Эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора

Опубликовано 25.02.2010 Ведущий Антон Панкратов

Под эквивалентным последовательным сопротивлением конденсатора или ESR подразумевают суммарное сопротивление выводов конденсатора и его обкладок, включенное последовательно с основной емкостью. Это сопротивление приводит к рассеиванию мощности (и, следовательно, к потерям) при протекании большого переменного тока, что может иметь серьезные последствия на высоких частотах и при протекании больших импульсных токов. ESR, однако, не вносит существенных ограничений в работу прецизионных высокоимпедансных и малосигнальных аналоговых схем.
Как известно, в любом конденсаторе имеются две обкладки с расположенным между ними диэлектриком. Чем меньше расстояние между обкладками, тем больше емкость конденсатора. Любой диэлектрик имеет так называемые "токи утечки", связанные с неидеальностью его структуры. Важно также отметить, что с ростом температуры токи утечки возрастают. Выводы конденсатора и алюминиевая фольга имеют конечное омическое сопротивление. Не нужно также забывать, что электролитическая жидкость - не сверхпроводник.
ESR в значительной степени зависит от частоты тока, проходящего через конденсатор.
Какую же опасность представляет собой ESR? Любое сопротивление, как мы знаем, является источником выделения тепла. Конденсатор не пропускает постоянный ток, но пульсацию конденсатор пропустит, так как она представляет собой ток переменный. Если амплитуда пульсаций будет достаточно большой, на ESR начнет выделяться значительная мощность, которая приведет к разогреву "электролита". Температура конденсатора не должна подниматься выше допустимой - это сокращает срок его службы и даже может привести к выходу из строя.
Для борьбы с паразитными эффектами конденсаторов в последние годы разработаны и выпускаются специальные конденсаторы с короткими выводами и особой конструкцией обкладок. К названию таких конденсаторов обычно добавляют словосочетание Low ESR, что указывает на пониженное эквивалентное последовательное сопротивление.