不能说的秘密：铝电解的ESR为何总是羞答答？
小易说：铝电解电容是仅次于MLCC的第二大电容门类，历史悠久，应用广泛，全球预估的铝电解市场容量大约为50亿美金上下起落。今天老司机我们来一起聊聊它。
当前有一个尴尬现象：对照钽电容、MLCC、薄膜电容等品种，铝电解电容在规格书上很少标注ESR这个基本参数。
很多电源工程师谈起电解电容时都会说要选择ESR参数低一点的电容，但采购人员若按这个要求去采购电容，则只能选择好品牌，因为在不标示ESR参数和温度特性的情况下，只有大品牌才可能做出ESR参数低的电容。
ESR值的意义
ESR是高频电解电容里面最重要的性能参数，很多电容供应商都强调“LOW ESR”这一性能特征，那么我们如何正确理解LOW ESR的意义呢？
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FPGA、DSP、RAM系列）。但另一方面这些芯片由于晶体管和频率爆增，需求功耗有增无减，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。
比如在电脑主板上，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)，这也就是为什么大部分人希望电容的ESR值小一些。
原厂为何不标ESR值？
从铝电解电容器的生产工艺上考虑，电解液的电阻是铝电解电容器等效串联电阻(ESR)的主要部分。多数铝电解电容器生产厂商不给出ESR数据的主要原因是相对于其它种类的电容器，铝电解电容的ESR显得太大。如1μF/16V的普通铝电解电容，其ESR一般在20Ω左右；100μF的铝电解电容，其ESR也是在1.5～2Ω之间，而MLCC的ESR值，通常是mΩ级。
试想，如果这样的数据写在数据手册里，肯定会影响工程师选择铝电解电容的信心。而对于一般应用的铝电解电容，多数生产厂商是不给出ESR数据的，但对于开关电源用的低ESR铝电解电容，或电容量比较大的插脚式铝电解电容，则有时候给出这个数据。
其实，硬件工程师总有这样的感觉：电容的参数，我们将其分为“显性参数”和“隐性参数”。所谓“显性参数”，就是印在电容表面的一些基本参数，这些参数在我们看到一颗电容之后往往可以直接得知。例如电容的容量(比如“470μF”等等)、容量偏差范围、耐温范围、耐压值(比如“16V”)。
所谓“隐性参数”，就是我们需要根据电容的型号来查询的参数。例如我们常说的ESR值，如今已成为区别电容性能的重要参数，而我们在电容上是看不到这个参数的，我们得去相关的网站查找电容的产品规格书来确认出来 。
其他没被标出的参数
和ESR值一样，不标注出来的铝电解的隐性参数还真有不少，例如：
1.额定的纹波电流值，其定义为：在最高工作温度下可以确保铝电解电容的额定寿命时间的最大纹波电流值。对于一般应用的铝电解电容器，多数铝电解电容器生产厂商是不给出额定纹波电流数据的，对于开关电源用的低ESR铝电解电容器或电容量比较大的插脚式铝电解电容器则给出这个数据。
2.损耗角的正切(TAN)，相当于无功功率和有功功率的比值，这个值跟电容的品质以及发热量有关系，这个值越小电容性能越好。
3.体漏过的多少。
4.ESL等效电感，等效电感ESL经常会成为ESR的一部分，并且ESL也会引发一些电路故障，比如串连谐振等。但相对容量来说，ESL的比例太小，出现问题的几率很小，再加上电容制作工艺的进步，现在已经逐渐忽略ESL，而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了。
总结起来，多数铝电解电容生产厂商不给出ESR数据的主要原因是：相对于其它种类的电容器，铝电解电容的ESR显得太大(个别的日本厂商除外)。在全球众多铝电解电容生产厂商中，能给出其生产的铝电解电容的等效串联电阻(ESR)很少。有的是没有这方面的数据(如国内众多铝电解电容器生产厂家)，而有的则是技术保密的需要。
文章 / 颖特新老司机
图片 / 网络
编辑：admin 最后修改时间：2018-01-05
