Som en fundamental faktor i kredsløbsdesign er ækvivalent seriemodstand (ESR) en måling af alle ikke-ideelle modstande i serie med en kondensator. Når flerlags keramiske kondensatorer (MLCC'er) udsættes for vekselspænding med strøm igennem dem, genererer deres egne tab på grund af ESR osv. varme, hvilket kan forårsage forskellige ydeevne- og pålidelighedsproblemer i nutidens mere komplekse og mindre kredsløbssystemer.
Tilsvarende er kvalitetsfaktor (Q) en vigtig parameter til måling af MLCC'er. Ligesom ESR er kvalitetsfaktoren frekvensafhængig og svær at måle nøjagtigt over hele frekvensområdet. Det relaterede målearbejde kræver også verifikation af de leverede data, så direkte sammenligning af data leveret af forskellige virksomheder er ret problematisk.
En ting er dog sikkert - den målte værdi afhænger i høj grad af modstanden af lederpladerne, isoleringsmaterialer, afslutninger osv. Jo højere ESR-værdien er, jo højere energitab i kondensatoren - se følgende ligning
hvor Rs er den ækvivalente seriemodstand ESR (i ohm), DF er dissipationsfaktoren, og Xc er den kapacitive reaktans (i ohm).
Den ækvivalente seriemodstand (ESR) bestemmer også, hvor meget af krusningsstrømmen, der konverteres til termisk energi. Som nævnt ovenfor, hvis strømtab ikke håndteres korrekt, kan høje temperaturer påvirke kondensatorens ydeevne negativt og kan føre til utilsigtet komponentbeskadigelse under længerevarende drift.
Hvor P er effekttabet (i watt); I er den gennemsnitlige kvadratiske strøm (i ampere); og R er den ækvivalente seriemodstand ESR (i ohm).
Den ækvivalente seriemodstand (ESR) kan måles på to måder.
Brug af et resonansrør, hvis resonansfrekvens og båndbredde påvirkes af kondensatorens kvalitetsfaktor og ESR. Eller ved at bruge en impedansanalysator til sweep-målinger, som tillader direkte måling af egenskaberne, men som også har mere iboende dårlige kontaktproblemer.
Det bør være klart, at kapacitans og driftsspænding er de to definerende parametre for MLCC'er, og god kontrol af materialer og design betyder ensartet kondensatorydelse - selvom de faktiske målte værdier kan variere.
Det er også vigtigt at bemærke, at sammenligning af data opnået fra forskellige kilder eller testet på forskellige tidspunkter muligvis ikke giver et retvisende billede af den faktiske ydeevne af komponenten i kredsløbet; det er også vigtigt at overveje, at testdataene blev opnået fra komponenten monteret i testarmaturen og derfor ikke er fuldt repræsentativ for den faktiske komponentydelse, der er loddet i kredsløbet.
Derudover skal komponentens egnethed til den pågældende applikation bekræftes ved evaluering af kredsløbet, og ESR- og Q-værdierne er angivet for at give en reference for ydeevnen af MLCC over et specifikt driftsfrekvensområde.
At kende værdien af den ækvivalente seriemodstand (ESR) er kritisk, fordi det afgør, om komponenten er egnet til RF-strømapplikationer. Hvis ESR-værdien er for høj, vil selvopvarmning forårsaget af tab være for høj, og komponenten vil svigte på grund af overophedning. I kraft af ESR-værdien kan den maksimale strømværdi, som komponenten kan modstå, også beregnes.
Det er også værd at bemærke, at i applikationer med høj rippelstrøm er det vigtigt at overveje effekten af ækvivalent seriemodstand (ESR) - for eksempel i en række relaterede applikationer såsom elektriske køretøjer, ESR-værdien af filterkondensatorer og fladstrøm kondensatorer er en kritisk overvejelse.
