电容种类和ESR讲解

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一、电容的不同种类

电容的种类有很多，常见的有铝电解电容、钽电容、陶瓷电容、薄膜电容……。以下我整理了一份不同种类电容的主要特征，供参考：

图1-不同种类电容的特征

二、电容的ESR（等效串联电阻）和ESL（等效串联电感）

在电路仿真软件中，一个电容就是一个电容，你不用特别告诉软件这是一个铝电解电容还是一个陶瓷电容。而在真实电路下，电容的表现并不纯粹，电容往往还伴随着电阻和电感的特性。不同种类的电容在这方面的表现并不一致，所以需要择优选取。

为了易于分析电容在真实情况下的表现，一个电容会被表示成由“一个电容+一个电阻+一个电感”组合而成的形式：

图2-真实情况下的电容等效电路（ESR+ESL）

其中，电阻称为ESR（Equivalent Series Resistance，等效串联电阻），电感称为ESL（Equivalent Series Inductance，等效串联电感）。

先说一下ESR，纯粹的容性负载是不消耗功率的，而由于ESR的存在，电容会做功，从而导致温度上升。我们用仿真软件来看一下ESR带来的影响：

图3-ESR的影响

图中，10uF的电容被表示成10uF+10Ω（ESR），没考虑ESL。为了说明ESR的影响，我特意扩大了ESR阻值到10Ω。可以看到ESR上是有电压，这就会做功和发热。

有些电容的规格书上会描述其ESR的阻值，还有些会描述一个“Dissipation factor”的指标，用于表明ESR的影响：

图4-Dissipation factor（DF）指标

DF可以理解为ESR与容抗的比值，即：DF=ESR/Xc。图中之所以注明120Hz的条件，是因为Xc容抗的计算与频率有关