Welche Bedeutung hat der ESR - Wert in elektronischen Schaltungen?
Hallo zusammen,
im Groben und Ganzen kann ich zwar mit ESR etwas anfangen, jedoch erschließen sich mir die Vorteile noch nicht so ganz.
Hauptaugenmerk liegt in den Bereichen:
Netzteil in Röhrenschaltungen
Audioschaltungen in Röhrentechnik
Welche Vorteile bringt mir ein niedriger ESR-Wert von Kondensatoren (Elkos) in den o.g. Anwendungsbereichen?
3 Antworten
aus https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0810091.htm
Vorteile von Low-ESR-Elektrolytkondensatoren
Haupteinsatzgebiet von Elektrolytkondensatoren ist in Schaltungen zur Stromversorgung von anderen Schaltungsteilen. Es gibt kaum einen Elektroniker, der einen Festspannungsregler der 78er Serie nicht mit einem Elko verbaut hat. Innerhalb dieses Anwendungsgebiets siebt der Elko Wechselspannungsanteile aus den Signalen heraus oder dient als Stützkondensator, wenn ein Verbraucher kurzzeitig viel Strom zieht, bis der Spannungsregler nachgeregelt hat. Man ist deshalb an Elkos mit einem möglichst geringen Verlustwiderstand RESR interessiert. Diese speziellen Typen sind Low-ESR-Elektrolytkondensatoren. Durch ihren geringen Innenwiderstand tragen Low-ESR-Elkos zu einem guten Wirkungsgrad von Spannungswandlern bei. Man findet sie z. B. in Spannungswandlerschaltungen, die den Strom von Mikroprozessoren liefern. Kein Motherboard kommt ohne Low-ESR-Elkos aus.
Wenn man einen Blick in Schaltnetzteile oder auf Motherboards wirft, kann man feststellen, dass anstatt ein Low-ESR-Elko mit viel Kapazität, oft sehr viele mit geringerer Kapazität parallelgeschaltet sind. Grund ist der, dass der Widerstand RESR und die Induktivität LESL durch die Parallelschaltung reduziert werden.
Moderne Schaltnetzteile wären ohne low ESR kaum vorstellbar.
Schaltnetzteile haben per se den Wunsch nach low ESR. Dort wird ja eine Spule "aufgeladen" und ihre Energie muss in kürzest möglicher Zeit gespeichert werden:
-> dazu ein sehr technisch aufgebauter Artikel https://www.all-electronics.de/elektronik-entwicklung/ausgangskondensatoren-fuer-dcdc-wandler-waehlen.html
Ich wähle mal einen Vergleich. Du hast einen großen Eimer Wasser, den du befüllen musst. Das ist unser Kondensator. Du kannst den Eimer mit einem dünnen Schlauch befüllen (langsam) oder mit einem viel dickeren Schlauch (schneller), natürlich auch entleeren.
Letztlich musst du als Entwickler entscheiden, ob und wie du den Eimer befüllen und entleeren musst oder kannst. Das hängt von vielen weiteren Gegebenheiten der Schaltung ab. An manchen Stellen ist es nahezu zwingend (Schaltnetzteil), in anderen Situationen hängt es von konkreten einzelnen Bauteilen der Schaltung und deren Verhalten ab.Es kann also sein, dass selbst ein Linearregler mit low ESR ausgestattet werden muss, aber nicht, weil er das selber braucht , sondern der Rest dahinter. Oder ein Teil davon.
Das gibt es keine pauschalen Empfehlungen, wenn es nicht um Schaltnetzteile geht.
Das hängt stark von deiner Schaltung ab.
ESR = Equivalent serial resistance, = parasitäre ohmscher Widerstand des Kondensators.
Wenn der Kondensator auch bei hohen Frequenzen als echter Kondensator wirken muss, dann benötigst du hochwertige Keramikkondensatoren mit kleinem ESR.
Wenn Du aber bei deiner Schaltung vor jedem Kondensator Widerstände im zig-Ohm-Bereich (und höher) verwendest, dann ist es egal, ob der ESR (zusätzliche Widerstand im Kondensator) 0,1 Ohm, 1 Ohm oder 3 Ohm beträgt.
In Röhrenschaltungen oder beim Verstärkerausgang (mittlerer / gringer Leistung (unter ca. 15 Watt)) bringt der geringe ESR am C ehr nichts. Nimmt man halt von ner Marke wie zB. von Panasonic welche, dann kann man auch so nicht viel falsch machen.
Es gibt durchaus auch HF-Schaltungen mit Röhren, und dann kann der ESR-Wert der KOndensatoren wirklich kritisch sein.
Bei Netzteilen, die im Regelfall die 50 Hz Wechselspannung ausregeln sollen, ist dfss allerdings sicher nicht der Fall.
Das gilt nur für Schaltnetzteile? Bei einem Linearnetzteil mit Brückengleichrichter, Lade und Siebkondensator bringt das weniger Vorteile?