Technische Tipps
Berechnung des Kondensator-ESR aus Tan( δ )
Jan 2019
rick_1976 Anwendungsingenieur
Der äquivalente Serienwiderstand (ESR) eines Kondensators ist oft eine interessante Eigenschaft, die nicht direkt in den Parameterdaten oder einem Bauteiledatenblatt angegeben ist. In diesen Fällen sind in der Regel Informationen über den Verlustwinkel (δ) einer Kapazität verfügbar, was die Berechnung des ESR-Werts ermöglicht.
Die komplexe Gesamtimpedanz eines Kondensators wird auf einer realen komplexen Ebene als Vektorsumme einer realen Komponente (dem ESR) und einer komplexen (reaktiven) Komponente dargestellt, die den “idealen” Kondensator repräsentiert, den Dinge wie der ESR in allen realen Komponenten durcheinanderbringen. Der Winkel zwischen der Gesamtimpedanz und ihrer komplexen Komponente wird als “Verlustwinkel” bezeichnet und ist eine Zahl, die verwendet wird, um das Verhältnis zwischen den idealen und nicht-idealen Komponenten der Gesamtimpedanz eines Kondensators zusammenzufassen.
Üblicherweise wird der Tangens des Verlustwinkels angegeben, was die Sache ein wenig vereinfacht. Nimmt man die Formel für die Impedanz eines idealen Kondensators und führt ein wenig Algebra durch, so erhält man einen ESR-Wert, indem man den Wert aus dem Datenblatt durch zwei Pi, die Testfrequenz und den Kondensatorwert, dividiert. Nimmt man die Teilenummer 1189-1546-3-ND als Beispiel, so findet man die Werte tan(δ) und f auf Seite 1 des Datenblatts:
Von diesem Punkt aus ist es eine einfache Angelegenheit, die tatsächlichen Zahlen in die Gleichung einzusetzen:
Beachten Sie bitte, daß dieser Wert nur für die angegebenen Testbedingungen (Temperatur, Frequenz usw.) gilt und sich ändert, wenn sich die Bedingungen ändern.