¿Por qué las hojas de datos de los capacitores evitan dar directamente el valor de ESR?

Es solo una de las muchas formas de especificar lo mismo.

Otras formas incluyen:

• factor de disipación (DF)
• factor de calidad (Q)

$$ \ tan \ delta = \ text {DF} = {1 \ sobre Q} = {\ text {ESR} \ sobre X_C} $$

Es simplemente una cuestión de lo que es más conveniente para la tarea en cuestión. La elección de la medida que se use podría verse afectada por la aplicación esperada del capacitor, o simplemente por la tradición.

Observe en particular que el término que incluye ESR también incluye la reactancia del capacitor, que depende de la frecuencia. Por lo tanto, para calcular la ESR a partir de la tangente de pérdida, el factor de calidad o el factor de disipación, también debemos conocer la capacitancia y la frecuencia a la que se especifican estas otras medidas.

Además, aunque el modelo ESR sugeriría una pérdida resistiva independiente de la frecuencia, en realidad la ESR también varía con la frecuencia. Por lo tanto, no es aconsejable extrapolar cualquier calidad dada en la hoja de datos a frecuencias sustancialmente diferentes.

Algunos condensadores, especialmente aquellos con conductores axiales, se comportan de manera muy parecida a un condensador ideal en serie con una resistencia ideal única, pero muchos otros condensadores no lo hacen; se comportan más como una red compleja de muchos pequeños condensadores ideales interconectados a través de resistencias e inductores ideales. Cuando se maneja con una onda sinusoidal de cualquier frecuencia particular, incluso un capacitor real generalmente se comportará como una tapa ideal única en serie con una resistencia ideal única, pero los valores de la tapa aparente y la resistencia a 1Hz pueden ser muy diferentes de sus valores a 100MHz . Considere la siguiente red:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

R1 y C1 forman el equivalente de un condensador de 10 uF con un ESR "perfecto" de 10 ohmios; R2 y C2 son equivalentes a un condensador de 100uF, también con un ESR "perfecto" de 10 ohmios. Las partes restantes forman una versión simplificada de un capacitor 100uF más "típico".

Si se hace clic en la función de "simulación de frecuencia" en el editor, se observará que la magnitud de la corriente a aproximadamente 158Hz es la misma para R1 que para R3; uno podría inclinarse a decir que el "condensador" formado por R3 / R3b / C3a / C3b tiene un ESR de 10 ohmios. Por otro lado, las magnitudes de las corrientes en R2 y R3 no se acercarán a las de R1 [lo que muestra qué debe ser una gorra de 100uF con un ESR de 10 ohmios "].

La discusión anterior está un poco simplificada; de hecho, la relación fase corriente / voltaje es importante, y como se muestra en la gráfica superior, son muy diferentes. Aún así, en cualquier frecuencia dada se podría encontrar un par de resistencias / condensadores que coincidiría tanto con la magnitud como con la fase de R3, y el comportamiento de ese par a esa frecuencia sería muy diferente del de un límite de 100uF a esa frecuencia. valor de la resistencia.

La tangente de pérdida es la tangente del ángulo entre la impedancia y los vectores / fasores de reactancia del capacitor, por lo que depende de la frecuencia.

Por consiguiente, conocer la capacitancia y la frecuencia permitirá determinar la reactancia, y conocer la tangente del ángulo entre reactancia e impedancia permitirá encontrar la impedancia y la parte resistiva de la impedancia, la ESR.