Índice
·
Introducción
·
Circuito
Experimental
·
Conclusiones
Introducción
La medición de algunas de las características de
componentes pasivos, puede hacerse también empleando instrumental menos específico
que un Q-metro o un puente de RF.Un generador de pulsos y un osciloscopio, de
empleo normal en un laboratorio, puede usarse en determinados casos para la
medición de distintos parámetros.En la presente práctica, se propone un método
de medición de la resistencia equivalente serie (ERS) de un capacitor.Un
capacitor puede ser representado por el siguiente circuito equivalente:
Donde
Rs: suma de las pérdidas en los terminales, junturas y
placas del capacitor
Ls: inductancia de terminales y placas
Rir: pérdidas en el material dieléctrico
Rdie: pérdidas causadas por la polarización molecular del
dieléctrico
Cada uno de estos importancia o no, de acuerdo al tipo de
aplicación que se le de al capacitor y al rango de frecuencias a que se
encuentra sometido.
Un parámetro de particular importancia en capacitores
sometidos a corrientes de ripple elevadas, es la denominada Resistencia
Equivalente Serie (ERS), respnsable de la elevación de temperatura del
componente. La ERS se define como:
DFDIE: factor de disipación del dieléctrico
Los fabricantes de capacitores suelen dar el valor de ERS a
100 Hz y 100 KHz. A frecuencias altas el término que prevalece es Rs.
Circuito Experimental
El circuito experimental utilizado para la determinación de
Rs es el siguiente:
Se debe cumplir que el rise time del pulso entregado por el
generador debe ser mucho menor que la cte. De carga del capacitor. En estas
condiciones, durante el tiempo de elevación del pulso, el capacitor no alcanza
a tomar carga apreciable, con lo cual sólo se manifiestan la resistencia Rs y
la inductancia Ls. En el osciloscopio, con la base de tiempo más rápida, se
apreciará una señal como la que se indica en la figura
La oscilación amortiguada que se observa, se debe a la
resonancia de Ls con la capacidad parásita que se presenta a la entrada del
circuito de medición. Luego de dicho ringing, la tensión se estabiliza en un
valor Voffset que está dado por la relación de resistencias R1 y Rs tal que:
Mediante la transformada de Laplace se puede deducir que :
donde a es el tiempo que tarda la señal de entrada en llegar a VIN
En la práctica la determinación del valor de Ls es
dificultosa debido a la capacidad parásita introducida por las puntas de
prueba, la entrada del osciloscopio y la debida al conexionado, por lo cual nos
limitaremos a medir el valor de Rs.
Para Ls sólo tendremos una idea comparativa de los distintos
capacitores empleados
|
|
Capacitor
|
Vin
|
Voffset
|
Rs
|
|
|
m
F
|
V
|
mV
|
W
|
|
1
|
47
|
10
|
150
|
1,52
|
|
2
|
100
|
10
|
22
|
0,22
|
Conclusiones
Como conclusiones podemos decir que a medida que el capacitor
tiene mayor capacidad, menor será su Rs. Esto es debido a que al disponer de
mayor área para el acumulamiento de cargas, se reduce la resistencia.
Autor:
Gabriel Basterra
gbasterra@hotmail.com