ESR i elektrolytkondensatorer

ESR står för Ekvivalent Serie Resistans och är den resistans som ofrånkomligen finns i en kondensator även för växelström.

I teorin skall en perfekt kondensator inte uppvisa något motstånd för växelströmmar, men i vår ofullkomliga värld existerar inga perfekta kondensatorer utan det finns alltid en liten liten resistans även i stora kondensatorer.

Denna resistans är dessutom frekvensberoende och ökar vid mycket låga frekvenser. Ofta är den dubbelt så hög vid 50Hz som vid 100Hz och nere vid 3-4 Hz kan den vara 100 gånger högre. Ju större kapacitans ju lägre ESR.

Tyvärr är det också så att ESR ökar vid högre frekvenser. Alla kondensatorer har en resonansfrekvens och över denna så ökar åter ESR.

För små axiella kondensatorer kan resonansfrekvensen variera från 20 kHz och uppåt. När man tittar på mycket stora burkelektrolyter så kan resonansfrekvensen ligga så lågt som 1,5 kHz, dvs långt ner i det hörbara området.

Det kan därför vara en god idé att parallellkoppla stora elektrolytkondensatorer med mindre och att även parallellkoppla med en filmkondensator av god kvalitet. Detta alltså för att bibehålla en låg ESR över så stort frekvensområde som möjligt.

Även om audiofrekvenser oftast täcks av en bra elektrolytkondensator så är det inte ovanligt att man har störningar i megahertzområdet som måste tas om hand av filmkondensatorn. Inte minst nu i våra digitala tider.

Av det ovan sagda förstår man att det gäller att leta efter elektrolytkondensatorer som har så lågt ESR som möjligt och detta över så stort frekvensområde som möjligt. Framför allt så är det i nedre frekvensregistret, dvs från 0 - 20Hz som det gäller att kondensatorn har så låg ESR som möjligt . Högre frekvenser kan man ju ta om hand med mindre elektrolytkondensatorer och filmkondensatorer.

ESR minskar också vid högre temperatur. I tillverkarens datablad kan du utläsa hur just ditt kondensatorfabrikat påverkas.

RIFA har givit ut en Application Guide där du kan läsa mera om dessa fenomen.