電路中的實(shí)際表現(xiàn),尤其在高頻、大電流場(chǎng)景中,其影響甚至超過(guò)容量本身。

ESR 與 ESL的本質(zhì)是電容的“非理想特性”。理想電容僅具備儲(chǔ)能能力,但實(shí)際電容因電極電阻、介質(zhì)損耗、引腳電感等因素,就會(huì)產(chǎn)生二者的出現(xiàn)。ESR 是電容內(nèi)部電阻的綜合體現(xiàn),單位為毫歐;ESL是電容引腳及電極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電感,單位為納亨。ESR 和 ESL 的值越小,電容越接近理想狀態(tài),性能也越優(yōu)異,平尚科技高端電容通過(guò)電極材料優(yōu)化,可將ESR 降至10mΩ以下、ESL控制在5nH以內(nèi)。
在電源濾波電路中,ESR和ESL會(huì)直接影響濾波效果與電路效率。ESR 過(guò)大會(huì)導(dǎo)致充放電損耗增加,電容發(fā)熱嚴(yán)重,ESL 的影響則體現(xiàn)在高頻段,當(dāng)頻率超過(guò) “自諧振頻率”(ESR 與 ESL 的諧振點(diǎn)),電容會(huì)完全失去濾波作用,因此高頻電源濾波需選ESL小的貼片電容,避免高頻噪聲漏濾。
在高頻信號(hào)電路中,ESR和ESL是信號(hào)失真的主要誘因。射頻通信、高速數(shù)字電路中,電容常作為耦合或旁路元件,ESR過(guò)大會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減,尤其在音頻電路中,會(huì)使音質(zhì)失真。ESL的高頻阻礙作用更突出,在 100MHz 以上的射頻電路中,即使小容量電容的ESL也會(huì)形成較大阻抗,導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法順利通過(guò),此時(shí)需選用無(wú)引腳的疊層陶瓷電容降低ESL。
大電流場(chǎng)景中,ESR的發(fā)熱問(wèn)題可能引發(fā)電路故障。新能源汽車(chē)快充模塊的濾波電容,需承受數(shù)十安培的瞬時(shí)電流,ESR 過(guò)大會(huì)導(dǎo)致局部過(guò)熱。
實(shí)操中可通過(guò)兩個(gè)技巧規(guī)避 ESR/ESL 負(fù)面影響
一是選型匹配場(chǎng)景,電源濾波選低ESR的固態(tài)電容或電解電容,高頻信號(hào)電路選低ESL的貼片電容
二是多電容并聯(lián),ESR會(huì)隨并聯(lián)數(shù)量成反比降低,ESL也會(huì)相應(yīng)減小,平尚工程師在大功率電源中常采用 “大容量電解 + 小容量陶瓷” 并聯(lián)方案,兼顧高低頻濾波需求。
總之,ESR和ESL是電容的“隱性性能指標(biāo)”,其影響隨頻率和電流增大而加劇。選型時(shí)需結(jié)合電路工況,優(yōu)先選用 ESR/ESL 優(yōu)異的電容,在調(diào)試中通過(guò)紋波測(cè)試、溫度監(jiān)測(cè)驗(yàn)證其適配性,才能讓電容真正發(fā)揮理想性能。