ESR конденсатора – что это?
ESR – Equivalent Series Resistance – один из параметров конденсатора, характеризующий его активные потери в цепи переменного тока. В эквиваленте его можно представить, как включенный последовательно с конденсатором резистор, сопротивление которого определяется, главным образом, диэлектрическими потерями, а так же сопротивлением обкладок, внутренних контактных соединений и выводов. В русскоязычной аббревиатуре – Эквивалентное Последовательное Сопротивление – ЭПС.
Потери в диэлектрике, обусловленные особенностями его поляризации, составляют основную часть потерь в конденсаторе и определяются материалом, а так же толщиной слоя диэлектрика.
Поляризация – ограниченное смещение связанных зарядов диэлектрика в электрическом поле.
Рассматривать детально процессы всех видов поляризации здесь нет необходимости, но вкратце это можно пояснить следующим образом:
Частицы диэлектрика, обладающие зарядом, под воздействием переменного электрического поля вынуждены совершать непроизвольные механические колебания,
обусловленные их переориентацией и смещением (поляризацией).
В слоях диэлектрика, близких к обкладкам, заряды, не покидая своих связей, активно участвуют во всех процессах формирования напряжения и тока в конденсаторе, как и проводники. По сути, уменьшается толщина слоя реального диэлектрика.
В результате существенно повышается ёмкость конденсатора но, по причине инертности и внутреннего трения связанных частиц, процессы сопровождаются выделением тепла и потерями энергии в токопроводящих слоях диэлектрика. То есть, эти поляризованные слои обладают активным сопротивлением электрическому току.
С увеличением частоты, диэлектрические потери пропорционально возрастают по той же причине – механической инертности поляризованных зарядов.
Сопротивление токопроводящих слоёв диэлектрика последовательно складывается с сопротивлением обкладок, выводов и контактных соединений. В итоге образуется общее активное сопротивление R – Equivalent Series Resistance (ESR). По сути оно представляет собой резистор, включенный последовательно с конденсатором.
В этом случае угол сдвига фаз между током и напряжением будет не 90°, как в идеальном конденсаторе, а несколько меньше.
Тангенс угла δ, составляющего эту разницу с 90°, называют тангенсом угла потерь.
Тангенс угла определится отношением активного сопротивления к реактивному R/Xc, как тригонометрическая функция отношения двух катетов треугольника сопротивлений, показанного на рисунке выше.
В электролитических конденсаторах значимой частью ESR является сопротивление жидкого электролита,
который используется в качестве одной из обкладок для обеспечения максимальной площади соприкосновения с диэлектриком.
Активное сопротивление электролита в реальных конденсаторах обычно соизмеримо с десятыми или даже с сотыми долями Ома при 20°C, но для конденсаторов большой ёмкости, используемых в фильтрах выпрямителей ИИП на рабочей частоте порядка 100 кГц,
когда его реактивное сопротивление измеряется тысячными долями Ома, эта величина может составлять основные потери, и будет значительно уменьшаться по мере прогрева.
При рабочей температуре величина диэлектрических потерь на таких частотах обычно оказывается в несколько раз больше.
Сопротивление электролита зависит от температуры по причине изменения степени его вязкости и подвижности ионов.
В процессе работы происходит нагрев диэлектрика и электролита переменным током, в связи с чем существенно уменьшается сопротивление электролита,
тогда ESR конденсатора будет определяться преимущественно его диэлектрическими потерями, которые продолжат греть конденсатор в допустимых расчётами пределах.
Неисправные конденсаторы, в которых кипел электролит, обычно определяются визуально по вздувшемуся и разгерметизированному корпусу.
Для надёжности работы электролитических конденсаторов очень важен правильный выбор его типа,
номинала и максимального напряжения в зависимости от режимов и условий эксплуатации.
Для фильтров выпрямителей в преобразователях, работающих на частотах десятков или сотен килогерц, производители выпускают специальные конденсаторы с малым ESR и указывают полное сопротивление переменному току (импеданс Z) для всех номиналов в таблицах.
Для анализа состояния электролита и внутренних соединений электролитических конденсаторов применяются измерители или пробники ESR,
которые могут быть выполнены исходя из разных принципов измерений и требований к погрешностям.
Большая часть простых ESR-пробников и тестеров основана на принципе измерения импеданса. У них есть свой существенный плюс – низкоомный вход, что позволяет проверять конденсаторы, не выпаивая их из платы.
Подробнее о способах измерения можно ознакомиться на страничке – измерение ESR.
Наряду с ухудшением качества электролита, часто активное сопротивление в конденсаторах возрастает по причине ухудшения контактов обкладок с выводами, вплоть до полного обрыва. В электролитических это происходит чаще, в металлокерамических реже, телевизионным мастерам все эти случаи хорошо знакомы. А ремонтники старшего поколения, кто застал советские ламповые телевизоры, хорошо помнят бумажные конденсаторы, которые иногда поджимали пассатижами для уплотнения контактных соединений внутри, и они какое-то время ещё работали.
Для чего нужна таблица?
Большинство пробников и тестеров, обычно светодиодные или стрелочные, измеряют импеданс – общее сопротивление конденсатора (активное и реактивное). Активное отдельно замерить сложнее, но оно и есть потери – значение ESR.
При измерении ёмкостей менее 100 микрофарад, реактивная составляющая уже оказывается соизмеримой, а иногда больше значения ESR, и существенно влияет на результат. А в конденсаторах менее 10 мкф и вовсе значение ESR во много раз меньше и его доля незначительна в общем показании.
Другими словами, реактивное сопротивление в показаниях таких приборов – неудобная погрешность, зависимая от ёмкости конденсатора. Её надо учитывать при оценке качества конденсатора для разных ёмкостей.
К тому же ESR зависит от толщины слоя электролита и диэлектрика. Для высоковольтных и крупногабаритных конденсаторов эти значения учитываются производителями в зависимости от области применения.
Никакой пропорциональной зависимости ESR от других параметров конденсатора не существует, поэтому для оценки его качества в практике используются таблицы.
Все существующие таблицы – условны и не всегда объективно определяют допустимые значения для всех измерителей. Публикуют их часто для популяризации сайтов, поэтому важно понимать суть значений в таблицах.
Тем более, разные пробники работают на разных принципах или частотах (от 10 до 100 кГц), разница показаний в 5 или 10 раз может отличаться от табличных лишь по этой причине.
Очень полезно самому замерить значения ESR у новых конденсаторов разных производителей и составить свою таблицу для своего пробника. Это уже будут реальные показатели. Тогда их можно сравнить с неисправными конденсаторами и со значениями их реактивных сопротивлений, чтоб сделать какие-то выводы о критичности.
В преобразователях блоков питания греют конденсатор паразитные десятые, иногда сотые доли Ома и, если их сможет показать Ваш измеритель, уже неплохо. Импульсный ток в конденсаторах достигает десятков Ампер и активные десятые доли Ома для 10 Ампер – это уже реальные Ватты – нагрев.
Габариты конденсатора тоже имеют существенное значение, они будут охлаждать электролит, это надо учитывать при выборе типа конденсатора в мощных преобразователях.
Для самого популярного в ИИП конденсатора 1000мкф x 25в часто в таблицах указывают 0.08 Ом, как норму. А в других таблицах 0.8 Ом. Какой прибор что мерит, кто и для каких цепей определил ему норму – загадки.
Проверьте для сравнения своим прибором этот конденсатор новый от разных производителей, в том числе с пометкой Low ESR, тогда оценка будет объективнее.
Таблица Боба Паркера для ESR-метра K7214
| uF\V | 10V | 16V | 25V | 35V | 50V | 160V | 250V |
| 1 uF | 14 | 16 | 18 | 20 | |||
| 2.2 uF | 6 | 8 | 10 | 10 | 10 | ||
| 4.7 uF | 15 | 7.5 | 4.2 | 2.3 | 5 | ||
| 10 uF | 6 | 4 | 3.5 | 2.4 | 3 | 5 | |
| 22uF | 5.4 | 3.6 | 2.1 | 1. 5 | 1.5 | 1.5 | 3 |
| 47 uF | 2.2 | 1.6 | 1.2 | 0.5 | 0.5 | 0.7 | 0.8 |
| 100 uF | 1.2 | 0.7 | 0.32 | 0.32 | 0.3 | 0.15 | 0.8 |
| 220 uF | 0.6 | 0.33 | 0.23 | 0.17 | 0.16 | 0.09 | 0.5 |
| 470 uF | 0.24 | 0.2 | 0.15 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.3 |
| 1000 uF | 0.12 | 0.1 | 0.08 | 0.07 | 0.05 | 0.06 | |
| 4700 uF | 0.23 | 0.2 | 0.12 | 0.06 | 0.06 |
Рассчитаем округлённо реактивное сопротивление для популярных номиналов при усреднённой частоте пробников 20 кГц, чтобы иметь представление хотя бы о порядке их идеальных значений.
Ещё раз напомню, никакой пропорции между ESR и этими значениями быть не может.
Тем более, с учётом конструктивных особенностей электролитических конденсаторов для разных габаритов и вольтажа.
Повторюсь. Это лишь реактивное сопротивление, которое имеет большее значение при измерении конденсаторов меньшей ёмкости, как реальная погрешность для пробников, основанных на измерении импеданса.
То есть, чистое значение ESR у конденсатора 100 мкф и 1 мкф может быть одинаковым, а прибор покажет разницу в десятки раз, ибо добавит ёмкостное значение, которое будет решающим для показаний прибора на измеряемой частоте у малых ёмкостей.
Реактивное сопротивление конденсаторов, частота 20кГц:
1000 мкф – 0.008 Ом.
470 мкф – 0.017 Ом.
220 мкф – 0.036 Ом.
100 мкф – 0.08 Ом.
47 мкф – 0.17 Ом.
22 мкф – 0.36 Ом.
10 мкф – 0.8 Ом.
4.7 мкф – 1.7 Ом.
2.2 мкф – 3.6 Ом.
1 мкф – 8 Ом.
0.47 мкф – 17 Ом.
Поможет калькулятор расчёта реактивного сопротивления конденсаторов.
Более сложные цифровые приборы способны замерить точные значения во время заряда конденсатора постоянным током, рассчитать его ёмкость и ESR без реактивной составляющей.
Но измерение постоянным током не учитывает диэлектрические потери, которые напрямую зависят от частоты. Кроме того, конденсаторы нужно выпаивать из платы для таких замеров.
Пробниками обычно быстро проверяют конденсаторы на неисправность, не выпаивая их, а это существенный выигрыш в оперативности для мастера – ремонтника. Ему не всегда нужны точные показания сложных приборов, чаще бывает важно своевременно и правильно выявить неисправную деталь в устройстве. К погрешностям на реактивность в практике мастера просто привыкают, когда годами пользуются одним и тем же пробником.
Спасибо за внимание!
Замечания и предложения принимаются и приветствуются!
Таблица ESR(Equivalent Series Resistance) конденсаторов от разных приборов
Posted by creator — in Разное —
ESR (Equivalent Series Resistance) — это один из параметров конденсатора, который указывает его активные потери в цепи переменного тока.
Для каждого конденсатора значения ЭПС определяется специальным оборудованием — ESR-измерителями. На многих из них намаркирована таблица значений ЭПС.
Они бывают разного производства и поэтому некоторые их показатели могут отличаться. Причина тому — замеры на разных частотах, у каждого измерителя они индивидуальны. Таблица ESR конденсаторов, которые можно найти в сети — подбираются путем проверки данных на новых конденсаторах ESR-измерителями. В данной статье мы собрали таблицы значений от разных приборов, найденные на специализированных сайтах. Каждую из них вы сможете скачать или сохранить себе для работы.
| Мкф/вольты | 6,3V | 10V | 16V | 25V | 35V | 50V | 63V | 160V | 250V | 400V | 450V |
| 1 | 4,3 | ||||||||||
| 2,2 | |||||||||||
| 4,7 | 1,7 | 2,6 | |||||||||
| 10 | 2 | 1,1 | 2,7 | 2,2 | |||||||
| 22 | 0,69 | 1,2 | 0,77 | ||||||||
| 33 | 0,44 | 0,91 | |||||||||
| 47 | 0,84 | 0,87 | 0,49 | 0,68 | |||||||
| 68 | 0,33 | ||||||||||
| 82 | 0,57 | 0,55/0,89 | |||||||||
| 100 | 0,46 | 0,75 | 0,17 | 0,4 | 0,43 | 0,77 | 0,35 | ||||
| 220 | 0,53 | 0,25 | 0,49 | ||||||||
| 330 | 0,25 | 0,22 | |||||||||
| 470 | 0,16 | 0,13 | 0,12 | 0,08 | |||||||
| 1000 | 0,07 | 0,08 | 0,07 | ||||||||
| 2200 | 0,03 | 0,02 | 0,03 | ||||||||
| 4700 | 0,03 |
Сводная таблица ESR конденсаторов Боба Паркера
При отсутствии нанесенных значений ESR на измерительном приборе большинство радиолюбителей рекомендуют пользоваться сводной таблицей Боба Паркера.
Данные в этой таблице используются большинством производителей измерителей, как Китайских, так и европейских.
Таблица ESR конденсаторов Боба Паркера для K7214
Некоторые ячейки в данной таблице не заполненны. Это потому, что для конденсаторов, емкость которых до 10 мкФ, максимально допустимой величиной ESR принято считать 4 — 5 Ом. Также следует помнить тот факт, что у любого исправно работающего электролитического конденсатора ЭПС не превышает 20 Ом. Чем меньше ESR — тем лучше, это вам скажет любой мастер с опытом.
| Мкф/вольты | 10V | 16V | 25V | 35V | 63V | 160V | 250V |
| 1 | 14 | 16 | 18 | 20 | |||
| 2.2 | 6 | 8 | 10 | 10 | 10 | ||
4. 7 | 15 | 7,5 | 4,2 | 2,3 | 5 | ||
| 10 | 6 | 4 | 3,5 | 2,4 | 3 | 5 | |
| 22 | 5,4 | 3,6 | 2,1 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 3 |
| 47 | 2,2 | 1,6 | 1,2 | 0,5 | 0,5 | 0,7 | 0,8 |
| 100 | 1,2 | 0,7 | 0,32 | 0,32 | 0,3 | 0,15 | 0,8 |
| 220 | 0,6 | 0,33 | 0,23 | 0,17 | 0,16 | 0,09 | 0,5 |
| 470 | 0,24 | 0,2 | 0,15 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,3 |
| 1000 | 0,12 | 0,1 | 0,08 | 0,07 | 0,05 | 0,06 | |
| 4700 | 0,23 | 0,2 | 0,12 | 0,06 | 0,06 |
Читайте далее:
You May Also Like
Таблица ESR электролитического конденсатора– Галерея схем
Конденсаторы с низким ESR имеют меньшие потери мощности и проблемы с внутренним нагревом, чем конденсаторы с высоким ESR.
Высокие значения ESR сокращают срок службы алюминиевых электролитических конденсаторов и снижают производительность. Кроме того, низкое значение ESR обеспечивает повышенную устойчивость к пульсирующему току.
Плоский конденсатор
Включите JavaScript
Плоский конденсатор
ESR (эквивалентное последовательное сопротивление), также известное как внутреннее сопротивление, представляет собой число, представляющее потерю полезной энергии в базовой электронной схеме, состоящей из резистора и идеальный (идеальный) конденсатор. Технически энергия не тратится впустую, а скорее рассеивается в виде нежелательного тепла.
Таблица ESR электролитического конденсатора
Увеличение ESR на входе увеличивает высокочастотный шум на конденсаторе, снижая эффективность фильтрации. Более высокое ESR создает больше пульсаций на выходе, влияя на стабильность контура управления. ESR особенно важен в приложениях с низким рабочим циклом и высокочастотными импульсами тока.
Значения ESR для керамических конденсаторов обычно указываются в пределах от 0,01 до 0,1 Ом. ESR неэлектролитического конденсатора обычно стабильно во времени; для большинства приложений настоящие неэлектролитические конденсаторы можно рассматривать как идеальные компоненты. Вы можете найти значения ESR различных электролитических конденсаторов в таблице ниже:
| 10V | 16V | 25V | 35V | 63V | 160V | 250V | |
| 4.7µF | >40Ω | 35.0 | 29.0 | 24.0 | 19.0 | 16.0 | 13.0 |
| 10µF | 20.0 | 16.0 | 14.0 | 11.0 | 9.3 | 7.7 | 6.3 |
| 22µF | 9.0 | 7.5 | 6.2 | 5.1 | 4.2 | 3.5 | 2.9 |
| 47µF | 4. 2 | 3.5 | 2.9 | 2.4 | 2.0 | 1.60 | 1.40 |
| 100µF | 2.0 | 1.60 | 1.40 | 1.10 | 0.09 | 0.77 | 0.63 |
| 220µF | 0.90 | 0.75 | 0.62 | 0.51 | 0.42 | 0.35 | 0.29 |
| 470µF | 0.42 | 0.35 | 0.29 | 0.24 | 0.20 | 0.16 | 0.13 |
| 1000µF | 0.20 | 0.16 | 0.14 | 0.11 | 0.09 | 0.08 | 0.06 |
| 2200µF | 0.09 | 0.07 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | 0.03 | 0.03 |
| 4700µF | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.01 |
| 10000µF | 0. 02 | 0.02 | 0.01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
Что такое ESR конденсатора? Это может вызвать некоторые проблемы с производительностью в электронных схемах. Из-за потерь I2R, шума и повышенного падения напряжения высокое значение ESR снижает производительность.
Что такое хорошее ESR для электролитического конденсатора
Металлическое сопротивление выводов и электродов, а также диэлектрические потери создают ESR в неэлектролитических конденсаторах и электролитических конденсаторах с твердыми электролитами. Значения ESR для керамических конденсаторов обычно указываются в пределах от 0,01 до 0,1 Ом.
Конденсаторы с самым низким ESR не обязательно являются лучшим вариантом. В некоторых приложениях, таких как конденсаторы обратной связи, конденсаторы со слишком низким ESR могут в конечном итоге вызвать некоторые проблемы с колебаниями операционного усилителя вне рабочих условий.
Как рассчитать ESR конденсатора
Вы можете использовать различные методы расчета ESR конденсатора. Наиболее распространенные из них проиллюстрированы ниже.
Из угла потерь
На реально-комплексной плоскости полное комплексное сопротивление конденсатора представлено как векторная сумма действительного компонента (ESR) и комплексного (реактивного) компонента, представляющего «идеальный» конденсатор, который как беспорядок ESR во всех реальных компонентах.
«Угол потерь» или угол между полным импедансом и его комплексной составляющей — это показатель, используемый для характеристики соотношения между идеальным и неидеальным компонентами общего импеданса конденсатора.
Выполните следующий расчет, чтобы получить ESR.
От отношения напряжения пульсаций к току пульсаций
Простой метод измерения ESR – это отношение напряжения пульсаций конденсатора к току пульсаций. Однако реализация требует больших затрат и времени.
При определенных условиях ток пульсаций катушки индуктивности можно считать постоянным, и, следовательно, выходное напряжение пульсаций определяет ESR. Однако этот подход имеет ограниченные возможности и низкую точность.
С помощью измерителя ESR
Измеритель ESR является достаточно точным устройством, недорогим и простым в использовании, особенно при тестировании большого количества конденсаторов, пока они еще находятся в цепи. В конструкции сети с делителем напряжения переменное напряжение подается на конденсатор.
Частота подаваемого переменного тока обычно устанавливается на значение, при котором реактивное сопротивление конденсатора незначительно. Во время теста измерителя ESR через конденсатор проходит очень короткий ток, из-за чего конденсатор не заряжается полностью.
Напряжение на конденсаторе создается током.
Имеют ли электролитические конденсаторы низкое ESR
Во время проверки измерителем ESR через конденсатор проходит очень короткий ток, в результате чего конденсатор не заряжается полностью. Напряжение на конденсаторе создается током. Это напряжение является произведением тока и ESR конденсатора, а также незначительного напряжения из-за небольшого заряда конденсатора.
Часто задаваемые вопросы
Что вызывает высокое ESR в конденсаторе?
Жидкий электролит со временем теряется из-за испарения и диффузии, что приводит к неуклонному уменьшению количества проводящего материала, уменьшению площади контакта, увеличению ESR и уменьшению емкости.
Заключение
Для имитации поведения реального конденсатора в модель конденсатора необходимо добавить дополнительные элементы. ESR прогнозирует пульсации на выходе преобразователя, а также срок службы конденсатора. Следовательно, это важно при анализе динамического поведения силовых преобразователей.
Мощность, рассеиваемая в ESR, повышает температуру конденсатора.
Страница Apache2 Debian по умолчанию: работает
Страница Apache2 Debian по умолчанию
Это страница приветствия по умолчанию, используемая для проверки правильности работа сервера Apache2 после установки в системах Debian. Если вы можете прочитать эту страницу, это означает, что HTTP-сервер Apache, установленный по адресу этот сайт работает нормально. Вы должны заменить этот файл (находится по адресу /var/www/html/index.html), прежде чем продолжить работу с вашим HTTP-сервером.
Если вы обычный пользователь этого веб-сайта и не знаете, что это за страница
о, это, вероятно, означает, что сайт в настоящее время недоступен из-за
обслуживание.
Если проблема не устранена, обратитесь к администратору сайта.
Конфигурация Apache2 по умолчанию в Debian отличается от исходную конфигурацию по умолчанию и разделить на несколько файлов, оптимизированных для взаимодействие с инструментами Debian. Система конфигурации полностью задокументировано в /usr/share/doc/apache2/README.Debian.gz . Обратитесь к этому для полного документация. Документация для самого веб-сервера может быть можно найти, обратившись к руководству, если apache2-doc пакет был установлен на этом сервере.
Схема конфигурации для установки веб-сервера Apache2 в системах Debian выглядит следующим образом:
/etc/apache2/
|-- apache2.conf
| `-- порты.conf
|-- с поддержкой модов
| |-- *.загрузить
| `-- *.conf
|-- conf включен
| `-- *.conf
|-- с поддержкой сайтов
| `-- *.conf
- apache2.
conf — основная конфигурация
файл. Он объединяет части, включая всю оставшуюся конфигурацию
файлов при запуске веб-сервера. - ports.conf всегда включается из основной файл конфигурации. Он используется для определения портов прослушивания для входящие соединения, и этот файл можно настроить в любое время.
- Файлы конфигурации в папке mods-enabled/, каталоги conf-enabled/ и sites-enabled/ содержат конкретные фрагменты конфигурации, которые управляют модулями, глобальная конфигурация фрагменты или конфигурации виртуального хоста соответственно.
- Они активируются доступными символическими ссылками
файлы конфигурации из соответствующих
*-в наличии/аналоги. Этим следует управлять
с помощью наших помощников
а2енмод,
а2дисмод,
a2ensite,
а2диссайт,
и
а2енконф,
a2disconf
. См. соответствующие справочные страницы для получения подробной информации.
- Бинарный файл называется apache2. Из-за использования
переменные среды, в конфигурации по умолчанию apache2 должен быть
запущен/остановлен с помощью /etc/init.d/apache2 или apache2ctl. Прямой вызов /usr/bin/apache2 не будет работать с
конфигурация по умолчанию.
conf — основная конфигурация
файл. Он объединяет части, включая всю оставшуюся конфигурацию
файлов при запуске веб-сервера.
Этим следует управлять
с помощью наших помощников
а2енмод,
а2дисмод,
a2ensite,
а2диссайт,
и
а2енконф,
a2disconf
. См. соответствующие справочные страницы для получения подробной информации.
