電子電路基礎知識-電容實際模型

根據(jù)電容章節(jié)分析，理想電容的作用相當于電壓源，為了維持兩端電壓不變，具備吸收和輸出大電流能力。

事實上，對于實際使用中的電容，受制造工藝的影響，會產生寄生電感ESL和串聯(lián)等效電阻ESR，因此，實際電容的模型如下：

ESL和ESR的存在都會導致電容性能的一些改變。

ESL對電容的影響主要發(fā)生在高頻階段，電容電感阻抗計算公式分別為：

對于實際電容，當頻率較低時，主要是電容起作用，阻抗主要為容抗，因此在低頻階段，隨著頻率的增高，電容的阻抗減小。而當頻率高時，寄生電感的感抗無法忽略，寄生電感開始起主要作用，并且受此影響，電容的阻抗開始隨頻率增加而增加，這一點，與理想電容是不一樣的，理想電容的阻抗特性是隨頻率的增加而不斷較小，而實際電容的頻率特性如下：

如上圖某品牌10nF電容的實際阻抗隨頻率變化的特性曲線，從圖中可知，當f=100M時，電容的阻抗最小，此時值為ESR值，當f＜100MHz時，阻抗?jié)M足理想電容模型，而當f＞100MHz時，阻抗變化與電感特性一致，100MHz的變化點即為實際電容的自諧振點，因此，實際電容的使用需根據(jù)頻率要求進行選型。

對于ESR的存在，其所產生的弊端同樣會使實際電容特性偏離理想電容特性，理想電容為了維持兩端電壓不變，會釋放或吸收大電流，而ESR的存在，會導致大電流?I產生尖峰電壓：

ESR的存在所產生的電壓會在電源輸出濾波電路中引入額外的紋波電壓，因此，電容ESR不能選擇過大，而部分電源需要依靠輸出電容ESR造成的?V形成快速反饋來穩(wěn)定電壓，因此，ESR的選取需要依靠實際電路來。