Paso 1: Resistencia equivalente
¿Por qué es importante el ESR?
Cuando condensadores estupendos comenzaron a ser disponibles calificaciones de ESR estaba en la gama baja de Ohm. Esto no parece gran cosa hasta que empiece a averiguar el voltaje cae en circuitos corriente más alta. Decir que usted necesita para suministrar un circuito durante 6 segundos con 12 V 10A y el circuito funcionará a una tensión de 6 V. Puede hacer sus cálculos y determinar que una cadena de series de 6, condensadores del faradio 50 proporcionará la energía que necesita. Eso es hasta que usted calcule la caída de tensión de la resistencia en serie. Permite decir que estas primeras generaciones los condensadores tienen una ESR de 0,5 Ohms, 6 en la serie de rendimientos una ESR total de 3 ohmios. E = IR, así que 10 x 3 = 30 voltios de caída. No va a funcionar. Tienes un montón de tapas de valor menor al ESR hasta un nivel utilizable en paralelo. Ahora si queríamos ejecutar un 100 carga de mA por mucho más tiempo que sería factible. 0,1 x 3 = 0.3V, 12V-0.3 V = 11,7 V. baja ESR se convierte en extremadamente importante para aplicaciones de corriente alta como las tapas de boost de energía pico audio que se han vuelto tan comunes, o para reemplazo de arrancador baterías y energía recolección de sistemas de frenado regenerativos. No es tan importante para aplicaciones de energía de vuelta hacia arriba y baja memoria. Por suerte para nosotros, condensadores estupendos moderno tienen de ESR en la gama baja mOhm que permite muy alta proyectos actuales.
Corriente constante, medida de tensión
Mira el condensador super simplificado esquema arriba. Todos los condensadores de simplifican a los tres elementos que se muestra. ESR es simplemente el elemento resistente de la serie de nuestro condensador y como tal, se presta bien al análisis usando ley de Ohm. Para esta prueba necesitamos una fuente de corriente constante. Una corriente había limitada fuente de banco o un flujo constante de carga funcionará. Lo que vamos a hacer es aplicar una fuente de corriente de 1 amperio o fregadero y medir el cambio instantáneo de la tensión. Creo que de la parte del condensador de nuestro circuito como ser un perfecta fuente/sumidero actual. El truco aquí es medir en el centro de la gama del voltaje (0.0 V - 2.7 V para una sola tapa) por lo que tener un flujo de corriente de verdad 1 A. El instrumento clásico para esta medición es el osciloscopio de almacenamiento Digital (DSO), utilizando los cursores de medida puede resolver hasta alrededor de 10 mV en el ámbito típico de la manía. No se preocupe si usted no tiene un alcance, aún puede obtener una idea relativa de sus condensadores ESR usando un multímetro Digital (DMM) de buena calidad. Y si tiene suerte de tener un Mooshimeter que funciona casi como un DSO.
Voy a suponer que tienes una variable limitante Banco corriente. Si no, recomiendo ser siguiente en su lista de compra. Con decente 0-30V 0-5A suministros están disponibles por 50 a 60 USD no es realmente ninguna razón para no tener uno. Dicho esto, si usted tiene una fuente de alimentación que no tenga limitación de corriente ajustable, usted puede construir la carga actual constante super fácil que he incluido por menos de 10 USD. También puede usar uno de los módulos de suministro de energía de bajo costo DC-DC boost/buck disponibles en eBay por unos 5 a 10 USD.
Preparar el condensador descarga a través de la resistencia limitadora actual apropiada y luego un corto directo durante unos 15 minutos. Esto debería acercarse 0.00 V si no es probable que tenga un alto número de ESR. Es una buena idea comprobar la calibración de la energía suministra el medidor de corriente. En las unidades más baratas estas tienden a ser un poco apagado. Corta los cables de su red y su límite de corriente a 1,0 a. conjunto tu DMM a medida 2 A o más y verifique la calibración de la fuente de energía. Ajustar su tensión de alimentación menor o igual a la nominal del capacitor y mientras estás en ello medir que el voltaje de la muestra es igual a lo que dice el medidor (no te olvides de mover tu conduce, todos lo hemos hecho).
Conecte sus cables DMM o alcance a del condensador bajo prueba. Conecte sus cables de alimentación de energía al condensador bajo prueba, pero no conecte a la fuente de todo. Establecer los rangos de medida en los dispositivos de monitoreo. Con una corriente de 1A prueba que el ESR en ohmios será igual a la diferencia de voltaje instantáneo que se produce al aplicar o quitar el 1 Amp de prueba actual. (Es decir, 50 mVolt = 50 mOhm) En una nueva PAC debería ver en cambio mV 10. (usted probablemente no será capaz de medir menos de 10 o 20 mV) En un casquillo más viejo o malo, usted puede ver tan alto como 1 V. medir la tensión en la tapa y registro. Conecte la fuente de alimentación e inmediatamente Presione el botón de hold en el DMM. El valor menos el voltaje de arranque de condensador será su ESR. Utilizar un DMM para esto es más un arte que una ciencia. Dependiendo de su metro, la mejor resolución que podría lograr es pasa/no pasa. Que tiene una tapa buena conocida a medida que le dará una medición basal para comparar a. Si está ejecutando las pruebas en un DSO o Mooshimeter, dependiendo de la configuración, puede parar ahora o dejarlo cargar a su punto de culminación. Ampliar y medir el pico de voltaje de arranque antes de que el condensador empieza a cargar. Este valor de cambio de voltaje será su ESR.
Si desea medir el ESR con un flujo constante de carga, establece la carga en 1A. Cargar el condensador a su tensión nominal y retire de la fuente. Mida el voltaje en el condensador. Aplicar la carga e inmediatamente Presione el botón de hold en el DMM. La caída de tensión será igual al ESR (voltios = ohmios a 1A corriente de carga y descarga)
Medidor de ESR del condensador
Sí, puede utilizar un medidor de ESR del condensador para medir sus tapas super ESR. Una cosa que usted debe hacer antes de medir es descargar el condensador a como cerca de cero volts como usted puede conseguir. Cualquier apreciable tensión almacenada en el condensador puede dañar el medidor. Estos medidores utilizan DC circuitos de fijación para asegurarse de que el dispositivo bajo prueba está descargado. No están diseñados para manejar las grandes cantidades de energía almacenada en tapas super. Otro factor a considerar es que el medidor probablemente utiliza una onda senoidal de 100 kHz en lugar de 1 kHz que la mayoría fabricantes de condensador especifican para la prueba. Esto puede resultar en lecturas ligeramente diferentes que un puente de 1 kHz ESR y tanto será diferentes el valor de DC.
Medidor de ESR de la batería
Este es manos abajo de la manera más fácil y más exacta para medir sus condensadores estupendos. La unidad de 50 USD que es capaz de medir hasta 0,001 ohm y puede ser utilizada en un condensador cargado. La unidad barata que tengo no ceros nunca completamente así que mis medidas tienen un error de mOhm 2 plus. Aún así, la facilidad y las constantes obtenidas hacen de este una gran inversión.
