+86-571-85858685

הבנה קצרה של ESR וגורם איכות (Q)

Aug 29, 2022

כגורם בסיסי בתכנון מעגלים, התנגדות סדרה שווה (ESR) היא מדידה של כל ההתנגדויות הלא אידיאליות בסדרה עם קבל. כאשר קבלים קרמיים רב-שכבתיים (MLCC) נתונים למתח AC עם זרם שעובר דרכם, ההפסדים שלהם עצמם עקב ESR וכו', יוצרים חום, שעלול לגרום לבעיות ביצועים ואמינות שונות במערכות המעגלים המורכבות והקטנות יותר של היום.

באופן דומה, גורם איכות (Q) הוא פרמטר חשוב למדידת MLCCs. כמו ESR, גורם האיכות תלוי בתדר וקשה למדידה מדויקת על פני כל טווח התדרים. כמו כן, עבודת המדידה הקשורה דורשת אימות של הנתונים המסופקים, כך שהשוואה ישירה של נתונים המסופקים על ידי חברות שונות היא די בעייתית.

עם זאת, דבר אחד בטוח - הערך הנמדד תלוי במידה רבה בהתנגדות של לוחות המוליכים, חומרי בידוד, סיומים וכו'. ככל שערך ESR גבוה יותר, כך אובדן האנרגיה של הקבל גבוה יותר - עיין במשוואה הבאה

1

כאשר Rs הוא התנגדות הסדרה המקבילה ESR (באוהם), DF הוא גורם הפיזור, ו-Xc הוא התגובה הקיבולית (באוהם).

התנגדות הסדרה המקבילה (ESR) קובעת גם כמה מזרם האדוות יומר לאנרגיה תרמית. כפי שהוזכר לעיל, אם פיזור הספק אינו מטופל כראוי, טמפרטורות גבוהות עלולות להשפיע לרעה על ביצועי הקבל ועלולות להוביל לנזק מקרי לרכיבים במהלך פעולה ממושכת.

2

כאשר P הוא פיזור ההספק (בוואט); I הוא ממוצע הזרם הריבועי בשורש (באמפר); ו-R הוא התנגדות הסדרה המקבילה ESR (באוהם).

ניתן למדוד את התנגדות הסדרה המקבילה (ESR) בשתי דרכים.

שימוש בצינור תהודה, שתדר התהודה ורוחב הפס שלו מושפעים מגורם האיכות וה-ESR של הקבל. או באמצעות מנתח עכבה למדידות סוויפ, המאפשר מדידה ישירה של המאפיינים אך יש לו גם בעיות מגע גרועות יותר.

זה צריך להיות ברור שקיבול ומתח פעולה הם שני הפרמטרים המגדירים של MLCCs, ושליטה טובה בחומרים ובעיצוב פירושה ביצועי קבלים עקביים - אם כי הערכים שנמדדו בפועל עשויים להשתנות.

חשוב גם לציין שהשוואת נתונים שהתקבלו ממקורות שונים או שנבדקו בזמנים שונים עלולה שלא לתת תמונה אמיתית של הביצועים בפועל של הרכיב במעגל; כמו כן, חשוב לקחת בחשבון שנתוני הבדיקה התקבלו מהרכיב המותקן במתקן הבדיקה ולכן אינם מייצגים באופן מלא את ביצועי הרכיב בפועל המולחמים במעגל.

בנוסף, יש לאשר את התאמת הרכיב ליישום המדובר על ידי הערכה של המעגל, וערכי ה-ESR וה-Q מסופקים כדי לספק התייחסות לביצועי ה-MLCC בטווח תדרים הפעלה ספציפי.

הכרת הערך של התנגדות הסדרה המקבילה (ESR) היא קריטית מכיוון שהיא קובעת אם הרכיב מתאים ליישומי כוח RF. אם ערך ה-ESR גבוה מדי, חימום עצמי שנגרם כתוצאה מהפסדים יהיה גבוה מדי והרכיב ייכשל עקב התחממות יתר. מתוקף ערך ESR, ניתן לחשב גם את דירוג הזרם המקסימלי שהרכיב יכול לעמוד בו.

כמו כן, ראוי לציין כי ביישומי זרם אדווה גבוה, חשוב לקחת בחשבון את ההשפעה של התנגדות סדרה שווה (ESR) - למשל, במגוון יישומים קשורים כגון רכבים חשמליים, ערך ESR של קבלי מסנן וזרם שטוח קבלים הוא שיקול קריטי.

ND2+N10+AOI+IN12C

שלח החקירה