Sebagai faktor fundamental dalam desain rangkaian, resistansi seri ekivalen (ESR) adalah pengukuran semua resistansi non-ideal yang dirangkai seri dengan kapasitor. Ketika kapasitor keramik multilayer (MLCC) dikenai tegangan AC dengan arus yang melewatinya, kerugiannya sendiri karena ESR, dll., menghasilkan panas, yang dapat menyebabkan berbagai masalah kinerja dan keandalan dalam sistem sirkuit yang lebih kompleks dan lebih kecil saat ini.
Demikian pula, faktor kualitas (Q) merupakan parameter penting untuk mengukur MLCC. Seperti ESR, faktor kualitas bergantung pada frekuensi dan sulit diukur secara akurat di seluruh rentang frekuensi. Juga, pekerjaan pengukuran terkait memerlukan verifikasi data yang diberikan, sehingga perbandingan langsung data yang diberikan oleh perusahaan yang berbeda cukup bermasalah.
Namun, satu hal yang pasti - nilai yang diukur sangat bergantung pada resistansi pelat konduktor, bahan insulasi, terminasi, dll. Semakin tinggi nilai ESR, semakin tinggi kehilangan energi kapasitor - lihat persamaan berikut
di mana Rs adalah resistansi seri ekivalen ESR (dalam ohm), DF adalah faktor disipasi, dan Xc adalah reaktansi kapasitif (dalam ohm).
Resistansi seri ekivalen (ESR) juga menentukan berapa banyak arus riak yang akan diubah menjadi energi panas. Seperti disebutkan di atas, jika disipasi daya tidak ditangani dengan benar, suhu tinggi dapat berdampak buruk pada kinerja kapasitor dan dapat menyebabkan kerusakan komponen yang tidak disengaja selama operasi yang diperpanjang.
Dimana P adalah disipasi daya (dalam watt); I adalah arus kuadrat rata-rata akar (dalam amp); dan R adalah resistansi seri ekivalen ESR (dalam ohm).
Resistansi seri ekivalen (ESR) dapat diukur dengan dua cara.
Menggunakan tabung resonansi, yang frekuensi dan bandwidth resonansinya dipengaruhi oleh faktor kualitas dan ESR kapasitor. Atau dengan menggunakan penganalisis impedansi untuk pengukuran sapuan, yang memungkinkan pengukuran langsung dari karakteristik tetapi juga memiliki masalah kontak yang lebih buruk.
Harus jelas bahwa kapasitansi dan tegangan operasi adalah dua parameter penentu MLCC, dan kontrol bahan dan desain yang baik berarti kinerja kapasitor yang konsisten - meskipun nilai aktual yang diukur dapat bervariasi.
Penting juga untuk dicatat bahwa membandingkan data yang diperoleh dari sumber yang berbeda atau diuji pada waktu yang berbeda mungkin tidak memberikan gambaran yang benar tentang kinerja sebenarnya dari komponen dalam rangkaian; penting juga untuk mempertimbangkan bahwa data uji diperoleh dari komponen yang dipasang pada perlengkapan uji dan oleh karena itu tidak sepenuhnya mewakili kinerja komponen aktual yang disolder di sirkuit.
Selain itu, kesesuaian komponen untuk aplikasi yang bersangkutan perlu dikonfirmasi dengan evaluasi rangkaian, dan nilai ESR dan Q disediakan untuk memberikan referensi kinerja MLCC pada rentang frekuensi operasi tertentu.
Mengetahui nilai resistansi seri ekivalen (ESR) sangat penting karena menentukan apakah komponen cocok untuk aplikasi daya RF. Jika nilai ESR terlalu tinggi, self-heating yang disebabkan oleh losses akan terlalu tinggi dan komponen akan gagal karena overheating. Berdasarkan nilai ESR, nilai arus maksimum yang dapat ditahan oleh komponen juga dapat dihitung.
Perlu juga dicatat bahwa dalam aplikasi arus riak tinggi, penting untuk mempertimbangkan efek resistansi seri ekivalen (ESR) - misalnya, dalam berbagai aplikasi terkait seperti kendaraan listrik, nilai ESR kapasitor filter dan arus datar. kapasitor adalah pertimbangan penting.
