什么时候应该使用低ESR电容器

我正在进行新设计，因此需要选择正确的电容器。

电容器的等效串联电阻（ESR）有什么影响？

什么时候应该使用低ESR电容器？

如果电容器的ESR相对于电容器的电抗较高（）感兴趣的频率，那么你可能要低洱ESR电容。$X_C= \frac{1}{2\pi fC}$

通常，在频率相对较高（kHz到MHz）的开关电源的输出滤波器中，需要使用“低ESR”电容器。在市电滤波器（包括SMPS的输入滤波器）中，它的重要性降低，因为大容量电解电容的ESR相对较小，因此100Hz或120Hz的纹波不会受到ESR的很大影响。

ESR还会引起发热，这会极大地缩短电解电容器的寿命（经验法则是每升高10°C就有一半寿命）。$I^2R$

它们在构建超低噪声模拟电源中也很有用，因为当您使用高质量的低ESR聚合物电解质而不是替代品时，低ESR部件可以通过较少的滤波器级来降低噪声。

ESR就是它所说的，电阻与电容器串联。

如果电容器中存在大量纹波电流，则低ESR非常重要。RMS纹波电流将导致电容器的发热（I ^ 2R）损耗，以及额外的纹波电压。

这也会影响电容器的频率响应。由RC电路形成的ESR零实际上可以帮助提高电源控制环路的稳定性，但代价是输出纹波较高。

因此，如果您的应用具有高纹波电流，并且您不需要将ESR设为0即可保持稳定，那么低ESR上限可能是解决之道。

如果您正在寻找没有大di / dt的能量存储，那么高容量电解是更合适的。

当预期的I ^ 2 R热损耗（纹波电流的平方，乘以ESR）对组件来说过多时，应使用低ESR电容器。

电源电容器可平滑交流电源提供的直流电源上的纹波。当交流电源为低频（50 Hz，60 Hz，120 Hz ...）时，电容器的物理尺寸很大，并且可以承受较高的ESR（例如，对于1000A滤波电容器的1A电源，其阻抗为1 ohm）。那是因为一安培的纹波电流仅产生一瓦特的热量，并且一个大的（超过平方英寸的表面积）1000uF电容器可以散发该热量。

当开关电源的频率高达50 kHz，并且合适的理想电容器值（对于1A输出）约为2.2 uF时，1 ohm ESR意味着相同的1W将被倾倒到豌豆大小的电容器中。它会失败，因为它太小而无法散发一瓦的热量。

但这还不是全部（即使平均耗散似乎可以支持，也可能存在局部加热的“热点”），因此有单独的ESR和纹波电流规范。

直流电源滤波之外的电容器ESR也值得关注，因为它是多余的杂散阻抗。可以将其讨论为“耗散因数”或“损耗正切”或Q，并具有明显的频率依赖性。

您想要低ESR电容器的另一种情况是，小突发中有大量电流汲取（例如，低音炮放大器）。在这种情况下，较高的ESR将限制可汲取的最大电流，从而限制功率输出和电路性能。