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松填为您解答:电容ESR的意义 ESR缘何重要?

2022-04-25 14:35:02 sont 2434

首先来说ESR。ESR是高频电解电容里面最重要的性能参数,很多电子元器件都强调“LOW ESR”这一性能特征,也就是ESR值很小的意思。那么,我们如何正确理解LOW ESR的实际意义呢?由于现在电子技术的发展,供应给硬件的电压正呈现越来越低的趋势,例如INTEL、AMD的最新款CPU,电压均小于2V,相比以前动辄3、4V的电压要低得多。但是,另一方面这些芯片由于晶体管和频率爆增,需求的功耗却是有增无减,因此按P=UI的公式来计算,这些设备对电流的要求就越来越高了。

   例如两颗功耗同样是70W的CPU,前者电压是3.3V,后者电压是1.8V。那么,前者的电流就是I=P/U=70W/3.3V大约在21.2A左右。而后者的电流就是I=P/U=70W/1.8V=38.9A,达到了前者的近一倍。在通过电容的电流越来越高的情况下,假如电容的ESR值不能保持在一个较小的范围,那么就会产生比以往更高的涟波电压(理想的输出直流电压应该是一条水平线,而涟波电压则是水平线上的波峰和波谷)。

  此外,即使是相同的涟波电压,对低电压电路的影响也要比在高电压情况下更大。例如对于3.3V的CPU而言,0.2V涟波电压所占比例较小,还不足以形成致命的影响,但是对于1.8V的CPU而言,同样是0.2V的涟波电压,其所占的比例就足以造成数字电路的判断失误。

  那么ESR值与涟波电压的关系何在呢?我们可以用以下公式表示:

   V=R(ESR)×I

   这个公式中的V就表示涟波电压,而R表示电容的ESR,I表示电流。可以看到,当电流增大的时候,即使在ESR保持不变的情况下,涟波电压也会成倍提高,采用更低ESR值的电容是势在必行。这就是为什么如今的板卡等硬件设备上所用的电容,越来越强调LOW ESR的缘故。



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