Sketches en schakelingen - IOT - Internet of Things - Domotica - Vergeet niet regel #1 van domotica. "If it needs the cloud keep it out!"
KAIWEETS Digital Multimeter TRMS 6000 Counts
(Banggood sponsor advertentie)
Lees verder Bericht ID 5829
Condensatoren en inductoren zoals gebruikt in elektrische circuits zijn geen ideale componenten met alleen capaciteit of inductie. Ze kunnen echter, tot op zekere hoogte, worden beschouwd als ideale condensatoren en inductoren in serie met een weerstand; deze weerstand wordt gedefinieerd als de equivalente serieweerstand (ESR). Tenzij anders gespecificeerd, is de ESR altijd een wisselstroomweerstand, wat betekent dat deze wordt gemeten bij specifieke frequenties: 100 kHz voor componenten van geschakelde voedingen, 120 Hz voor componenten van lineaire voedingen en bij de eigen resonantiefrequentie voor componenten voor algemene toepassingen. Bovendien kunnen audiocomponenten een “Q-factor” rapporteren, die onder andere ESR omvat, bij 1000 Hz.
De theorie van elektrische circuits behandelt ideale weerstanden, condensatoren en inductoren, waarvan wordt aangenomen dat ze elk alleen weerstand, capaciteit of inductie aan het circuit bijdragen. Alle componenten hebben echter een waarde ongelijk aan nul voor elk van deze parameters. In het bijzonder zijn alle fysieke apparaten gemaakt van materialen met een eindige elektrische weerstand, waardoor fysieke componenten naast hun andere eigenschappen ook enige weerstand hebben. De fysieke oorsprong van ESR hangt af van het betreffende apparaat. Een manier om met deze inherente weerstanden om te gaan in circuitanalyse is door een geconcentreerd-elementenmodel te gebruiken om elke fysieke component uit te drukken als een combinatie van een ideale component en een kleine weerstand in serie, de ESR. De ESR kan worden gemeten en opgenomen in de datasheet van een component. Tot op zekere hoogte kan deze worden berekend aan de hand van de eigenschappen van het apparaat.
De Q-factor, die gerelateerd is aan ESR en soms een handigere parameter is dan ESR om te gebruiken bij berekeningen van hoogfrequente niet-ideale prestaties van echte inductoren, wordt vermeld in datasheets van inductoren.
Condensatoren, inductoren en weerstanden zijn meestal ontworpen om andere parameters te minimaliseren. In veel gevallen kan dit in voldoende mate worden gedaan, zodat de parasitaire[1] capaciteit en inductantie van bijvoorbeeld een weerstand zo klein zijn dat ze de werking van het circuit niet beïnvloeden. Onder bepaalde omstandigheden worden parasitaire parameters echter belangrijk en zelfs dominant.
Zuivere condensatoren en inductoren dissiperen geen energie; elke component die energie dissipeert, moet worden behandeld in een equivalent circuitmodel met een of meer weerstanden. Werkelijke passieve componenten met twee aansluitingen kunnen worden weergegeven door een netwerk van geconcentreerde en verdeelde ideale inductoren, condensatoren en weerstanden, in de zin dat de werkelijke component zich gedraagt zoals het netwerk. Sommige componenten van het equivalente circuit kunnen variëren afhankelijk van de omstandigheden, bijvoorbeeld frequentie en temperatuur.
Lees verder Bericht ID 5829
Condensator – ESR
Elke condensator heeft een bepaalde serieweerstand. Deze wordt niet alleen gevormd door de aansluitdraden, maar ook door de metalen platen en diëlektricum waar de condensator van is gemaakt.
Het totaal van deze weerstanden wordt de ESR, Equivalent Series Resistance, genoemd. Deze weerstand blijft niet altijd gelijk, maar kan toenemen door veroudering.
Wanneer hebben we last van de ESR? Dat hangt natuurlijk af van de grootte van de ESR en de toepassing van de condensator. Stel dat de ESR van condensator C in bovenstaand filter 10Ω is. Bij zeer hoge frequenties zal de uitgangsspanning niet 0V, maar 1V∙(10/1010) = 10mV. Dat zal in de meeste gevallen geen probleem zijn.
Wanneer weerstand R eveneens 10Ω was geweest, was de uitgangsspanning maar liefst 0.5V geweest!
Verder kunnen we ESR-problemen verwachten wanneer er grote op- en ontlaadstromen door de condensator lopen. Een grote stroom betekent immers een grote spanning over de serieweerstand. Hierdoor kan de condensator zelfs warm worden. Als een condensator warm wordt, kan de ESR toenemen. Hierdoor wordt de condensator nog warmer, enzovoort. Op een gegeven moment (dit kan maanden duren) zal het apparaat defect raken. Dit kan doordat de condensator defect is.
Ook kan het zijn dat het apparaat niet meer functioneert omdat de ESR te hoog is. Foutzoeken kan in het laatste geval problematisch zijn; een eenvoudige capaciteitsmeter meet met lage stromen en merkt dus niet dat de ESR van de condensator is toegenomen.
Lees verder Bericht ID 5829
