회로 설계의 기본 요소인 ESR(등가 직렬 저항)은 커패시터와 직렬로 연결된 모든 비이상적인 저항을 측정한 것입니다. MLCC(다층 세라믹 커패시터)에 전류가 흐르는 AC 전압이 가해지면 ESR 등으로 인한 자체 손실이 발생하여 오늘날의 더 복잡하고 작은 회로 시스템에서 다양한 성능 및 신뢰성 문제를 일으킬 수 있습니다.
마찬가지로 품질 계수(Q)는 MLCC 측정에 중요한 매개변수입니다. ESR과 마찬가지로 품질 계수는 주파수에 따라 달라지며 전체 주파수 범위에서 정확하게 측정하기 어렵습니다. 또한 관련 측정 작업은 제공된 데이터의 검증이 필요하기 때문에 다른 회사에서 제공하는 데이터를 직접 비교하는 것은 상당히 문제가 있습니다.
그러나 한 가지는 확실합니다. 측정값은 도체판, 절연 재료, 종단 등의 저항에 크게 의존합니다. ESR 값이 높을수록 커패시터의 에너지 손실이 커집니다. 다음 방정식을 참조하십시오.
여기서 Rs는 등가 직렬 저항 ESR(옴), DF는 손실 계수, Xc는 용량성 리액턴스(옴)입니다.
ESR(등가 직렬 저항)은 또한 리플 전류 중 열 에너지로 변환되는 양을 결정합니다. 위에서 언급한 바와 같이 전력 손실을 적절하게 처리하지 않으면 고온으로 인해 커패시터의 성능이 저하될 수 있으며 장기간 작동하는 동안 우발적인 구성 요소 손상이 발생할 수 있습니다.
여기서 P는 전력 손실(와트)입니다. 나는 제곱 평균 제곱근 전류(암페어 단위)입니다. R은 등가 직렬 저항 ESR(옴)입니다.
등가 직렬 저항(ESR)은 두 가지 방법으로 측정할 수 있습니다.
공진 주파수와 대역폭이 커패시터의 품질 계수와 ESR에 영향을 받는 공진 튜브를 사용합니다. 또는 스윕 측정을 위해 임피던스 분석기를 사용하여 특성을 직접 측정할 수 있지만 고유한 접촉 불량 문제가 더 많습니다.
커패시턴스와 작동 전압은 MLCC를 정의하는 두 가지 매개변수이며, 재료와 설계를 잘 제어하면 일관된 커패시터 성능을 의미합니다. 측정된 실제 값은 다를 수 있습니다.
다른 소스에서 얻거나 다른 시간에 테스트한 데이터를 비교하는 것은 회로에 있는 구성 요소의 실제 성능에 대한 진정한 그림을 제공하지 못할 수도 있다는 점에 유의하는 것도 중요합니다. 또한 테스트 데이터는 테스트 픽스처에 장착된 구성 요소에서 얻었으므로 회로에 납땜된 실제 구성 요소 성능을 완전히 나타내지 않는다는 점을 고려하는 것도 중요합니다.
또한 해당 구성 요소의 적합성은 회로 평가를 통해 확인해야 하며 ESR 및 Q 값은 특정 작동 주파수 범위에서 MLCC의 성능에 대한 기준을 제공하기 위해 제공됩니다.
등가 직렬 저항(ESR) 값을 아는 것은 구성 요소가 RF 전력 애플리케이션에 적합한지 여부를 결정하기 때문에 중요합니다. ESR 값이 너무 높으면 손실로 인한 자체 발열이 너무 높아지고 과열로 인해 구성 요소가 고장납니다. ESR 값을 통해 구성 요소가 견딜 수 있는 최대 전류 정격도 계산할 수 있습니다.
또한 높은 리플 전류 애플리케이션에서 등가 직렬 저항(ESR)의 영향을 고려하는 것이 중요합니다. 예를 들어 전기 자동차와 같은 다양한 관련 애플리케이션에서 필터 커패시터의 ESR 값 및 플랫 전류 커패시터는 중요한 고려 사항입니다.
