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電解コンデンサのリップル電流とESR（等価直列抵抗）はコンデンサの重要なパラメータであり、AC信号に対するコンデンサの応答能力とエネルギー損失を説明するために使用されます。電解コンデンサのリップル電流はコンデンサが動作時に耐えるAC信号電流を指し、ESRはコンデンサの等価内部抵抗であり、コンデンサの周波数応答と損失特性に影響を与えます。

1-電解コンデンサのリップル電流問題

通常、アプリケーションではこの値を超えることはできません。このパラメータは電解コンデンサに見られ、ESR に相当します。

測定したリップル電圧とコンデンサの個数の関係

2-リップル電流

リップル電流と ESR の関係は非常に密接です。同時に、リップル電流は ESR 上のコンデンサの自己発熱を引き起こす可能性があり、発熱がひどい場合はコンデンサの寿命にも影響します。周波数が高くなるとESRが小さくなりリップル電流が流れやすくなるため、仕様書には一般に定格リップルと周波数補正係数が示されています。

リップル電流とは、コンデンサに流れる交流電流を指し、通常、電源によって生成される AC 信号の変化によって引き起こされます。電源システム、特にスイッチング電源やその他のパルス特性を持つ電源では、コンデンサは電源からの脈動電流やリップル電流の影響を受けます。

具体的には、リップル電流はコンデンサを流れる AC 成分であり、その周波数は通常、電源のスイッチング周波数またはその他のシステム動作周波数に関連します。このリップル電流は電源のスイッチング動作による電圧変化によって発生し、この電圧変化を平滑化するためにコンデンサが使用されます。

電源では、リップル電流の存在がシステムの安定性とパフォーマンスに影響を与える可能性があります。したがって、適切なコンデンサを選択し、コンデンサのリップル電流能力を理解することは、電源システムを設計する際の重要な考慮事項です。一般に、適切な仕様のコンデンサは電源のリップルを効果的に低減し、システムの安定性とパフォーマンスを向上させることができます。

リップル電流はコンデンサに流れる交流電流です。リップル電流が大きすぎると、コンデンサの温度が過度に上昇し、たとえコンデンサが最大許容コア温度に近い温度で動作していても、コンデンサのコア温度が上昇し、すぐに破損してしまいます。温度が上昇すると寿命も大幅に短くなります。最大許容リップル電流は、コンデンサの負荷寿命仕様を満たせるかどうかによって決まります。最大許容ダイ温度で動作するアルミニウム電解コンデンサの場合、負荷寿命指数の標準値は 8000 ～ 10,000 時間、つまり約 1 年です。したがって、この時間は短すぎます。最大許容ダイ温度まで動作させる必要があります。温度はアプリケーションの寿命要件に基づいて選択および計算する必要があります。

3-インピーダンスの問題

4-ハードウェア設計ディレーティングアプリケーション仕様:

以下に、電解コンデンサの適用プロセスで一般的に使用されるディレーティングパラメータをいくつか示します。回路設計時の参考として使用できます。

定格電圧: 最大バス電圧の 1.25 倍を超える電圧を選択します。

静電容量：システムの定格動作条件において、バス電圧の変動が±5%を超えない範囲で計算した容量です。

リップル電流: システムの定格動作条件下では、リップル電流は定格値の 85% を超えません。

自己発熱温度：通常5℃を超えないようにする必要があります。

コンデンサの寿命: システムの寿命要件に基づいて評価