всегда нормируется на частоте 120 Гц или бывают другие варианты?

Нет, не всегда. На 100 Гц, например, бывает. На ВЧ же полный импеданс более актуален, поэтому им, как правило, и оперируют.

Хотелось бы чего то более осязаемого: ссылочек, примерчиков.

Берите ссылку,
http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sec...Information.pdf
смотрите на 13-ю страницу pdf
анализируйте график тангенса потерь от частоты и температуры
через тангенс частоту и емкость , с учетом графиков , можно как-то "прикинуть" и ESR

Так их пруд пруди в интернете. Поиск же ещё не отменили.

Меня интересует не смотрение и прикидывание или графики ( всё это я давным давно видел), а конкретное значение, указанное изготовителем для частот ВЫШЕ 120 Гц. То есть, "...значение ESR или импеданса на частоте N кГц не более..." и т.п.




Во, похоже на то, что нужно. Только фирма такая мне неизвестна.



Да я понимаю, что на высокой частоте сопротивление конденсатора комплексное. Просто одолел один кулибин, настырно талдычит, что где то видел конденсатор с низким ESR на частоте 50 кГц.
Но всё равно, дока , которую указал ник Wise, пригодится для расчетов.

Возможно, этот документ будет полезен http://electrochem.cwru.edu/ed/encycl/misc/c04-appguide.pdf

Пасиба скачал.

У HITANO для конденсаторов с низким импедансом оговаривается сопротивление на частоте 100 кГц для каждого конкретного номинала.
Конденсаторы: EXR, ESX, ERS, ESG, EZV, EVS.
У EPCOSа на 10 кГц + график зависимости R/F.

Любой уважающий себя производитель приводит данные по ESR своих конденсаторов.
Другое дело, что конденсаторы общего применения не рассчитаны на высокие частоты (там если цифры есть, то обычно на 10кГц максимум)
А вот специальные серии "Low ESR" нормируются для частот 100кГц.
Вот, глянул первый попавшийся даташит на Vishay BCcomponents, все данные на месте:
Aluminum Capacitors Radial Low Impedance
(там на сайте еще десятки других серий есть )

з.ы. если производитель такие параметры не нормирует - не надо применять его продукцию

Всё это верно, но если заметили, ESR (Equivalent series resistance) - "низкочастотный" параметр и нормируется для частот 100 - 120 Гц. На ВЧ (100КГц) приводится значения Z (Impedance). И это понятно, ибо здесь начинает превалировать паразитная индуктивность выводов и пр.

Гы , в приведенной ссылке на LOW ESR от Baser на странице 6
написано :
Equivalent series resistance (ESR) ---> calculated from tan δmax and CR (see Table 2) ---> ESR = tan δ / 2πfC
что напоминает все-таки активную составляющую эквивалентной схемы.
Что любопытно, рассчитанный "взад" tan δ (tan δmax) для 1000uF 25V примерно = 42 , таким образом они утверждают , что в эквивалентной схеме на частоте 100 кГц падение переменного напряжения на эквивалентном ESR в десятки , иногда сотни раз выше чем на эквивалентной ёмкости.

Интересно, а с чем это связано?

Сопротивлением, вносимым электролитом и бумажным сепаратором, в основном.

Вообщето все правильно выходит.
Если посчитать на 100кГц Zc=0,0016 Ом, если взять омическое сопротивление порядка 0,16 Ом то это выходит тангенс =100.
Кстати да, электролит тоже ведь работает как проводник, потому наверно сопротивление дополнительно возрастает на высоких частотах.

Немного не так, ESR обычно монотонно снижается с ростом частоты , но растет индуктивная компонента, см график

а с большим значением тангенса вывод такой : эквивалентную схему электролитического конденсатора для переменного тока на высоких частотах (50кГц и выше) можно рассматривать без учета Xc . Чисто Xl и ESR играют роль, в том числе в сдвиге фазы. При tan δ =100 угол сдвига на конденсаторе уже не -90 град , как в школьном учебнике , а arctg(100)-90= -0.57 градуса.
На больших скважностях импульсов (>>100) и импульсах короче 10мкс , получаемых от энергии дросселя (или трансформатора флайбэка) почти 100% уходит в нагрев ESR.

Ничего не Гы. Если вернуться к Табл.2, чтобы сделать расчёты по приведенной формуле, то можно видеть, что tan δ приведен для частоты 120 Гц. Рассчитывать же некий виртуальный ESR на частоте 100 КГц, пользуясь данными для частоты 120 Гц, мягко говоря - некорректно.

Ониже сами пишут , к вишаю и претензии .
Уважаемый Herz, в табл 2 esr приведен для 100кГц , а тангенс для 120Гц, естественно что между этими значениями прямой связи нет, но есть текст о некоемом , как Вы называте "виртуальном" tan δmax, значение которого нигде не приведено видимо из ложной стыдливости , но подразумевается что по нему "рассчитали " табличный ESR.


Такой принцип расчёта предполагал бы указание 120Гц и для ESR.

Ну с индуктивностью понятно, а почему ESR снижается? Увеличивается подвижность неосновных носителей заряда? Шучу))
Кстати а на коротких импульсах такие емкости тоже применяют- впринципе какая разница -на тепло уходит энергия или на чтото другое, главное замкнуть энергию импульса на блокировочный кондер. В компутерных материнках (около чипсетов) почемуто в основном электролиты стоят, хотя там частоты -десятки унд сотни килогерц.

Кстати вот вам противоположное мнение (из Википедии):
Эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС, англ. ESR) обусловлено главным образом электрическим сопротивлением материала обкладок и выводов конденсатора и контакта(-ов) между ними, а также потерями в диэлектрике. Обычно ЭПС возрастает с увеличением частоты тока, протекающего через конденсатор.
"...возрастает с увеличением частоты"

Простите, но где в Табл.2 приводится значение ESR? Да ещё и для частоты 100 КГц? Ещё раз обращаю внимание, там указано значение Z, а это не одно и то же. Для того, чтобы узнать ESR и приведена формула на стр.6, но надо же понимать, что раз исходные данные (тот же tan δ, который я, кстати, виртуальным не называл) приводятся для частоты 120 Гц, то и результат будет релевантен на этой же частоте, никак не на 3 порядка выше. Так какие к Вишаю претензии?

Само собой. Если оно прямо указывается. Вот, для примера, документ на другие конденсаторы от той же Vishay.

В компутерных материнках рядом с электролитами стоят многофазные степ-дауны и весьма внушительные дроссели, которые обеспечивают основную сглаживающую роль по пульсациям тока на частоте преобразователя. На частотах 1МГЦ и выше основную фильтрующую роль в материнках выполняет керамика 10мкф , которая "насыпана" в виде SMD возле проца и под ним. А вот конденсаторы типа электролитов на материнках вспухают обычно уже после того , как они вспухнут в источнике питания (имхо, но наблюдал такое) .

В Википедии написано в "общем" случае для конденсаторов, у каждого типа свои причуды, трудно в кратком виде излагать большой объем. Хотя кратко про электролиты и про ESR от времени там описано"повышением эквивалентного последовательного сопротивления вследствие старения".

Про степдауны не спорю, но импульсные токи -что от степдауна (у коего допустимо может быть до 50% от среднего тока нагрузки- амплитуда пилы тока), что от проца (когда ток в импульсе неск.десятков ампер и длительность мили-(да даже микро-) секунды керамика извините не спасет. Тут энергию отдает/забирает электролит. И на самом деле ребята из мастерской вам скажут, что у неудачно разведенных(рассчитанных) матерей кондеры около проца весьма существенно греются, именно от импульсных токов.
Про БП не скажу ничего плохого, но возможно что вспухают кондеры по входу тех же самых степ-даунов, а если еще на них с БП пойдет напруга выше нормы, то вообще сто пудово вспухнут .

Вы правы! - Нету в табличке2 данных по ESR для 100кГц. Это меня попутал Baser свей фразой :
К Вишаю претензий нет, вот только какой у них ESR на 100кГц - спецификация не раскрывает.
по класификации неуважающий себя производитель Vishay получился и фраза в начале .pdf "Low ESR" ничем вобще-то и не подтверждена.

По Вашей ссылке Herz, есть картинки импеданса от частоты , большинство из них имеет достаточно четко выраженные три области, с емкостным , активным и индуктивным характером импеданса. Обратите внимание на Fig.23 кривая 3 , от 2 кГц до 300кГц имеется 0,1 Ома , имхо явное преобладание ESR над Xl и Xc. тангенс угла потерь в этом поддиапазоне , имхо, растет с частотой.

Может перейти на тантал?
У них у всех ESR нормируется на 100кГц.

Да нет, же. Конденсаторы действительно "Low ESR", и в этом можно убедится, сделав предложенный расчёт. Только актуально это для низких частот, потому и нормируется на них. А на 100КГц не раскрывает, ибо смысла нет.

Я бы не стал так интерпретировать график. С ростом частоты емкостное сопротивление падает, индуктивное - растёт. Тот пологий участок как раз и демонстрирует частотную область, где падение одного компенсируется ростом другого. В итоге получается "как бы" чисто активное сопротивление, не зависящее от частоты. Но это не ESR в привычном его понимании.

На самом деле это не я попутал, а тот факт, что термин "Low ESR" в настоящее время применяется применительно ко всем рабочим частотам конденсаторов. В подтверждение своих слов подкину ссылок еще на один бренд, который в своих спецификациях вообще применяет термины "Low ESR" и "Low impedance" вперемешку, как бог на душу положит

Panasonic Aluminum Electrolytic Capacitor
Low ESR
Low impedance



Тантал всем хорош, только вот любит взрываться при больших начальных импульсных токах, поэтому его не рекомендуют применять в импульсных источниках.

Категорически не согласен. Какие-же они "Low ESR" если на частоте 120 Гц имеют вполне самые обыкновенные , привычные tan δ порядка 0,12....0,4 (у вишеевских серии 135 RLI) "как у всех прочих" а стало быть и такие-же ESR на этих частотах ?

"Падение одного" не может компенсироваться "ростом другого" на протяжении двух декад по частоте. В аналитическом выражении модуля комплексного импеданса Z от корня значение ESR превалирует над малостью Xc и Xl и тем более над их разностью. Почему это не ESR или близкое к нему значение - не понимаю. Ничего особо чудесного в последовательном RLC контуре с R>> SQRT(L/C) нет. Просветите пожалуйста.

Ваше право. Дело в том, что нет чёткого критерия, по которому можно отнести конденсатор к Low ESR или нет. Всё относительно. И то, что было таковым лет 10-15 назад, сейчас уже привычно и заурядно.

Ну почему не может? В идеале Xc может компенсировать Xl хоть во всём диапазоне частот. По большому счёту, ESR, как составляющая комплексного импеданса, от частоты зависеть вообще не должен. Если так, то в данном случае он действительно превалирует над реактивными в этой области и остаётся близок к своим 94 мОм.
Вот тут кое-что полезное об ESR. Вы это имели в виду?

И 15 лет назад был тот-же тангенс: 0,1....0,22... в худших вариантах он и теперь 0,4. У меня где-то должны сохраниться бумажные спецификации тех годов.
Так что дурят в основном , мало что изменилось, кроме, может быть, полимерных электролитов, на которые разрешены бо'льшие токи.


Статью, которую Вы привели, я не имел вввиду, это "инженерная " помощь маркетологам со слабо выраженной формой прогресса по электролитам, куда для запудривания включили полипропилен и лавсан. И график пересечения Xc Xl и ESR, пересекающийся в общей точке в статье - веселит и ободряет .

Посмотрите лучше на результат симуляции LCR цепочки 1500мкФ 30nH 0,1 Ом (тонкая красная линия). Кстати тангенс на 120Гц = 0,12 а на 20 кГц уже = 71

Так в чём же дурят? Никакого "разоблачения" не получается. Всё, что приведено в даташите - соответствует действительности, разве нет? Кроме, разе что, рекламных слов... Ну, к ним всегда следует относиться критически.

А Вы не поняли? Разработчики искали ранее Hi Temp, сейчас Low ESR и пр. и чтобы обязательно прописаны циферки были, видно даже по отношению в этой ветке. Но по большому счету ничего практически не изменилось , за редким и действительно дорогим исключением. Что касается Hi Temp, у меня вообще случился прокол - повелся , а конденсаторы оказались даже хуже General type и было много брака и отказов.

Ну эт скорей от переполюсовки может быть- если в партии на одной-двух платах перепутали полярность кондера, то это незаставит долго ждать Сам натыкался по неосторожности. Либо из-за неправильного расчета они могут перегреватся, т.к у тантала при той же емкости меньше объем чем у электролитов- теплу некуда деваться, вот их и разрывает. А так в импульсниках (правда токи до 2.5А) я только тантал и керамику ставлю. Несколько партий плат уже отработали и ничего не взорвалось

Тантал дорог, годится только там где себестоимость ПКИ на серии непринципиальна.

А такая скважность разве не признак холостого хода? При котором КПД вообще всегда равен 0.

И вообще, тема уклонилась далеко в сторону, причем тут все время смешивают в кучу активное сопротивление ESR и комплексное ( его модуль - импеданс ), которое включает в себя ESR.

чаще - да , признак ХХ . Мне однажды понадобилость сделать источник от 1...1,5 В до 50 на блокинг генераторе и с высоким КПД. Электролиты все пошли лесом

имхо дело в том что до 100КГц для ёмкостей менее десятков тысяч мкф , в большинстве случаев ESR по величине очень близок к импедансу. Учитывать 10-50nH имеет смысл не всегда, а емкостная компонента "теряется" на фоне ESR уже после 1..5 кГц.

Я, наверное, просто слишком размыто выразился. Уточню: много раз читал рекомендации не применять танталовые конденсаторы во входных фильтрах источников питания. Сейчас порылся, нашел две цитаты:

и еще из APPLICATION NOTE AN1518 - DESIGNING WITH L5973D, UP TO 2.5A HIGH EFFICIENCY DC/DC CONVERTER

Да, тоже слышал про это, просто я всегда стараюсь сделать приличный запас, наверно поэтому с такой проблемой не сталкивался еще. А преимущества танталов для меня перекрывает их недостатки

Кстати как вариант выгорания при больших бросках тока (если имеется индуктивность во входной цепи) -наложение переходного процесса на входное напряжение питани, в связи с чем напряжение на емкости на какоето время превышает макс.допустимое- происходит пробой. Наверно электролиты менее чуствительны к такого рода режимам работы, тут я не могу сказать.

Дак ясно ж сказано - ток заряда (very high current during the charge). Включение питания это практицки КЗ (пока конденсатор не зярядится) - ток заряда ограничен только его ESR и всякими паразитными сопротивлениями. А если сделать ограничение inrush current, то мона, наверное, и тантал ставить.

Мне физика процесса не понятна
А включение бывает разное, но слабо верится что в цепи питания нет никаких индуктивностей. А если они есть и есть большие токи (это следствие малого ESR и сопротивления проводов), то без переходных процессов не обойтись.

Про физику.
Алюминив электролитич конденсатор.
При больших импульсных токах на участках фольги где протекает больше тока происходит нагревание. Иногда даже с вскипанием (и иногда он начинает надуваться, тогда БУМ...)-> Происходит увеличение толщины аксида анода (или фольга катода начинает в этом месте покрываться оксидом) -> Происходит постепенное уменьшение емкости, и увеличение ESR -> ..... и будет БУМ....

Тантал
При больших импульсных токах начинают образовываться металлич кристаллы (которые образуются из растворившегося металла катода под действием кислоты и высокой температуры). И в один прекрасный день кристалл замкнет катод и анод. и будет большой БУМ......

Советую посмотреть литературу о применениях конденсаторов. Не только разница в стоимости но и в функцион. назначении.
- Алюминий не герметичный
- Если Ал конденсатор выделяет газы значит он уже сдох
- Алюминий постепенно умирает, тантал сразу и со взрывом
- алюминий выдерживает большие токи, тантал сразу взрывается
- в принципе алюминий уже разработали на температуры от -60 до 105`C
- Алюминий высоковольнее тантала
- тантал 1200р, алюм 100р (5 приемка)
смотрите сами.
там кстати есть еще много заморочек.