Com a factor fonamental en el disseny del circuit, la resistència en sèrie equivalent (ESR) és una mesura de totes les resistències no ideals en sèrie amb un condensador. Quan els condensadors ceràmics multicapa (MLCC) estan sotmesos a una tensió CA amb el corrent que els passa, les seves pròpies pèrdues a causa de l'ESR, etc., generen calor, que pot causar diversos problemes de rendiment i fiabilitat en els sistemes de circuits més complexos i petits actuals.
De la mateixa manera, el factor de qualitat (Q) és un paràmetre important per mesurar els MLCC. Igual que l'ESR, el factor de qualitat depèn de la freqüència i és difícil de mesurar amb precisió en tot el rang de freqüències. A més, el treball de mesura relacionat requereix la verificació de les dades proporcionades, per la qual cosa la comparació directa de les dades proporcionades per diferents empreses és força problemàtica.
Tanmateix, una cosa és segura: el valor mesurat depèn en gran mesura de la resistència de les plaques conductores, els materials d'aïllament, les terminacions, etc. Com més alt sigui el valor ESR, més gran serà la pèrdua d'energia del condensador; consulteu l'equació següent.
on Rs és la resistència en sèrie equivalent ESR (en ohms), DF és el factor de dissipació i Xc és la reactància capacitiva (en ohms).
La resistència en sèrie equivalent (ESR) també determina quant del corrent ondulat es convertirà en energia tèrmica. Com s'ha esmentat anteriorment, si la dissipació d'energia no es gestiona correctament, les altes temperatures poden afectar negativament el rendiment del condensador i poden provocar danys accidentals als components durant un funcionament prolongat.
On P és la potència dissipada (en watts); I és l'arrel quadrada mitjana del corrent (en amperes); i R és la resistència en sèrie equivalent ESR (en ohms).
La resistència en sèrie equivalent (ESR) es pot mesurar de dues maneres.
Utilitzant un tub ressonant, la freqüència de ressonància i l'ample de banda del qual es veuen afectats pel factor de qualitat i ESR del condensador. O utilitzant un analitzador d'impedància per a mesures d'escombrat, que permet mesurar directament les característiques, però també té problemes de contacte més pobres inherents.
Ha de quedar clar que la capacitat i la tensió de funcionament són els dos paràmetres que defineixen els MLCC, i un bon control dels materials i el disseny significa un rendiment constant del condensador, encara que els valors reals mesurats poden variar.
També és important tenir en compte que la comparació de dades obtingudes de diferents fonts o provades en diferents moments pot no donar una imatge real del rendiment real del component en el circuit; També és important tenir en compte que les dades de prova es van obtenir del component muntat a l'aparell de prova i, per tant, no són totalment representatius del rendiment real del component soldat al circuit.
A més, la idoneïtat del component per a l'aplicació en qüestió s'ha de confirmar mitjançant l'avaluació del circuit i es proporcionen els valors ESR i Q per proporcionar una referència per al rendiment del MLCC en un rang de freqüències de funcionament específic.
Conèixer el valor de la resistència en sèrie equivalent (ESR) és fonamental perquè determina si el component és adequat per a aplicacions de potència de RF. Si el valor ESR és massa alt, l'autoescalfament causat per pèrdues serà massa elevat i el component fallarà a causa del sobreescalfament. En virtut del valor ESR, també es pot calcular el valor nominal màxim de corrent que pot suportar el component.
També val la pena assenyalar que en aplicacions de corrent d'ondulació elevada, és important tenir en compte l'efecte de la resistència en sèrie equivalent (ESR), per exemple, en una sèrie d'aplicacions relacionades com ara vehicles elèctrics, el valor ESR dels condensadors de filtre i el corrent pla. condensadors és una consideració crítica.
