回路設計の基本的な要素として、等価直列抵抗 (ESR) は、コンデンサと直列のすべての非理想的な抵抗の測定値です。 積層セラミック コンデンサ (MLCC) に電流が流れた状態で AC 電圧が印加されると、ESR などによるコンデンサ自体の損失によって熱が発生し、今日のより複雑で小型化された回路システムではさまざまな性能と信頼性の問題を引き起こす可能性があります。
同様に、品質係数 (Q) は、MLCC を測定するための重要なパラメータです。 ESR と同様に、品質係数は周波数に依存し、周波数範囲全体で正確に測定することは困難です。 また、関連する測定作業では提供されたデータの検証が必要になるため、異なる企業から提供されたデータを直接比較することは非常に困難です。
ただし、1 つ確かなことがあります。測定値は、導体プレート、絶縁材料、端子などの抵抗に大きく依存します。ESR 値が高いほど、コンデンサのエネルギー損失が大きくなります。次の式を参照してください。
ここで、Rs は等価直列抵抗 ESR (オーム単位)、DF は散逸率、Xc は容量性リアクタンス (オーム単位) です。
等価直列抵抗 (ESR) も、リップル電流が熱エネルギーに変換される量を決定します。 前述のように、電力消費が適切に処理されないと、高温がコンデンサの性能に悪影響を及ぼし、長時間の動作中に偶発的なコンポーネントの損傷につながる可能性があります。
ここで、P は消費電力 (ワット単位) です。 I は電流の二乗平均平方根 (アンペア単位) です。 R は等価直列抵抗 ESR (オーム単位) です。
等価直列抵抗 (ESR) は、2 つの方法で測定できます。
共振周波数と帯域幅がコンデンサの品質係数と ESR の影響を受ける共振管を使用します。 または、スイープ測定にインピーダンス アナライザーを使用すると、特性を直接測定できますが、固有の接触不良の問題もあります。
静電容量と動作電圧が MLCC の 2 つの定義パラメータであり、材料と設計を適切に制御することは、一貫したコンデンサ性能を意味することは明らかですが、実際に測定される値は異なる場合があります。
また、異なるソースから取得したデータや異なる時期にテストしたデータを比較しても、回路内のコンポーネントの実際の性能を正確に把握できない場合があることに注意することも重要です。 また、テスト データはテスト フィクスチャに取り付けられたコンポーネントから得られたものであり、回路にはんだ付けされた実際のコンポーネントの性能を完全には表していないことを考慮することも重要です。
さらに、問題のアプリケーションに対するコンポーネントの適合性は、回路の評価によって確認する必要があり、ESR と Q の値は、特定の動作周波数範囲での MLCC の性能の基準を提供するために提供されます。
等価直列抵抗 (ESR) の値を知ることは、コンポーネントが RF 電力アプリケーションに適しているかどうかを判断するために重要です。 ESR 値が高すぎると、損失による自己発熱が大きくなり、過熱によりコンポーネントが故障します。 ESR 値により、コンポーネントが耐えられる最大電流定格も計算できます。
また、高リップル電流アプリケーションでは、等価直列抵抗 (ESR) の影響を考慮することが重要であることにも注意してください。たとえば、電気自動車などの関連アプリケーションの範囲では、フィルタ コンデンサの ESR 値とフラット電流です。コンデンサは重要な考慮事項です。
