Ekvivalenttisarjavastus (ESR) on piirisuunnittelun perustekijänä kaikkien kondensaattorin kanssa sarjassa olevien ei-ideaalisten vastusten mittaus. Kun monikerroksiset keraamiset kondensaattorit (MLCC) altistetaan vaihtovirtajännitteelle niiden läpi kulkevan virran kanssa, niiden omat ESR:n jne. aiheuttamat häviöt tuottavat lämpöä, mikä voi aiheuttaa erilaisia suorituskyky- ja luotettavuusongelmia nykypäivän monimutkaisemmissa ja pienemmissä piirijärjestelmissä.
Samoin laatutekijä (Q) on tärkeä parametri MLCC:n mittaamisessa. Kuten ESR, laatutekijä on taajuudesta riippuvainen ja sitä on vaikea mitata tarkasti koko taajuusalueella. Myös siihen liittyvä mittaustyö edellyttää toimitettujen tietojen todentamista, joten eri yritysten toimittamien tietojen suora vertailu on varsin ongelmallista.
Yksi asia on kuitenkin varma - mitattu arvo riippuu suuresti johdinlevyjen, eristemateriaalien, päätteiden jne. resistanssista. Mitä korkeampi ESR-arvo, sitä suurempi on kondensaattorin energiahäviö - katso seuraava yhtälö.
missä Rs on vastaava sarjaresistanssi ESR (ohmeina), DF on häviökerroin ja Xc on kapasitiivinen reaktanssi (ohmeina).
Vastaava sarjavastus (ESR) määrittää myös sen, kuinka suuri osa aaltoiluvirrasta muunnetaan lämpöenergiaksi. Kuten edellä mainittiin, jos tehonhäviötä ei käsitellä oikein, korkeat lämpötilat voivat vaikuttaa haitallisesti kondensaattorin suorituskykyyn ja johtaa vahingossa komponenttien vaurioitumiseen pitkän käytön aikana.
missä P on tehohäviö (watteina); I on neliövirran keskiarvo (ampeereissa); ja R on vastaava sarjaresistanssi ESR (ohmeina).
Vastaava sarjaresistanssi (ESR) voidaan mitata kahdella tavalla.
Käyttämällä resonanssiputkea, jonka resonanssitaajuuteen ja kaistanleveyteen vaikuttavat kondensaattorin laatutekijä ja ESR. Tai käyttämällä pyyhkäisymittauksiin impedanssianalysaattoria, joka mahdollistaa ominaisuuksien suoran mittauksen, mutta jolla on myös luontaisempia huonoja kosketusongelmia.
Pitäisi olla selvää, että kapasitanssi ja käyttöjännite ovat kaksi MLCC:n määrittelevää parametria, ja hyvä materiaalien ja suunnittelun hallinta tarkoittaa tasaista kondensaattorin suorituskykyä - vaikka todelliset mitatut arvot voivat vaihdella.
On myös tärkeää huomata, että eri lähteistä saatujen tai eri aikoina testattujen tietojen vertailu ei välttämättä anna oikeaa kuvaa piirin komponentin todellisesta suorituskyvystä; on myös tärkeää ottaa huomioon, että testitiedot saatiin testikiinnikkeeseen asennetusta komponentista, eivätkä ne siksi täysin edusta piiriin juotetun komponentin todellista suorituskykyä.
Lisäksi komponentin soveltuvuus kyseiseen sovellukseen on vahvistettava piirin arvioinnilla, ja ESR- ja Q-arvot tarjotaan viitearvona MLCC:n suorituskyvylle tietyllä toimintataajuusalueella.
Ekvivalentin sarjaresistanssin (ESR) arvon tunteminen on kriittistä, koska se määrittää, sopiiko komponentti RF-tehosovelluksiin. Jos ESR-arvo on liian korkea, häviöiden aiheuttama itsekuumeneminen on liian korkea ja komponentti epäonnistuu ylikuumenemisen vuoksi. ESR-arvon perusteella voidaan myös laskea komponentin kestämä maksimivirta.
On myös syytä huomata, että suuren aaltoiluvirran sovelluksissa on tärkeää ottaa huomioon ekvivalentin sarjaresistanssin (ESR) vaikutus - esimerkiksi monissa asiaan liittyvissä sovelluksissa, kuten sähköajoneuvoissa, suodatinkondensaattorien ESR-arvo ja tasainen virta kondensaattorit on kriittinen näkökohta.
