電源工程師選濾波電容,通常先看容量,再看耐壓,然后掃一眼ESR。規(guī)格書上ESR那一欄寫著“0.05Ω”,心里就有了底——紋波壓得住。
但規(guī)格書下面還有一行小字:“測試頻率:1kHz”。開關(guān)電源的工作頻率是100kHz。1kHz下測的ESR,到了100kHz還是不是0.05Ω?
廣州智品匯電子科技做過一組實(shí)測對比。一只標(biāo)稱ESR 0.05Ω@1kHz的電解電容,用電容阻抗頻率掃描設(shè)備從20Hz掃到5MHz,實(shí)際數(shù)據(jù)是這樣的:1kHz時(shí)測出來0.048Ω,跟規(guī)格書對得上;頻率升到10kHz,ESR變成0.12Ω;升到100kHz,ESR已經(jīng)到了0.31Ω。同一顆電容,ESR從0.05Ω變成了0.31Ω,差了六倍。
電容阻抗頻率掃描設(shè)備把頻率從20Hz到5MHz連續(xù)掃過去,屏幕實(shí)時(shí)顯示阻抗模值、ESR和ESL三條曲線。測試過程中,設(shè)備自動記錄每個(gè)頻點(diǎn)上的數(shù)據(jù),掃完全程后生成完整的頻率特性曲線。曲線上的最低點(diǎn)對應(yīng)自諧振頻率——低于這個(gè)頻率,電容呈現(xiàn)容性;高于這個(gè)頻率,電容變成感性。

設(shè)備配了四端對測試夾具,專門用來消除高頻測量時(shí)線纜殘余電感和電阻對數(shù)據(jù)的干擾。測試線纜的殘余電感如果不做補(bǔ)償,1MHz以上的ESR讀數(shù)會虛高,曲線形狀也會變形。電容阻抗頻率掃描設(shè)備內(nèi)置了開路、短路和負(fù)載三種校準(zhǔn)程序,測試前跑一遍校準(zhǔn),高頻段的數(shù)據(jù)才能采得準(zhǔn)。
曲線數(shù)據(jù)存在設(shè)備里,可導(dǎo)出為CSV或圖片格式。工程師做選型報(bào)告時(shí),直接把掃出來的ESR曲線插進(jìn)去,選這顆電容的理由、不選那顆電容的理由,一條曲線解釋清楚。