如果只记住理想电容的阻抗随频率升高而下降,看到真实器件的曲线先降后升,就容易觉得资料彼此矛盾。村田的电容技术专栏解释,两种描述采用的对象不同:前者是理想电容,后者还包含实际元件中的等效串联电阻和寄生电感。

文章先以理想电容作对照。在这一模型中,阻抗幅值随频率按反比关系下降,而且没有损耗,等效串联电阻ESR为零。这个起点有助于理解电容量本身的作用,却没有把真实元件中的全部影响都放进去。因此,不能把理想模型里的一条变化趋势直接延伸到所有频率。

实际电容除了电容量,还存在与损耗有关的ESR,以及来自电极、引线等部分的寄生电感ESL。村田用这些成分解释实际阻抗曲线为何呈现V形或U形。这里的两个缩写并不是另外两种电容名称,而是描述同一个实际元件时需要考虑的等效成分。

在较低频率区域,阻抗幅值下降的趋势可以接近理想电容。随着频率继续升高,实际特性逐渐偏离那条理想曲线,并达到一个最低点。来源把对应的频率称为自谐振频率,在其所述模型中,此时阻抗幅值等于ESR。所谓最低点仍有电阻相关的影响,并非宣布元件变成没有损耗的连接。

越过自谐振点后,原文描述元件由容性表现转为感性表现,阻抗开始随频率上升。于是,同一只电容在曲线的两个区域里,可以呈现不同方向的变化。只从前半段截取“频率越高阻抗越低”,会删掉这条曲线后半段正在说明的事实。

阅读参数图时,先确认纵轴写的是阻抗幅值还是ESR,再看横轴频率及自谐振位置,有助于明确每句话所指的范围。阻抗幅值与ESR虽然在所述自谐振点相等,却不能因此被当成整条曲线上始终相同的量。一个相等位置,并不会抹去两个名称各自的含义。

这篇专栏发表于2013年2月14日。其概念解释说明,标称电容量并不是理解频率特性的全部信息;还需要知道实际元件的ESR和ESL如何参与。它没有给出任意料号的统一转折频率,也不意味着只凭一条通用示意曲线,就能确定真实电路的滤波效果、替换型号或工作范围。

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