電容ESR造成的影響

ESR(EquivalentSeriesResistance) : 等效串聯電阻

意指通過電容器電流越大，ESR越大，在零件中的損耗也越大，容易導致電容器發熱

高效率的電壓轉換器(DC-DC)中通大多以PWM(pulse width modulated)方式轉換電壓
頻率，大略從20KHZ~1MHZ，而頻率對ESR影響如下：

低頻：ESR上升
高頻：ESR下降

至於溫度對ESR影響，會因不同材質的電容器而異，如下圖1。

• 結論1：由於低ESR的電容價格相較昂貴，在電源開關的線路中，普遍做法為並聯多個高ESR的電容，降低整體阻抗值，以空間換取價格昂貴的零件。

圖1：溫度對不同材質電容器的影響
(OS-CON : 導電性高分子鋁固體電解電容器)

ESL：等效串聯電感。早期的卷製電感經常有很高的ESL，而且容量越大的電容，ESL一般也越大。ESL經常會成為ESR的一部分，並且ESL也會引發一些電路故障，比如串連諧振等。但是相對容量來說，ESL的比例太小，出現問題的幾率很小，再加上電容製作工藝的進步，現已經逐漸忽略ESL，而把ESR作為除容量之外的主要參考因素。

迴路中低電壓、高電流對ESR的影響
在通過電容的電流越來越高的情況下，假如電容的ESR值不能保持在一個較小的範圍，那麼就會產生比以往更高的漣波電壓(見下圖2)。 
此外，即使是相同的漣波電壓，對低電壓電路的影響也要比在高電壓情況下更大。
例如對於3.3V的CPU而言，0.2V Ripple Voltage所占比例較小，約6% Tolerance還不足以形成致命的影響，但是對於1.8V的CPU而言，同樣是0.2V Ripple Voltage，11% tolerance的比例就足以造成數位電路的誤動作，也就是常說的Floating。 
那麼ESR值與漣波電壓的關係可以用歐姆定律計算： V=I×R(ESR)。
可以看到，當電流增大的時候，即使在ESR保持不變的情況下，漣波電壓也會成倍提高，采用更低ESR值的電容是勢在必行。這就是為什麼ESR越小越好的緣故。

• 結論2：電容的ESR在設計&選用料件時通常會希望越低越好。

圖2 漣波電壓