不同品牌和种类的电容与电感实测对比(D值、Q值、ESR、X)
内容提要
最近购买了LCR电桥,测试了不同电容和电感的参数。发现铁硅铝磁环电感的高频性能不佳,贴片电感性能较好。固态电容和电解电容在超过10kHz后电容容量下降明显。
延伸解读
实测数据的参考价值与局限
本文使用中创ET4410电桥在100Hz至100kHz四个频点测试,测试电平1V,数据可横向对比同规格元件的高频趋势。但需注意,作者声明红宝石和ELNA电容“较大概率为假货”,其数据不能代表正品性能;且测试未涉及温度、偏压等实际工况,结论仅供参考,不宜直接用于选型决策。
电感选型:铁硅铝磁环与贴片电感的频率特性差异
实测显示,22μH铁硅铝磁环电感在10kHz时Q值最高(100.5),到100kHz降至67.1;而一体成型贴片电感Q值随频率升高而增加,100kHz时达63.5至74,反超磁环电感。磁环电感因线径较粗,低频ESR更低,但高频下ESR升至211mΩ,高于贴片电感的190-213mΩ。若应用场景频率较高,贴片电感可能更合适。
电解电容与固态电容的高频性能差距
测试中,固态电容和电解电容在超过10kHz后容量均明显下降,但固态电容的D值变化较小,电解电容的D值则显著增大。例如承兴普通电解电容在100kHz时D值达5.08,而艾华固态电容仅0.173。此外,不同品牌电解电容性能差异较大,本次测试中红宝石表现最好,但作者提示其可能为假货,需谨慎看待。
独石电容与钽电容的适用场景提示
独石电容(47nF)在低频时电抗和ESR极大,100Hz下电抗达-32829Ω,ESR为445Ω,高频下才逐渐降低,因此更适合高频旁路或耦合。贴片钽电容(10μF)容量在100kHz时降至4.56μF,D值升至2.3,说明其高频稳定性有限。选择电容时需结合工作频率,不能仅看标称容量。
Q&A
测试电容电感用了什么设备,测了哪些参数?
测试设备是中创ET4410 LCR电桥,测量的参数包括电容值、电感值、D(损耗角正切值)、Q(品质因数)、ESR(等效串联电阻)和X(电抗,通常表示为感抗XL或容抗XC)。
铁硅铝磁环电感和贴片电感的高频性能有什么差别?
铁硅铝磁环电感高频性能不佳,Q值在100kHz时下降,10kHz时Q值最高;一体成型的贴片电感高频性能更好,Q值随频率提高而增加,在100kHz时Q值超过了铁硅铝磁环电感。
铁硅铝磁环电感和贴片电感的ESR表现如何?
铁硅铝磁环电感的ESR值较低,可能是线径大;但在频率提高后,其ESR变得比一体成型的贴片电感高。
固态电容和电解电容在频率升高后容量有什么变化?
固态电容和电解电容在超过10kHz后电容容量下降明显。
独石电容在低频时表现怎么样?
独石电容在低频时电抗和ESR都非常大。
电解电容和固态电容在高频下的D值变化有何不同?
电解电容在较高频率时D值会变大很多,而固态电容则没变多大,固态电容的各方面性能比电解电容好很多。
不同品牌的电解电容性能差异大吗?哪个品牌最好?
不同品牌之间的电解电容性能差异比较大,测试的这几个电解电容里红宝石性能最好。
电容的电抗随频率如何变化?
电容的电抗随着频率增加而降低。