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一个有温度的硬件工程师-文末有惊喜
给时光以生命，给岁月以文明--《三体》
前言
硬件工程师在进行电解电容器选型时，除了电解电容的容值，公差，额定电压，工作温度范围之外，有时候还需要考虑电解电容的ESR参数，因为当电路中纹波电流比较大的时候，ESR会导致电解电容自发热，从而严重影响电解电容的寿命，但是奇怪的是电解电容规格书中居然没有直接给出ESR（等效串联电阻）的参数，反而是提供了损耗角参数，记得刚开始搞硬件的时候，看到这个参数也是一脸懵，这是为啥呢？
电解电容的损耗角 VS ESR
电解电容器的ESR是由电解液和电极之间的电阻、电极的接触电阻以及导体材料的电阻等多种因素共同决定的。通常会随着频率、温度和电容器的使用寿命而变化。个人认为，一方面电解电容厂家可能觉得电解电容厂家可能觉得电解电容的ESR相比MLCC的ESR实在是不可同日而语，所以搞了个高大上的参数损耗角，你觉得呢？另一方面如果只是提供一个固定的ESR值可能并不准确，也无法完整地描述电容器在各种频率下的性能，相比之下，损耗角（tanδ）参数提供了更全面的信息，因为它不仅考虑了电容器的电阻性能，还考虑了电容器的电介质损耗。可以帮助硬件工程师评估电容在不同频率下的性能表现。
当然了，规格书中没有直接给出电解电容的ESR，我们也可以基于电解电容规格书中的现有参数通过计算来得到电解电容在不同频率下的ESR参数。
电解电容ESR的计算
1.计算公式
ESR=损耗角/2*π*f*C
2.规格书中一般会给出电解电容在100KHz下的阻抗值，基于阻抗值，我们可以计算出100KHz下的损耗角：
tanφ_100KHz=Z_100KHz*2*π*100KHz*C
3.假设120Hz~100KHz频率范围内，损耗角和频率呈线性变化，也就是斜率一定，就可以计算出斜率参数:
斜率=（tanφ_100KHz-tanφ_120Hz）/（100KHz-120Hz）
规格书中会给出120Hz的损耗角：
4.任意频率下的损耗角可以计算为：
tanφ_f=tanφ_100KHz-斜率*（100KHz-120Hz-f）
5.规格书会给出-40℃和20℃的阻抗比，基于此可以计算出任意频率下的ESR：
ESR_f=tanφ_f*阻抗比/2*π*f*C
重
要
通
知
