Qualquer elemento eletrônico, além de sua característica principal (capacidade, por exemplo), é descrito por uma série de indicadores associados às características físicas da estrutura. O ESR de um capacitor moderno é sua resistência equivalente em série. Para o uso competente deste elemento em circuitos eletrônicos de pulso, é importante saber o que é e como é levado em consideração nos cálculos e na prática.
Parâmetros reais do capacitor
Antes de usar um capacitor típico (simples ou eletrolítico) em circuitos de trabalho, antes de mais nada, você deve se familiarizar com um conjunto de suas características.
Os seguintes parâmetros típicos são usados para descrever um elemento capacitor real:
- R é a resistência à corrente do dielétrico entre as placas.
- C é a capacitância do capacitor.
- ESR é o parâmetro que estamos considerando.
- ESI (ou ESL) é sua indutância reduzida (foto abaixo).
Nesta lista, estamos interessados apenas no terceiro elemento, a necessidade de levar em consideração que surgiu com o advento dos conversores de pulso. Frequências comparativamente altas forçaram os desenvolvedores a prestar atenção ao ESR dos capacitores, nos quais as perdas não podiam mais ser negligenciadas (como foi feito anteriormente em circuitos de baixa frequência).
Fórmula para cálculo
O parâmetro que estamos considerando é determinado pela seguinte fórmula:
Aqui, o primeiro termo é a resistência da placa de alumínio, o segundo é o mesmo indicador, mas em relação à placa eletrolítica. O terceiro termo corresponde à resistência do dielétrico, e o quarto ao mesmo parâmetro para os terminais de trabalho.
Eletrólitos e medição do indicador desejado
Vamos prestar atenção ao fato de que na maioria dos casos ESR se refere especificamente a eletrólitos, cujas características começam a "flutuar" quando aquecidos. O calor excessivo é a causa mais comum de envelhecimento não natural de um capacitor e seu subsequente "inchaço".
Ao mesmo tempo, o indicador ESR começa a crescer, embora sua capacidade permaneça dentro do valor nominal. Não é muito conveniente pegar uma calculadora e calcular o valor necessário sempre que precisar determinar seu valor. É muito mais fácil e conveniente determiná-lo usando instrumentos modernos projetados especificamente para medir a resistência.
Medição de perda
Para obter o resultado desta forma, você precisará de um medidor LCR de um fabricante chinês ou de outro fabricante (foto abaixo).
Com sua ajuda, é possível medir não apenas a capacidade do elemento controlado, mas também a resistência em uma freqüência relativamente alta. Depois disso, o usuário terá apenas que compará-lo com os valores admissíveis para este esquema, dados em tabelas especiais.