Tại sao các bảng dữ liệu tụ điện tránh trực tiếp đưa ra giá trị ESR?

Hầu hết các bảng dữ liệu đưa ra một tham số gọi là "mất tiếp tuyến" thay vì trực tiếp đưa ra giá trị ESR. Tại sao họ không chỉ đưa ra một giá trị số cho nó? Tại sao mất tiếp tuyến được ưa thích hơn ESR? Có điều gì đó ngăn cản việc đưa ESR, giống như nó đang bị phụ thuộc vào tần số không?

Đó chỉ là một trong nhiều cách để xác định điều tương tự.

Những cách khác bao gồm:

• yếu tố tiêu tan (DF)
• yếu tố chất lượng (Q)

Nó chỉ đơn giản là một vấn đề thuận tiện hơn cho nhiệm vụ trong tay. Sự lựa chọn sử dụng biện pháp nào có thể bị ảnh hưởng bởi ứng dụng dự kiến ​​của tụ điện, hoặc chỉ là truyền thống.

Đặc biệt lưu ý rằng thuật ngữ bao gồm ESR cũng bao gồm phản ứng của tụ điện, phụ thuộc vào tần số. Do đó, để tính ESR từ tiếp tuyến tổn thất, hệ số chất lượng hoặc hệ số tiêu tán, chúng ta cũng phải biết điện dung và tần số mà các biện pháp khác được chỉ định.

Hơn nữa, mặc dù mô hình ESR sẽ đề xuất tổn thất điện trở không phụ thuộc vào tần số, nhưng thực tế ESR cũng thay đổi theo tần số. Do đó, sẽ không khôn ngoan khi ngoại suy bất kỳ phẩm chất nào được đưa ra trong biểu dữ liệu với các tần số khác nhau đáng kể.

Một số tụ điện, đặc biệt là những tụ có dây dẫn hướng trục, hoạt động giống như một tụ điện lý tưởng duy nhất nối tiếp với một điện trở lý tưởng duy nhất, nhưng nhiều tụ điện khác thì không; chúng hoạt động giống như một mạng phức tạp gồm nhiều tụ điện nhỏ lý tưởng được kết nối với nhau thông qua các điện trở và cuộn cảm lý tưởng. Khi được điều khiển với một sóng hình sin có tần số cụ thể, ngay cả một tụ điện thực thường sẽ hoạt động giống như một nắp lý tưởng duy nhất nối tiếp với một điện trở lý tưởng duy nhất, nhưng các giá trị của nắp rõ ràng và điện trở ở tần số 1Hz có thể rất khác so với giá trị của chúng ở 100 MHz . Hãy xem xét các mạng sau:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

R1 và C1 tạo thành tương đương với một tụ điện 10uF với ESR "hoàn hảo" là 10 ohms; R2 và C2 tương đương với tụ điện 100uF, cũng với ESR "hoàn hảo" là 10 ohms. Các bộ phận còn lại tạo thành một phiên bản đơn giản của tụ điện 100uF "điển hình" hơn.

Nếu một người bấm vào chức năng "mô phỏng tần số" trong trình chỉnh sửa, người ta sẽ quan sát thấy cường độ dòng điện ở khoảng 158Hz là tương tự với R1 như đối với R3; người ta có thể có khuynh hướng nói rằng "tụ điện" được hình thành bởi R3 / R3b / C3a / C3b có ESR là 10 ohms. Mặt khác, cường độ của dòng điện trong R2 và R3 sẽ không ở gần mức của R1 [cho thấy nắp 100uF có ESR là 10 ohms sẽ "trông như thế nào"].

Các cuộc thảo luận ở trên là một chút đơn giản hóa; trong thực tế, mối quan hệ pha hiện tại / điện áp rất quan trọng và như thể hiện ở phần trên, chúng rất khác nhau. Tuy nhiên, ở bất kỳ tần số nào, người ta có thể tìm thấy một cặp điện trở / tụ điện phù hợp với cả cường độ và pha của R3, và hành vi của cặp đó ở tần số đó sẽ vẫn rất khác so với nắp 100uF ở tần số đó với tần số đó giá trị của điện trở.

Các tiếp tuyến mất là tang của góc giữa trở kháng và các vectơ điện kháng / phasors của tụ điện, vì vậy nó là phụ thuộc vào tần số.

Do đó, việc biết điện dung và tần số sẽ cho phép xác định độ phản ứng và biết tiếp tuyến của góc giữa phản ứng và trở kháng sẽ cho phép tìm ra trở kháng và phần điện trở của trở kháng, ESR.