電容的特性與ESR對(duì)紋波的影響（可下載）

理想的電容是沒(méi)有損耗的，但實(shí)際電容在制作過(guò)程中，因?yàn)橹谱麟娙莸牟牧鲜怯?a target='_blank' class='arckwlink_none'>電阻，電容的絕緣材質(zhì)有阻值等導(dǎo)致了電容是有內(nèi)阻存在，實(shí)際電容相當(dāng)于一個(gè)電阻串聯(lián)一個(gè)電容，電阻就是等效串聯(lián)電阻簡(jiǎn)稱 ESR。實(shí)際電容在制作過(guò)程中還有一個(gè) ESL，只是非常小，那電容在充與放電流的過(guò)程，內(nèi)阻是有電流流過(guò)，那么內(nèi)阻是有損耗的，也就是說(shuō)實(shí)際的電容是有損耗，但是不同的電容，內(nèi)阻的大小是不一樣的

首先我們來(lái)說(shuō)下貼片的 MLCC 電容

我們的貼片的 MLCC 電容按材料分，可分為 COG 或者 NP0，X5R、X7R，Y5V 等

1、COG'所以用的材料受溫度的影響非常小，溫度系數(shù)一般是±30ppm/℃以內(nèi)，電容值隨頻 率與電壓變化小于±0.05%

2、X7R 是在工業(yè)廣泛應(yīng)用的一種溫度比較穩(wěn)定的電容器，在溫度電壓等改變是電氣性能比較穩(wěn)定，容值變化不是很大，適合用于隔值，耦合，旁路等電路。在使用溫度-55℃-125℃

的溫度范圍內(nèi)，容值變化在±15%以內(nèi)

3、Y5V 這種材料的電容，具有較高的介電常數(shù)，常常用來(lái)生產(chǎn)比容交大的大容量電容，可以用小的尺寸做大的電容，但是容值的穩(wěn)定性較差，受溫度，電壓等影響比較大

這些陶瓷的的 ESR 非常的小，并且我們的引出腳是非常的短的。我們?cè)趹?yīng)用陶瓷電容的時(shí)候一般不去考慮 ESR。但是我們需要注意下面的頻率特性，陶瓷電容很多時(shí)候會(huì)用在高頻下

實(shí)際的電容模型如下

實(shí)際電容內(nèi)部包含等效串聯(lián)電感和等效串聯(lián)電阻，而這兩個(gè)參數(shù)會(huì)造成電容在使用的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱以及在高頻下不能快閃充放電，所以在使用電容時(shí)需要注意電容的頻率與阻抗曲線。在高頻下，ESL 表現(xiàn)的非常明顯，XL=jwL，w=2πf 隨頻率的上升導(dǎo) ESL 表現(xiàn)明顯，在低頻范圍內(nèi)，電容呈現(xiàn)容抗特性；中頻范圍內(nèi)，主要是 ESR 特性；高頻范圍內(nèi)，感抗占主導(dǎo)作用曲線關(guān)系，實(shí)際是指陶瓷電容量與頻率的關(guān)系，即 Z(=ESR+jwL-j/wC)與頻率的關(guān)系

簡(jiǎn)單得說(shuō)，就是器件上不可避免得帶有寄生電感和寄生電容隨著頻率的提高，電容的容抗值將越來(lái)越小，而寄生電感的感抗值卻逐漸增大，最后超過(guò)電容的電抗而使整個(gè)器件表現(xiàn)為感性

下是 10pF 的電容與 10nF 的電容，可以看到電容的容值越大，轉(zhuǎn)折頻率是越來(lái)越低

我們的 MLCC 電容還有一個(gè)非常重要的特性就是直流偏壓特性

這個(gè)直流偏壓特性的主要是指同一個(gè)電容，當(dāng)電容兩端的電壓不同時(shí)，電容的容值有所不同

下面我們來(lái)看下 22uF10V 的電容圖，從圖上看到當(dāng)電壓達(dá)到 10V 的時(shí)候，容值下降了 80%多，也就是容值差不多就是 4uF. 很多時(shí)候在 VCC 上放幾顆 10uF 的 MLCC 電容來(lái)替代電解時(shí)

需要注意這個(gè)直流偏置特性

下面簡(jiǎn)單了解下電解電容。都知道電解電容的容值都比較大，但等效電阻也是一樣的比較大一般我們可以在電容規(guī)格書(shū)上面看到，規(guī)格書(shū)上面看到的是指定溫度與頻率的阻抗，如下圖 20℃100kHZ

電解電容的 ESR 在不同的溫度下 ESR 是不同，低溫下面的 ESR 所表現(xiàn)出來(lái)的阻值非常的大

 平常我們?cè)谧龅蜏氐臅r(shí)候通過(guò)示波器測(cè)試出來(lái)得紋波電壓非常大就是這一原因

很多的時(shí)候 在電解電容上面并聯(lián)薄膜電容來(lái)解決。低溫下具體是多少，我可以通過(guò)規(guī)格書(shū)上面的低溫特 性來(lái)判斷

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