ESR خازن مخفف Equivalent series resistance است در واقع مقاومت سری معادل گفته میشود.
رفتار عملکردی ان هم به صورت یک مقاومت سری است به همین دلیل این نام برای ان انتخاب شده است.
esr در واقع مقاومت خازن در برابر مولفه یا جریان AC هست. باید مقدار ان صفر باشد اما در واقعیت اینطور نیست.
مقاومت esr از خصوصیات غیر ایده آل یک خازن است که ممکن است باعث ایجاد انواع مشکلات عملکردی در مدارهای الکترونیکی بشود.
این مقاومت مجموع مقاومت های دی الکتریک ، صفحه هادی ، محلول الکترولیتی و پایه های خازن در یک فرکانس خاص هست.
esr وابسته به دما و فرکانس است.معمولا شرکت های سازنده esr رو در فرکانس ۱۰۰ کیلو هرتز و۱۲۰ هرتز مشخص میکنند.
چرا esr برای ما مهم است؟
esr بالا سبب اتلاف انرژی در خازن، کاهش عملکرد و پایداری،راندمان خازن،کاهش ظرفیت خازن، تاثیر مخرب بر میزان شارژ و دشارژ خازن ،افزایش دما و در نهایت باعث معیوب شدن خازن و کاهش طول عمر ان میگردد.
علت خرابی خازن نیز بیشتر وابسته به esr بالای ان است که با افزایش کارکرد خازن نیز افزایش میابد.همچنین عملکرد خازن در ریپل گیری ولتاژ کاهش میابد و سبب افزایش نویز فرکانس بالا در منابع تغذیه می گردددرنتیجه اثر بخشی فیلتر را خواهیم داشت.
نکته ای دیگر که مسبب esr بالا میشود خشک شدن مایع الکترولیت درون خازن هست که به این نکته هم باید توجه کرد.
به همین دلیل استفاده از یک خازن با کیفیت و با esr کم در مداراتی مانند مدارات رادیویی،فیلتر ها، و…، فراتر از میزان پارامتر ولتاژ کاری و ظرفیت برای ما اهمیت دارد.
نمونه تست خازن خراب:
در تصویر بالا تست یک خازن رو میبینید.ظاهر خازن مثل روز اول بود اما حال روز ان را ببینید.مقاومت سری معادل ۱٫۵ کیلو اهم(فوق العاده زیاد!) و کم شدن ظرفیت از ۲۲۰ میکرو فاراد به ۱۲۷ میکرو فاراد!
نحوه رفتار خازن:
در حالی که مقاومت معادل خازن ایده آل با افزایش فرکانس کاهش می یابد.
اما افزایش فرکانس تا یک نقطه خاص منجر به کاهش مقاومت می شود اما افزایش بیشتر فرکانس باعث افزایش امپدانس می شود ، یعنی خازن مثل مدار رزونانس عمل می کند.
برای مدل سازی رفتار یک خازن واقعی نیاز به اضافه کردن عناصر اضافی به مدل خازن داریم. ESR در واقع مقاومتی است که یک خازن در مرز بین رفتار خازن مانند و رفتار شبیه به سلف ، یعنی مقاومت در فرکانس رزونانس نشان می دهد.
کدام خازن ها esr کمتری دارند؟
با افزایش ضخامت دی الکتریک ، ESR نیز افزایش می یابد. با افزایش سطح صفحه ذخیره کننده بار الکتریکی ، در صورت باقی ماندن ضخامت صفحه ، ESR پایین می رود. به همین دلیل خازن هایی با ظرفیت بالا esr کمتری دارند.
به طور معمول مقادیر ESR برای خازنهای سرامیکی بین ۰٫۰۱ و ۰٫۱ اهم و در خازن های الکترولیتی در حد اهم می باشد.که بستگی به تکنولوژی ساخت و کیفیت ساخت دارد.به همین دلیل همیشه توصیه میشود از خازن های برند و با کیفیت استفاده شود.
مثلا در مادر برد ها قبلا از خازن های الکترولیت مایع معمولی استفاده میشد.که شاهد پکیدن انها بودیم.
اما تقریبا از سال ۲۰۰۷ استفاده از خازن های پلیمری جامد اجباری شد. این خازن ها دارای esr کمتر و پایداری ،طول عمر زیادی هستند.
به زودی پستی در زمینه مقایسه برند های خازن،esr ان ها و…خواهم گذاشت.
لطفا هر گونه نظری دارید ما را همراه کنید.
