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安规电容器谐振频率、ESR与阻抗频率特性

文章出处:东莞市瓷谷电子科技有限公司 所属分类: 知识分享

    任何一个安规电容器都有它自身的谐振频率,即自身电容量与寄生电感形成串联谐振的频率。在相同封装时,寄生电感基本相同,自然,电容量越大谐振频率越低,而且封装尺寸越小,谐振频率越高。

    第一类安规陶瓷介质电容器的ESR随频率而上升,随着频率的降低,ESR特性逐渐平缓。

    第一类介质如C0G介质电容器的ESR随电容量的增加而减小,其原因是明显的,随着电容量的增加极板的面积也增加,在相同封装条件下只能采取增加极板的层数获得,由于每层极板的ESR基本相同,并联的极板数增加,ESR必然减小。

    特性可以分为三部分:容性部分,谐振部分,感性部分。容性部分时电容器表现电容器特性,符合:Xc=(1π·C)-1,阻抗随频率的上升而下降,谐振部分时电容器寄生电感的感抗随频率增大到接近容抗的程度,由于感抗与容抗的符号正相反,因此,在这一频段电容器的司机阻抗小于电容器的容抗,当感抗等于容抗时,即谐振状态,容抗被感抗抵消,仅剩ESR。随着频率的进一步上升,感抗开始大于容抗,电容器开始逐渐表现为电感特性。

    第二类介质电容器的阻抗频率特性与第一类介质电容器相似,特性也可以分为三部分:容性部分,谐振部分,感性部分。特性曲线的形状也基本相同。与第一类介质电容器不同的是,一般第二类介质电容器的电容量远比第一类电容器的电容量大,特性曲线所在的频段相对第一类介质电容器低。如电容量为10nF电容器的谐振频率约为50MHz,电容量为100nF电容器的谐振频率下降到不到20MHz,电容量为10μF电容器的谐振频率则降低到2MHz。

    与第一类介质电容器相似,随着电容量的增加,ESR也随之降低。不同的事ESR的频率特性有所变化,以X5R介质的50V/10μF电容器为例,低频率的增加而下降,大约到100kHz,在100kHz~1MHz范围的ESR降低到最低值,1MHz以上的频段ESR则随频率的上升而增加。

此文关键字:安规电容器谐振频率特性,安规电容器阻抗频率特性,电容器

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