ESR высоковольтных конденсаторов. Опции

[vlvl@ukr.net]

Применяю следующие кандеры в высоковольтнике, МЧВ5750М - 4700 пФ - Н20 - 3кВ.
Провел следующие измерения:
1. Частота ключа 270кГц (флай).
2. Выходное напряжение 465В
3. Пульсация выходного напряжения р-р 1,8В ( В параллель стоит 4 конденсатора).
4. Сопротивление нагрузки 60кОм.

Resr=Uпульс/Iн=1,8*60000/465=232 Ом, для 4 конденсаторов.
Тогда ESR=232*4=929 Ом. Не многовато ли для керамического смд кандера?

[SmartRed]

Применяю следующие кандеры в высоковольтнике, МЧВ5750М - 4700 пФ - Н20 - 3кВ.
Провел следующие измерения:
1. Частота ключа 270кГц (флай).
2. Выходное напряжение 465В
3. Пульсация выходного напряжения р-р 1,8В ( В параллель стоит 4 конденсатора).
4. Сопротивление нагрузки 60кОм.

Resr=Uпульс/Iн=1,8*60000/465=232 Ом, для 4 конденсаторов.
Тогда ESR=232*4=929 Ом. Не многовато ли для керамического смд кандера?

Разберитесь что вы мерите, и что и как вы считаете.

P.S. Методика расчета не выдерживает никакой критики.
Загоните в симулятор схему из четырех элементов: источник тока нужной формы, емкость, ESR, нагрузка. И сразу все увидите.

[gte]

Применяю следующие кандеры в высоковольтнике, МЧВ5750М - 4700 пФ - Н20 - 3кВ.
Resr=Uпульс/Iн=1,8*60000/465=232 Ом, для 4 конденсаторов.
Тогда ESR=232*4=929 Ом. Не многовато ли для керамического смд кандера?

А Вы посчитайте пульсации исходя из емкости, тока и частоты. По прикидке, больше вольта будут. Если еще измерить емкость и учесть ее изменение от напряжения, смотришь и сойдется.

[vlvl@ukr.net]

Разберитесь что вы мерите, и что и как вы считаете.

P.S. Методика расчета не выдерживает никакой критики.
Загоните в симулятор схему из четырех элементов: источник тока нужной формы, емкость, ESR, нагрузка. И сразу все увидите.

На пример, slup074 от TI, ESR=Uпулс/Iн. Что не правильно?

[gte]

На пример, slup074 от TI, ESR=Uпулс/Iн. Что не правильно?

Дело не неправильности.
Очень грубая прикидка дельтаU = I*T/C позволяет понять на сколько разрядится идеальный конденсатор по причине его конечной емкости. Если величина близкая к полученным результатам, то очень понятно что откуда.

[SmartRed]

На пример, slup074 от TI, ESR=Uпулс/Iн. Что не правильно?

Апликуху внимательно перечитайте, там немного другая формула.
Ошибка в 4 раза.

[vlvl@ukr.net]

Апликуху внимательно перечитайте, там немного другая формула.
Ошибка в 4 раза.

Да, согласен, здесь ошибочка вышла, нужно поставить Iпик=2*Інаг/D, получилось 186 Ом, но все равно не мало.

[yakub_EZ]

Надо замерить пиковый ток, он у вас намного больше. Если схема позволяет, то включите последовательно резистор. Думаю уже на 1 -омном резисторе получите пульсации близкие в 1,8 вольт. Т.е. ваше D >> 2. Посмотрите на свой коэффициент заполнения

[vlvl@ukr.net]

Надо замерить пиковый ток, он у вас намного больше. Если схема позволяет, то включите последовательно резистор. Думаю уже на 1 -омном резисторе получите пульсации близкие в 1,8 вольт. Т.е. ваше D >> 2. Посмотрите на свой коэффициент заполнения

Да, давайте по новому введу данные:

Uout=478V, R=60kOhm.
D=1,28/3,68=0,35.
f=271kHz.
Uпульсаций=1,8V

Iпик=2*Інаг/D = 2*0,00797/0,35=0,0455A
ESR*=Uпульсаций / Iпик=1,8/0,0455=39,6Ohm, это для 4 конденсаторов в параллель.
Тогда ESR для одного кондера 158 Ом.

[yakub_EZ]

Ваша методика не учитывает пульсаций на самом конденсаторе. В идеале, для измерения ESR, во время пульсации реактивное сопротивление конденсатора должно быть пренебрежительно меньше эквивалентного сопротивления. На частоте 270 кГц сопротивление идеального конденсатора 4700 пикофарад составляет 125 ом, с вашей обмотки времена фронтов скорее всего имеют значение меньшее на порядок. Если мы будем тестировать конденсатор на три порядка большей емкости на данной частоте, то действительно померим ESR а не его реактивное сопротивление.
Рекомендую включить конденсатор через резистор 125 ом на генератор с частотой 270 кГц и убедиться, что амплитуда напряжений на обоих элементах совпадает

[xemul]

В slup074 описан расчёт максимального ESR для получения допустимых пульсаций (причём на пульсации от ESR там положена половина их амплитуды).
Вы же пытаетесь списать все пульсации на ESR керамических конденсаторов и получаете вполне логичную цену на дрова.
Прикидка, предложенная Вам qte в посте #5, даёт амплитуду пульсаций 1.5 В. Но даже остатние 0.3 В (разница с измеренными Вами 1.8 В) я бы не стал относить на ESR керамики в силу бессмысленности.

[vlvl@ukr.net]

В slup074 описан расчёт максимального ESR для получения допустимых пульсаций (причём на пульсации от ESR там положена половина их амплитуды).
Вы же пытаетесь списать все пульсации на ESR керамических конденсаторов и получаете вполне логичную цену на дрова.
Прикидка, предложенная Вам qte в посте #5, даёт амплитуду пульсаций 1.5 В. Но даже остатние 0.3 В (разница с измеренными Вами 1.8 В) я бы не стал относить на ESR керамики в силу бессмысленности.

Как же тогда правильно оценить эту величину?

[xemul]

Как же тогда правильно оценить эту величину?

Измерьте сопротивление выводов конденсаторов - для керамики вполне адекватная оценка.

[yakub_EZ]

xemul - Это чип конденсаторы

Измерить, если вам ещё это нужно, можно, подав частоту порядка 1 - 10 МГц через резистор и померить напряжение на группе параллельно соединеных конденсаторв вашего типа

[xemul]

xemul - Это чип конденсаторы

И что это меняет? Вы можете назвать какие-то другие источники ESR для керамических конденсаторов?

Измерить, если вам ещё это нужно, можно, подав частоту порядка 1 - 10 МГц через резистор и померить напряжение на группе параллельно соединеных конденсаторв вашего типа

И? Идеальную RC-цепочку (с точностью до конструктивных индуктивностей, ёмкостей и сопротивлений) проще просимулировать.

[vlvl@ukr.net]

xemul - Это чип конденсаторы

Измерить, если вам ещё это нужно, можно, подав частоту порядка 1 - 10 МГц через резистор и померить напряжение на группе параллельно соединеных конденсаторв вашего типа

Спасибо, думаю на этом обсуждение можно остановить, сомнения развеять.

[gte]

И что это меняет? Вы можете назвать какие-то другие источники ESR для керамических конденсаторов?

Можно, можно, Power Dissipation в 1-2 процента.

[vlvl@ukr.net]

Можно, можно, Power Dissipation в 1-2 процента.

Тогда наверное так, найти частоту собственного резонанса, найти индуктивность, найти импеданс последовательного контура и отсюда вытащить R

[yakub_EZ]

Для металлоплёночных резонанс может начинаеться от 80 МГц
Для чипов на пару порядков выше, даже высоковольтных. Я разламывал высоковольтные чипы - слои керамики порядка 0,2-0,5 мм, может такие размеры и влияют на резонансную частоту, но всё равно считаю что это вопрос уже ближе к СВЧ братии чем сторителям импульсников.
А потери в них всё же есть. Тангенс для МЧВ по даташиту не более -3,5 процента

[gte]

Тогда наверное так, найти частоту собственного резонанса, найти индуктивность, найти импеданс последовательного контура и отсюда вытащить R

А мне кажется, что конденсаторы тут не при чем.
Привел бы автор осциллограммы, условия измерения, какие диоды стоят, что происходит, если емкости удвоить и пр.

[vlvl@ukr.net]

А мне кажется, что конденсаторы тут не при чем.
Привел бы автор осциллограммы, условия измерения, какие диоды стоят, что происходит, если емкости удвоить и пр.

Диод 2CL69, при уменьшении С в 2а раза имеем 3,1В.

Тангенс для МЧВ по даташиту не более -3,5 процента

Тогда для 270 кГц ESR=tan /(2*pi*f*C)=10^9*0,035/(6,28*270*4700)=4,4 Ом.

[gte]

Диод 2CL69, при уменьшении С в 2а раза имеем 3,1В.

5 мА 4кВ диодный столб на средний ток 8 мА и 500В?
А как осциллограмма выглядит?

[vlvl@ukr.net]

5 мА 4кВ диодный столб на средний ток 8 мА и 500В?
А как осциллограмма выглядит?

При 2х конденсаторах по выходу - пила 0,9us наростает до 3,1В, оставшуюся часть времени спадает до 0. Время включенного состояния транзистора 1,24 uS. вершина пилы сглажена.

[gte]

При 2х конденсаторах по выходу - пила 0,9us наростает до 3,1В, оставшуюся часть времени спадает до 0. Время включенного состояния транзистора 1,24 uS. вершина пилы сглажена.

Разряд конденсатора за время 2,8 мкс при токе 8 мА и емкости 7500 (-20%) дает спад 2,98В.
А еще диоду надо закрыться, погрешность измерения, уменьшение емкости от ТКЕ и ТКН.
Смените диод, добавьте емкость и не мучайтесь.

[vlvl@ukr.net]

Разряд конденсатора за время 2,8 мкс при токе 8 мА и емкости 7500 (-20%) дает спад 2,98В.
А еще диоду надо закрыться, погрешность измерения, уменьшение емкости от ТКЕ и ТКН.
Смените диод, добавьте емкость и не мучайтесь.

Спасибо, я не мучаюсь и вопрос пульсаций меня особо не волнует. Я хотел найти ESR, дабы рассчитать частоту нуля для слуп компенсации и собственно пытаюсь так, или иначе решить задачу. В связи с тем что для низковольтные кондеры имеют номиналы десятки мкФ там ESR составляет мОм, здесь же величина меня смутила, отсюда и топик.
При замене диода на MUR1100 ничего не изменилось, да и не должно.

[gte]

При замене диода на MUR1100 ничего не изменилось, да и не должно.

Нельзя использовать 5мА диод на 8 мА.

[vlvl@ukr.net]

Нельзя использовать 5мА диод на 8 мА.

Да конечно.
Это не постоянная работа, кратковременная импульсная далее ХХ, использовал только сейчас в таком режиме, с минимальной переделкой рабочей схемы, только снять пульсации и все.