目录

1 为何要选低阻电解电容

2 电解电容等效高频等效电路

3 不同厂家ESR参数

 4 高频ESR特性

5 Low ESR铝电解电容

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1 为何要选低阻电解电容

在EMI超标时，将普通电解电容更换为低阻电解电容时，便通过了。这是因为低阻电解电容降低了功率回路的辐射电压源，具体详见我另一博文：

电磁兼容（EMC）：传导骚扰差模频段超标机理及解决方案_差模共模干扰频段-CSDN博客

本文是告诉大家如何识别和选择低阻电解电容

2 电解电容等效高频等效电路

电解电容的高频等效电路：

等效串联电阻Equivalent Series Resistance（ESR）

损耗角正切值是有功功率与无功功率之比，在频率低的时候，比如120Hz，感抗可以忽略，因此可得到损耗角公式：

     普通铝电解电容在规格书中都是找不到ESR的值，但是有损耗角损耗角参数，我们可以推算下，不过这种推算只能是在120HZ的情况，因为在高频的情况下，ESL不能忽略，公式就不适用了。

 

     不过，我找到一个尼吉康nichicon的一个通用电解电容的文件，电解电容的ESR随频率升高是降低的，变化率并不大，ESR从120Hz变到100Khz，ESR只下降了一半（如果看到了我前面陶瓷电容的文章，会发现陶瓷电容下降100-1000倍左右）如下图。

3 不同厂家ESR参数

下面是几个品牌的最普通的铝电解电容参数，按照上述方法计算得120Hz的ESR值如下：

我们可以看到，如果我们限定容值和耐压，各个厂家的ESR相差不大。

另外，也可以发现，封装（尺寸大小）不同，对ESR的影响不会太大，但是会影响纹波电流的大小，这也比较容易想明白，尺寸大，能更抗热，纹波电流自然也越大。

下面大致列下不同容量，不同电压的铝电解电容的ESR的大小。

既然各家差不多，就以红宝石的为例吧，列了一个表格，方便查询，如下图。

 4 高频ESR特性

需要说明的是这个ESR值是在120Hz情况下的，如果频率升高，按照尼吉康nichicon的文件，ESR是会有所下降，看曲线(文章前面有)大致是2倍左右（100Khz），但是我也找到Nippon提供的文件，ESR下降更多，达到7倍左右。

下图是Nippon的曲线

所以，我们可以知道普通电解电容的ESR在120Hz是多少，但是其在100Khz或者其它频率的ESR会更低，具体是多少呢，也不能确定。

 

5 Low ESR铝电解电容

实际上，铝电解电容厂家一般都会提供多个系列的型号，应用在不同的场合，上面的标准系列只是其中一种，比如下图是松下的铝电解电容系列，相当丰富，我们只要按需选择即可。

我们来看看Low ESR的电解电容的ESR到底有多低呢？

松下的的FT系列100uF-16V电解电容的ESR查询规格书0.36欧姆，而表标准系列是2.6欧姆，还是小不少的。

尼吉康的UCD系列100uf-16V电解电容的ESR查询规格书也是0.36欧姆，台湾Lelon对应的低ESR电容是0.44Ω。

如此看来，同规格各个厂家低ESR铝电解电容，ESR值相差不大，都为普通电解电容的七八分之一左右。 

关于ESR先写到这里了，事实上，铝电解电容还有很多特性没说，比如电容容值与温度的关系，纹波电流与温度的关系，ESR与温度的关系等等，这些也是我们硬件工程师应该知道的。

另外，可能还有一些现实实际应用的问题，比如下面这个：

在DCDC升压电路中，比如输出48V，我想用电解电容滤波，因为电压太高，陶瓷电容容量做不了太大，价格非常昂贵，电解电容能不能用标准品的？毕竟Low ESR的电解电容会贵些。或者说用一个小一点陶瓷电容+标准品电解电容混合使用呢？这种问题该怎么分析呢？

 一部分纹波电压和是由ESR引起的，是导致纹波电压 最重要的部分。

 

(9) 如公式（9）所示，ESR相当于DVc 与1/DiL 的乘积。如何 从输出电压和电流中得出DVc 和DiL 是我们关注的主要问题。

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